电子膨胀阀及其空调机组的制作方法

专利查询2022-5-14  121



1.本实用新型涉及制冷技术领域,特别是涉及电子膨胀阀及其空调机组。


背景技术:

2.电子膨胀阀作为制冷循环系统的四大部件之一,通过改变节流截面以控制冷媒流量,起到节流降压的作用,通常安装在冷凝器与蒸发器之间。
3.现有的电子膨胀阀中,阀针直接与弹性件接触,在阀针长时间受到介质的冲击而产生振动后,阀针靠近弹性件的一侧会因为长时间与阀针摩擦而产生磨损,继而增大粗糙度,最终导致脉冲失效、弹性件扭断或者卡死的情况出现。


技术实现要素:

4.基于此,本实用新型针对上述阀针易产生磨损的技术问题,提供一种电子膨胀阀,技术方案如下:
5.一种电子膨胀阀,包括阀针组件,所述阀针组件包括阀针、弹性件、支撑件;所述支撑件一端与弹性件抵接,另一端与阀针接触,且所述支撑件与所述阀针接触的部分的材料与所述阀针的材料不同。
6.如此设置,支撑件可以减少阀针与弹性件之间的磨损,延长电子膨胀阀的使用寿命,并且支撑件与阀针接触的部分的材料与阀针不同,异种材料可以减少粘着磨损,从而延长支撑件的使用寿命和功能稳定性,继而延长阀针以及电子膨胀阀的使用寿命。
7.在其中一个实施方式中,所述支撑件包括支撑件镀层,所述支撑件镀层与所述阀针接触,所述支撑件镀层和所述阀针的材料不同。
8.在其中一个实施方式中,所述支撑件包括支撑件镀层,所述支撑件镀层与所述阀针接触,所述阀针包括阀针镀层,所述阀针镀层与所述支撑件镀层接触,所述支撑件镀层和所述阀针镀层的材料不同;
9.或,所述阀针包括阀针镀层,所述阀针镀层与所述支撑件接触,所述阀针镀层的材料与所述支撑件的材料不同。
10.如此设置,材料不同的镀层既起到了异种材料减少粘着磨损的作用,又无需将阀针或支撑件所采用的材料完全改变,节省了材料成本。
11.在其中一个实施方式中,所述支撑件朝向所述阀针的侧面为圆弧面,至少部分所述圆弧面与所述阀针接触。
12.如此设置,圆弧面与阀针为点接触,接触面积相对较小,摩擦也较小,从而减少了支撑件与阀针之间的磨损。
13.在其中一个实施方式中,所述阀针靠近所述弹性件的一端的端面的直径为d,所述圆弧面的圆弧半径大于d/2。
14.如此设置,使得圆弧面的弧度较小,圆弧面较为平缓,避免出现因为圆弧面弧度过大,圆弧面过陡,在受到弹性件压持时支撑件出现倾斜甚至倾倒的情况。
15.在其中一个实施方式中,所述支撑件朝向所述阀针的侧面包括第一面及第二面,所述第一面为圆环面,所述第二面为平面,所述第一面环绕于所述第二面的周侧并与所述第二面连接,至少部分所述第二面与所述阀针接触。
16.如此设置,第二面与阀针直接接触,第二面为平面,故第二面与阀针的抵接平稳,当支撑件出现倾斜时,第一面为圆环面,圆环面的弧度可以帮助支撑件回到垂直状态,并且倾斜后,圆环面与阀针的接触面积较小,故同样可以起到减小摩擦的作用。
17.在其中一个实施方式中,所述阀针靠近所述弹性件的一端的端面的直径为d,所述第二面的面积小于或等于d2/4。
18.如此设置,第二面与阀针朝向支撑件的端面的接触面积不会过大,从而使支撑件与阀针的摩擦不会大于规定值。
19.在其中一个实施方式中,所述支撑件呈蘑菇状,或,所述支撑件为钢珠。
20.如此设置,蘑菇状的支撑件或钢珠状的支撑件,朝向阀针的面均存在圆弧,能够减少支撑件与阀针之间的接触面积,减少摩擦,当支撑件出现倾斜情况时,圆弧状的侧面可以帮助支撑件回到正常的工作状态。
21.在其中一个实施方式中,所述支撑件采用工程塑料制作。
22.如此设置,容易加工,生产效率高,并可简化程序,节省费用。
23.在其中一个实施方式中,所述支撑件为钢珠,所述钢珠外设有镀层,所述镀层与所述阀针接触,所述镀层的材料与所述阀针的材料不同。
24.如此设置,避免了相同材料之间摩擦容易出现的粘着磨损的问题,异种材料之间抗粘着磨损的能力较强,从而延长了钢珠的使用寿命。
25.在其中一个实施方式中,所述电子膨胀阀还包括螺母组件,螺母组件包括螺杆及弹性件,所述阀针的一端设于所述螺杆内,所述弹性件设于所述螺杆内,所述阀针靠近所述螺杆的一端设有支撑件,所述弹性件的一端抵接于所述螺杆内壁,另一端抵接于所述支撑件,所述支撑件与所述阀针接触,所述支撑件的外壁与所述螺杆的内壁间隔设置,所述支撑件与所述螺杆的内壁之间的间隙小于或等于0.5mm。
26.如此设置,使支撑件能够更稳定地抵接住弹性件,使螺杆能在支撑件移动时,对其具有一定限位的功能,防止其倾倒,但在其正常工作的状态下,不会与其产生轴向摩擦,干扰其功能的实现。
27.本实用新型还提供如下技术方案:
28.一种空调机组,包括上述的电子膨胀阀。
29.与现有技术相比,本实用新型的支撑件可以减少阀针与弹性件之间的磨损,延长电子膨胀阀的使用寿命,并且支撑件与阀针接触的部分的材料与阀针不同,异种材料可以减少粘着磨损,从而延长电子膨胀阀的使用寿命和功能稳定性。
附图说明
30.图1为本实用新型提供的实施例一的电子膨胀阀的剖视图;
31.图2为本实用新型提供的实施例一的电子膨胀阀的部分结构剖视图;
32.图3为本实用新型提供的实施例三的电子膨胀阀的部分结构剖视图;
33.图4为本实用新型提供的实施例四的电子膨胀阀的部分结构剖视图;
34.图5为本实用新型提供的实施例一的支撑件的立体图;
35.图6为本实用新型提供的实施例一的支撑件的主视图;
36.图7为本实用新型提供的实施例二的支撑件的主视图;
37.图8为本实用新型提供的实施例四的支撑件的主视图。
38.图中各符号表示含义如下:
39.100、电子膨胀阀;10、阀座;11、第一开口;12、第二开口;13、第一连通管;14、第二连通管;15、阀口;20、阀针组件;21、阀针;22、弹性件;23、支撑件;231、第一面;232、第二面;233、第一部;234、第二部;30、螺母组件;31、螺母座;311、平衡孔;32、连接套;321、凸部;33、螺杆;40、止挡组件;41、第一连杆;42、第二连杆;43、导向件;44、第一限位块;45、第二限位块;50、套筒;51、端盖;52、阀腔;60、磁转子。
具体实施方式
40.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
41.需要说明的是,当组件被称为“装设于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件,它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
42.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
43.请参见图1,此种电子膨胀阀100安装于制冷系统中,用于实现管道的连通和截断。
44.电子膨胀阀100包括阀座10、套筒50、阀针组件20和螺母组件30。套筒50与阀座10连接,用于给电子膨胀阀100提供密闭空间,套筒50内具有阀腔52,阀针组件20的一端插入阀座10中,用于控制电子膨胀阀100的开度,螺母组件30的至少一部分位于阀腔52内,并能够带着阀针组件20沿着套筒50作轴向运动。
45.具体地,阀座10上设有第一开口11、第二开口12和阀口15,第二开口12和阀口15连通。
46.第一开口11远离阀针组件20的一侧连接有第一连通管13,第一开口11通过第一连通管13与制冷系统的管路连通;第二开口12远离阀针组件20的一侧连接有第二连通管14,第二开口12通过第二连通管14与制冷系统的管路连通。第一连通管13和第二连通管14分别作为介质的进口或出口。
47.当第一连通管13作为介质的进口时,介质从第一连通管13流入电子膨胀阀100,通过第一开口11进入阀座10内部,若电子膨胀阀100呈开启状态,则介质通过阀口15,经由第二连通管14流出电子膨胀阀100;反之亦然,介质也可以从第二连通管14经由第二开口12口进入阀座10,再通过阀口15和第一连通管13流出电子膨胀阀100。
48.套筒50远离阀座10的一端设有端盖51,端盖51与套筒50连接,密封住套筒50的端口,从而与套筒50配合密封住整个电子膨胀阀100。可选地,端盖51可以套设于套筒50远离阀座10的端部的外周侧,以实现密封;也可以设于套筒50远离阀座10的端部的内部,端盖51的外周侧抵接于套筒50的内壁,以实现密封。端盖51与套筒50的连接方式不限于上述个别方案,只需要能够实现对电子膨胀阀100的密封功能即可。
49.端盖51内壁连接有止挡组件40,用于止挡阀针组件20的无限制上升,同时也止挡阀针组件20的无限制下降,即,对于阀针组件20起到上限位和下限位作用。
50.具体地,止挡组件40包括导向件43、第二连杆42、第一限位块44和第二限位块45,第二连杆42的一端与螺母组件30抵靠,另一端嵌入导向件43中,导向件43的外侧壁呈螺旋状,导向件43远离螺母组件30的一端与端盖51相连,第一限位块44及第二限位块45分别位于导向件43的两端。
51.在工作过程中,当电子膨胀阀100处于开阀工作状态,螺母组件30包括螺杆33,螺杆33会旋转上升,螺杆33上设有第一连杆41,由于第二连杆42抵靠于第一连杆41,故螺杆33同样会带动第二连杆42作旋转上升运动,第二连杆42的旋转轴心与导向件43同轴。当第二连杆42上升至导向件43的最顶端时,会被第一限位块44限位住,无法继续上升,从而使螺杆33也停止旋转上升运动;当第二连杆42下降至导向件43的底端时,会被第二限位块45限位住,无法继续下降,从而使得螺杆33也停止旋转下降运动。
52.螺母组件30还包括螺母座31和连接套32。螺母座31至少部分套设在阀针组件20的外周侧,螺杆33设于螺母座31内并与螺母座31螺纹连接,螺杆33与阀针组件20连接。螺母座31远离端盖51的一端插入阀座10中。连接套32环绕螺母座31并与螺母座31连接,螺母座31通过连接套32与阀座10过盈配合。
53.螺母座31采用工程塑料制作,连接套32采用金属制作,连接套32对于螺母座31起到保护作用。采用工程塑料制作,能够利用注塑加工成型,在注塑成型的过程中,能够保证螺母座31内的螺纹的质量;连接套32采用金属制作,金属较硬,在与阀座10过盈配合时,连接套32能够保护螺母座31不受损,保证螺母座31的完整性。螺母座31与连接套32通过注塑固定在一起。
54.具体地,螺母座31上开设有平衡孔311,用于平衡螺母座31内部与阀腔52压力。平衡孔311开设在连接套32的内壁覆盖范围内,连接套32上开设有凹槽,凹槽与平衡孔311贯通设置,螺母座31内部通过平衡孔311及凹槽实现与阀腔52的连通。凹槽的内壁与连接套32的外侧壁之间的交界处形成止转部。
55.螺杆33上设有第一连杆41,第一连杆41连接于螺杆33远离阀座10的一端,用于和第二连杆42配合,限制螺杆33的轴向运动路程。
56.连接套32的硬度不小于阀座10的硬度,从而保证在连接套32过盈地压入阀座10时连接套32变形很小或基本不变形。
57.在其中一个实施例中,连接套32呈环形,环形的连接套32环绕于螺母座31的外侧。
58.在另外一个实施例中,连接套32呈条状,且连接套32为多个,多个连接套32环绕与螺母座31的外侧。
59.具体地,连接套32上设有止转部(图未示),止转部能够和阀座10配合,限制连接套32的周向转动,继而限制螺母座31的周向转动。连接套32的硬度不小于阀座10的硬度,如此
设置,连接套32塞入阀座10后,阀座10与连接套32过盈配合,并且会根据连接套32的形状产生形变,与连接套32紧密贴合。连接套32的硬度同样大于螺母座31的硬度,使螺母座31和连接套32过盈配合,结合更加紧密。
60.连接套32上还设有凸部321,凸部321嵌入螺母座31中,用于加固连接套32与螺母座31之间的连接。
61.优选地,在本实施例中,连接套32与凸部321之间的夹角为直角。在其他实施例中,连接套32与凸部321之间的夹角还可为钝角或锐角。
62.阀针组件20包括阀针21、弹性件22和支撑件23,阀针21用于插入阀口15,以实现电子膨胀阀100的流量控制。螺杆33与阀针21转动连接,弹性件22设于螺杆33内,弹性件22的一端抵接于阀针21,另一端抵接于螺杆33。当阀针21插入阀口15时,弹性件22可以对螺杆33和阀针21起到缓冲作用。
63.支撑件23设于阀针21和弹性件22之间,用于减少弹性件22和阀针21之间的摩擦。
64.支撑件23的外壁与螺杆33的内壁间隔设置,支撑件23与螺杆33的内壁之间的间隙小于或等于0.5mm。可以理解,若间隙太小,则支撑件23对于螺杆33的内壁产生摩擦力,若间隙太大,则导致支撑件23的宽度太小,与弹性件22抵接的面积太小或无法抵住弹性件22,合适宽度的支撑件23能够受到螺杆33的内壁的限位,不易发生倾斜及倾倒。可选地,支撑件23与螺杆33的内壁之间的间隙设置为0.4mm、0.3mm、0.2mm或0.1mm。
65.具体地,支撑件23与阀针21接触的部分的材料与阀针21不同,如此设置,支撑件23可以减少阀针21与弹性件22之间的磨损,延长电子膨胀阀100的使用寿命,并且支撑件23与阀针21接触的部分的材料与阀针21的材料不同,异种材料可以减少粘着磨损,从而延长支撑件23的使用寿命和功能稳定性,进而减少阀针21与弹性件22之间的直接接触造成的磨损,延长弹性件22与阀针21的寿命,延长电子膨胀阀100的使用寿命。
66.在其中一个实施例中,支撑件23包括支撑件主体及支撑件镀层(图未示),支撑件镀层与阀针21接触,支撑件镀层和阀针21的材料不同。当支撑件主体上增设支撑件镀层时,支撑件主体与阀针21的材料可以自由选择,不限于支撑件23与阀针21的材料不同的方案。
67.在另外一个实施例中,阀针21包括阀针主体及阀针镀层,阀针镀层与支撑件23接触,阀针镀层的材料和支撑件23不同。当阀针主体上增设阀针镀层时,阀针主体与支撑件23的材料可以自由选择,不限于支撑件23与阀针21的材料不同的方案。
68.在又一个实施例中,支撑件23包括支撑件主体及支撑件镀层,阀针21包括阀针主体及阀针镀层,支撑件镀层与阀针镀层接触,支撑件镀层和阀针镀层的材料不同。当阀针主体上增设阀针镀层、支撑件主体上增设支撑件镀层时,阀针主体与支撑件主体的材料可以自由选择,不限于支撑件23与阀针21的材料不同的方案。
69.进一步地,支撑件23采用工程材料制作,容易加工,生产效率高,并可简化程序,降低成本,且重量轻。
70.工程材料优选为pps材质,pps材质即为聚苯硫醚,聚苯硫醚具有优良的耐高温、耐腐蚀和自润滑性的特点,并且具备均衡的物理机械性能和极好的结构尺寸稳定性,采用聚苯硫醚能够减少支撑件23与弹性件22及阀针21之间的摩擦,大大延长支撑件23、阀针21及弹性件22的使用寿命,保证使用性能。
71.在其中一个实施例中,支撑件23朝向阀针21的侧面为圆弧面,阀针靠近弹性件22
的一段的端面的直径为d,圆弧面的圆弧半径大于d/2。圆弧面与阀针21为点接触,接触面积相对较小,摩擦也较小,从而减少了支撑件23与阀针21之间的磨损;并且,当圆弧面的圆弧半径大于d/2,圆弧面的弧度会较为平缓,避免出现因为圆弧面过于陡峭,在受到弹性件22压持时支撑件23出现倾斜的情况。
72.在另外一个实施例中,支撑件23朝向阀针21的侧面包括第一面231和第二面232,第一面231为圆环面,第二面232为平面;第一面231环绕于第二面232的周侧,并且与第二面232连接,至少部分第二面232与阀针21接触,即,支撑件23与阀针21直接接触的为平面,而平面周向还连接着弧面。如此设置,第二面232与阀针21的抵接平稳,若支撑件23出现倾斜,弧面的弧度可以帮助支撑件23回到垂直状态,并且支撑件23倾斜后,圆弧面与阀针21的接触面积较小,同样可以起到减小摩擦的作用。
73.进一步地,阀针21靠近弹性件22的一段的端面的直径为d,则第二面232的面积小于或等于d2/4。将第二面232的面积规定在限定数值以内,限制了支撑件23与阀针21朝向支撑件23的端面的接触面积,从而使支撑件23与阀针21的摩擦不会大于规定值,以此减少支撑件23与阀针21之间的磨损。
74.实施例一
75.请参见图2以及图5-6,支撑件23呈蘑菇状,蘑菇状的支撑件23倒置,包括第一部233和第二部234,第一部233和第二部234连接,一体成型。蘑菇形状的头部为第一部233,第一部233朝向阀针21;蘑菇形状的尾部为第二部234,朝向弹性件22。
76.具体地,第一面231及第二面232设于第一部233朝向阀针21的侧面,第二面232与阀针21直接接触,第一面231环绕于第二面232的周侧;第二部234呈圆柱形,第二部234插入弹性件22内,对支撑件23起到导向以及支撑的作用。在其他实施例中,第二部234还可呈棱柱状或其他形状。
77.第一部233和第二部234不限于一体成型的方案,也可以选用分别加工后组装。
78.实施例二
79.请参见图7,实施例二的结构与实施例一的结构基本相同,不同之处不再赘述,相同之处在于:
80.第一部233朝向阀针21的侧面设置为单一的圆弧面,以进一步减小支撑件23与阀针21之间的摩擦。
81.实施例三
82.请参见图3,支撑件23设置为钢珠,钢珠外设有钢珠镀层,该钢珠镀层与阀针21接触,钢珠外的钢珠镀层的材料与阀针21材料不同。
83.优选地,钢珠镀层的材料设置为锌或者镍,异种金属材料的摩擦副抗粘着磨损能力较高,如此设置可以有效减小钢珠镀层与阀针21摩擦时产生的磨损。
84.可选地,钢珠镀层的材料也可以选用其他与阀针材料异种的金属,金属的选用不应限于实施例二中所述的锌或者镍,只需要能够实现异种金属抗粘着磨损的功能即可。
85.钢珠上也可设置第二面232,通过第二面232与阀针21接触。
86.实施例四
87.请参见图4及图8,实施例四与实施二结构基本相同,相同之处不再赘述,实施例四中的支撑件23与实施例二区别为:移除实施例二中的第二部234,仅保留第一部233,第一部
233的特征与实施例二中相同,即,第一部233朝向阀针21的侧面为圆弧面。如此设置,省去了第二部234材料的消耗。
88.电子膨胀阀100还包括磁转子60,磁转子60与螺杆33远离阀座10的顶端的外侧壁连接,当电磁线圈(图未示)通电产生磁场后,会驱动磁转子60旋转,从而带动螺杆33旋转,螺母座31被连接套32限位后不发生旋转,从而使得螺杆33带动阀针21实现升降运动。可选地,阀针组件20也可以选择其它驱动部件,只需能够驱动阀针组件20转动即可。
89.本实用新型还提供一种制冷系统,包括上述的电子膨胀阀100,电子膨胀阀100安装于制冷系统的介质通路中,以控制通路的流量大小。
90.在电子膨胀阀100的工作过程中,当电子膨胀阀100需要进行开大时,则通过外部电磁线圈驱动磁转子60转动,从而带动螺杆33转动,螺杆33通过与螺母座31之间的螺纹配合,带动阀针21上升,螺杆33上的第一连杆41会抵靠住第二连杆42,第二连杆42随着导向件43上的导向路径上升,在达到顶端后,停止上升运动,从而使阀针21也停止上升运动。当电子膨胀阀100需要关小时,电磁线圈反向通电,使得磁转子60反向转动,最终实现阀针21下降,阀针21插入阀口15中,从而减小阀针21与阀口15内壁之间的间隙,最终减小介质流通量。
91.相较于现有技术,本实用新型的支撑件23可以减少阀针21与弹性件22之间的磨损,延长电子膨胀阀100的使用寿命,并且支撑件23与阀针21接触的部分的材料与阀针21不同,异种材料可以减少粘着磨损,从而延长支撑件23的使用寿命和功能稳定性。
92.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
93.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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