CN107620825B - 一种电动三通阀及制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动三通阀，包括阀体(1)和线圈(2)，所述阀体(1)内设有动力齿轮(4)、执行齿轮(5)以及衬板(10)；所述动力齿轮(4)通过减速齿轮(6)与所述执行齿轮(5)啮合传动，所述动力齿轮(4)和执行齿轮(5)一起安装在所述中心轴(7)上，两者上下间隔分布；所述衬板(10)设有折弯部(11)，所述折弯部(11)通过所述轴孔(12)套装在所述中心轴(7)上。该三通阀的动力齿轮和执行齿轮在同一根中心轴上，齿轮的同轴度大大加强，有效的改善了因齿轮轴同轴度不良而造成无法正常啮合或卡死的现象，而且，中心轴由衬板和阀座双端固定，能够使中心轴更加的牢固，从而避免中心轴出现弯曲和脱落现象。

Description

一种电动三通阀及制冷设备

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，特别是在制冷设备中用于控制冷媒通断和流向的电动三通阀。本发明还涉及设有所述电动三通阀的制冷设备。

背景技术

目前，用于制冷设备的三通阀，特别是热泵型空调管路中的电动三通阀，大都通过阀内的滑块切换控制冷媒的通断和流向。

电动三通阀主要由阀体及线圈两部分组成，其中阀体有三个阀口，其工作原理是线圈在电流脉冲的作用下，给阀体中的磁转子部件一个方向上的电磁力，力的方向可以是顺时针方向或者是逆时针方向，使磁转子部件朝力的方向转动，阀体内通过一系列的齿轮传动，把力传动到滑块上，滑块在力的作用下在其中的两个阀口中切换，起到改变流道的作用。

如申请公布号为CN103375606A的发明专利申请公开的一种电动三通阀，其线圈励磁后驱动转子旋转，动力齿轮17压入转子轴14a，成为一体结构，转子轴与动力齿轮17同步旋转带动减速齿轮18、执行齿轮20。通过执行齿轮20的传动销25，带动滑块23旋转，使滑块封堵阀口P1或P2，从而切换冷媒的流向(见图1)。

此技术方案中，动力齿轮17和执行齿轮20分别在两根齿轮轴上，中间用一个减速齿轮18连接啮合传动，转子轴14a下端部与压入的动力齿轮17为一体结构，动力齿轮17、减速齿轮18组成了第一级齿轮副。齿轮传动对两齿轮间的中心距、平行度都有较高的要求，而动力齿轮17的中心位置是通过两个套管、上下端盖及阀座来保证，减速齿轮18中心位置则由阀座及齿轮轴来保证。由此动力齿轮17、减速齿轮18之间的中心距关联尺寸偏多，在生产中相关零件的制造工艺成本偏高，两根轴的同轴度很难保证，齿轮装配后的传动容易出现无法正常啮合或卡死现象(见图2)。

而且，其中心轴24用阀座单端固定的结构方式，执行齿轮20配合在中心轴上旋转传动的结构。该结构动力被减速齿轮18放大了几十倍后，传动到执行齿轮20上，执行齿轮20会给中心轴24一个较大的径向力，中心轴24单端固定容易出现弯曲和脱落现象。

因此，如何保证电动三通阀齿轮配合的同轴度，以及中心轴的稳定性，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种电动三通阀。该三通阀的动力齿轮和执行齿轮在同一根中心轴上，中间用减速齿轮连接，在生产中，齿轮的同轴度大大加强，有效的改善了因齿轮轴同轴度不良而造成无法正常啮合或卡死的现象，而且，中心轴由衬板和阀座双端固定，能够使中心轴更加的牢固，从而避免中心轴出现弯曲和脱落现象。

本发明的第二目的是提供一种设有所述电动三通阀的制冷设备。

为实现上述第一目的，本发明提供一种电动三通阀，包括阀体和线圈，所述阀体内设有动力齿轮、执行齿轮以及衬板；所述动力齿轮由所述线圈的转子轴驱动，并通过减速齿轮与所述执行齿轮啮合传动；所述执行齿轮安装在中心轴上，用于带动滑块进行流路切换，所述动力齿轮和执行齿轮一起安装在所述中心轴上，两者上下间隔分布；所述衬板设有折弯部，所述折弯部设有轴孔，并通过所述轴孔套装在所述中心轴上。

优选地，所述动力齿轮与所述转子轴传动连接。

优选地，所述动力齿轮与所述转子轴通过联轴器传动连接。

优选地，所述动力齿轮上部设有凹槽或凸起，与所述转子轴通过凹槽或凸起配合构成所述联轴器。

优选地，所述折弯部由所述衬板在所述中心轴穿过的部位冲压形成。

优选地，所述折弯部大体呈“L”形，包括纵向或斜向的第一折弯部，以及水平并开设所述轴孔的第二折弯部。

优选地，所述动力齿轮位于所述轴孔上方，所述执行齿轮位于所述轴孔下方。

优选地，所述折弯部的高度H大于第一级减速齿轮下端面离所述衬板下端面的距离h1，并小于所述执行齿轮上端面离所述衬板下端面的距离h2。

为实现上述第二目的，本发明提供一种制冷设备，具有冷媒管路，所述冷媒管路上设有控制冷媒通断和流向的电动三通阀，所述电动三通阀为上述任一项所述的电动三通阀。

优选地，具体为热泵型空调。

本发明在现有技术的基础上作了进一步改进，其动力齿轮不直接安装在线圈的转子轴上，而是改为安装在中心轴上，然后与转子轴传动连接，由转子轴驱动动力齿轮在中心轴上转动，进而通过中间的减速齿轮将动力传递至执行齿轮，再由执行齿轮带动滑块旋转，封堵不同的阀口，进行流路切换。由于动力齿轮和执行齿轮安装在同一根中心轴上，因此容易保证动力齿轮与执行齿轮之间的同轴度，而且动力齿轮的中心位置由阀座及中心轴即可保证，动力齿轮与减速齿轮之间的中心距关联尺寸变少，易于保证两者之间的同轴度，使齿轮的同轴度大大加强，从而有效的改善了因齿轮轴同轴度不良而造成无法正常啮合或卡死的现象，同时显著降低生产中相关零件的制造工艺成本。

同时，本发明在衬板上设有折弯部，并在折弯部上设有轴孔，通过轴孔与中心轴的配合，对中心轴的上端进行固定。这样，中心轴的上下两端便分别由衬板和阀座固定，可稳固中心轴的位置，避免中心轴出现定位不稳的情况。

本发明所提供的制冷设备设有所述电动三通阀，由于该电动三通阀能够取得上述技术效果，则设有该电动三通阀的制冷设备也应具有相应的技术效果。

附图说明

图1为现有电动三通阀的内部结构示意图；

图2为现有电动三通阀出现无法正常啮合或卡死现象的示意图；

图3为本发明所提供电动三通阀的一种具体实施方式的剖切示意图；

图4为动力齿轮、执行齿轮、折弯部一起套装在中心轴上的截面图；

图5为衬板的结构示意图；

图6为图5所示衬板的俯视图。

图1、2中：

14a.转子轴 17.动力齿轮 18.减速齿轮 20.执行齿轮 23.滑块 24.中心轴 25.传动销

图3、4中：

1.阀体 2.线圈 3.转子轴 4.动力齿轮 5.执行齿轮 6.减速齿轮 7.中心轴 8.传动销 9.滑块 10.衬板 11.折弯部 12.轴孔 13.挡销

具体实施方式

本发明的核心在于通过将动力齿轮和执行齿轮安装在同一根中心轴上，来保证齿轮之间的同轴度，从而消除因齿轮轴同轴度不良而造成无法正常啮合或卡死的现象，同时在衬板上增设带有轴孔的折弯部对中心轴上端进行固定，以保证中心轴的稳定。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图3、图4，图3为本发明所提供电动三通阀的一种具体实施方式的剖切示意图；图4为动力齿轮与执行齿轮一起安装在中心轴上的截面图。

在一种具体实施例中，本发明提供的电动三通阀主要用于制冷设备，特别是热泵型空调管路中，通过电动三通阀内的滑块切换，可以控制制冷设备中冷媒的通断和流向。

如图所示，此电动三通阀主要由阀体1和线圈2两部分组成，线圈2设有转子轴3，阀体1内设有动力齿轮4、执行齿轮5和衬板10，其中动力齿轮5由线圈2的转子轴3进行驱动，并通过减速齿轮6与执行齿轮5啮合传动，执行齿轮5安装在中心轴7上，通过传动销8可带动滑块9旋转，从而进行流路切换。

中心轴7超出执行齿轮5的顶面向上延伸，动力齿轮4安装在中心轴7的上端，即动力齿轮4与执行齿轮5一起安装在中心轴7上，且两者上下间隔分布。

请一并参考图5、图6，图5为衬板的结构示意图；图6为图5所示衬板的俯视图。

衬板10由较薄的金属板材制成，其位于减速齿轮6和挡销13的上方，并且与减速齿轮6的转轴和挡销13上端以焊接等方式相连接，以保证整个齿轮系可以稳定运行，其在中心轴7穿过的部位向下冲压有折弯部11，此折弯部11大体呈“L”形，包括斜向的第一折弯部(也可以是纵向的)，以及水平并开设轴孔12的第二折弯部，冲压后形成的孔位恰好可以容纳动力齿轮4，折弯部11通过轴孔12套装在中心轴7上，动力齿轮4位于轴孔12上方，执行齿轮5位于轴孔12下方。

具体地，中心轴7的下端伸入阀体1基座的轴孔中，执行齿轮5连同滑块9一起套装在中心轴7上，中心轴7为阶梯轴，其上端直径小于下端直径，动力齿轮4和折弯部11套装在中心轴7的小径端，折弯部11支撑在小径端的台阶处，动力齿轮4支撑在折弯部11上，与执行齿轮5上下分开一定距离。当然，在此种结构之外，动力齿轮4和折弯部11还可以采用其他方式套装在中心轴7上。

为了保证减速齿轮6能够与动力齿轮4和执行齿轮5正常啮合传动，折弯部11的高度H应大于第一级减速齿轮下端面离衬板10下端面的距离h1，并小于执行齿轮5上端面离衬板10下端面的距离h2。

动力齿轮4与转子轴3传动连接，以驱动动力齿轮4旋转。在本实施例中，动力齿轮4上部设有凹槽或凸起，与转子轴5通过凹槽或凸起配合构成联轴器，动力齿轮4与转子轴3通过联轴器传动连接。这样，可以降低转子轴3与中心轴7装配同轴度的工艺要求。

上述电动三通阀的工作原理是线圈2在电流脉冲的作用下，给转子轴3部件一个方向上的电磁力，力的方向可以是顺时针方向或者是逆时针方向，使转子轴3朝力的方向转动，转子轴3转动带动动力齿轮4，再通过齿轮减速机构带动执行齿轮5实现滑块切换。

详细地，线圈2励磁后驱动转子轴3旋转，转子轴3转动，通过联轴器带动动力齿轮4同步旋转，再通过阀体1内一系列减速齿轮6传动至执行齿轮5，执行齿轮5通过传动销8，把力传动到滑块9上，滑块9在力的作用下在其中的两个阀口中切换，封堵不同的阀口，起到改变流道的作用，从而切换冷媒的流向。

由于动力齿轮4和执行齿轮5安装在同一根中心轴7上，因此容易保证动力齿轮4与执行齿轮5之间的同轴度，而且动力齿轮4的中心位置由阀座及中心轴7即可保证，动力齿轮4与减速齿轮6之间的中心距关联尺寸变少，易于保证两者之间的同轴度，使齿轮的同轴度大大加强，从而有效的改善了因齿轮轴同轴度不良而造成无法正常啮合或卡死的现象，同时显著降低生产中相关零件的制造工艺成本。

而且，衬板10上设有折弯部11，并在折弯部11上设有轴孔12，通过轴孔12与中心轴7的配合，对中心轴7的上端进行固定。这样，中心轴7的上下两端便分别由衬板10和阀座固定，可稳固中心轴7的位置，避免中心轴7出现定位不稳的情况。

上述实施例仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，减速齿轮6为一个减速齿轮或多个减速齿轮，或者，在中心轴7上加工或设置轴环以上下隔开动力齿轮4和执行齿轮5，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

除了上述电动三通阀，本发明还提供一种制冷设备，具体可以是热泵型空调，其具有冷媒管路，并在冷媒管路上设有控制冷媒通断和流向的电动三通阀，且电动三通阀为上文所述的电动三通阀，其余结构请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本发明所提供的电动三通阀及制冷设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动三通阀，包括阀体(1)和线圈(2)，所述阀体(1)内设有动力齿轮(4)、执行齿轮(5)以及衬板(10)；所述动力齿轮(4)由所述线圈(2)的转子轴(3)驱动，并通过减速齿轮(6)与所述执行齿轮(5)啮合传动；所述执行齿轮(5)安装在中心轴(7)上，用于带动滑块(9)进行流路切换，其特征在于，所述动力齿轮(4)和执行齿轮(5)一起安装在所述中心轴(7)上，两者上下间隔分布；所述衬板(10)设有折弯部(11)，所述折弯部(11)设有轴孔(12)，并通过所述轴孔(12)套装在所述中心轴(7)上。

2.根据权利要求1所述的电动三通阀，其特征在于，所述动力齿轮(4)与所述转子轴(3)传动连接。

3.根据权利要求2所述的电动三通阀，其特征在于，所述动力齿轮(4)与所述转子轴(3)通过联轴器传动连接。

4.根据权利要求3所述的电动三通阀，其特征在于，所述动力齿轮(4)上部设有凹槽或凸起，与所述转子轴(3)通过凹槽或凸起配合构成所述联轴器。

5.根据权利要求1至4任一项所述的电动三通阀，其特征在于，所述折弯部(11)由所述衬板(10)在所述中心轴(7)穿过的部位冲压形成。

6.根据权利要求5所述的电动三通阀，其特征在于，所述折弯部(11)大体呈“L”形，包括纵向或斜向的第一折弯部，以及水平并开设所述轴孔(12)的第二折弯部。

7.根据权利要求1至4任一项所述的电动三通阀，其特征在于，所述动力齿轮(4)位于所述轴孔(12)上方，所述执行齿轮(5)位于所述轴孔(12)下方。

8.根据权利要求1至4任一项所述的电动三通阀，其特征在于，所述折弯部(11)的高度H大于第一级减速齿轮下端面离所述衬板(10)基体下端面的距离h1，并小于所述执行齿轮(5)上端面离所述衬板(10)基体下端面的距离h2。

9.一种制冷设备，具有冷媒管路，所述冷媒管路上设有控制冷媒通断和流向的电动三通阀，其特征在于，所述电动三通阀为上述权利要求1至8任一项所述的电动三通阀。

10.根据权利要求9所述的制冷设备，其特征在于，具体为热泵型空调。