CN111853261A - 一种控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种控制阀，包括阀座组件、螺母(2)、阀针组件，其特征在于，所述阀座组件包括阀座本体(5)、螺母座(6)、阀座芯(7)，所述螺母(2)与所述螺母座(6)固定连接；所述阀针组件包括阀针套(31)，所述螺母座(6)设置有导向段(61)，所述阀针套(31)与所述导向段(61)导向配合并固定连接；所述阀座本体(5)的一端与所述螺母座(6)固定连接，所述阀座本体(5)的另一端与所述阀座芯(7)通过焊接固定；所述阀座本体(5)采用不锈钢管材加工成形，或者采用不锈钢材料拉伸成形，所述阀座芯(7)采用切削加工成形。

Description

一种控制阀

技术领域

本发明涉及制冷控制技术领域，特别是涉及一种控制阀。

背景技术

控制阀，可用于制冷***当中用于流体的控制，比如使用控制阀来控制流体(一般为冷媒)的流量。为实现流体(一般为冷媒)的控制，其必然存在一个流通通道，并通过进口管和出口管与制冷***管路进行连接。过流腔形成于阀体的内部，一般设置在阀座内。阀座一般为切削加工成形，不仅要形成上述的过流腔，还要兼顾阀所连接的其他部件，如进口管、出口管和驱动部件等。

如图1和图2所示，以电子膨胀阀为例，背景技术中的电子膨胀阀包括阀体100和线圈200；其中，阀体100包括：阀座部件10、传动机构20、减速机构30、外罩部件40以及驱动机构(包括线圈200) 的转子50。其动作原理是：线圈200通电后产生电磁力，带动转子50 转动，转子50的转动被减速器30减速后，由传动机构20将转动转化为直线运动，并传递给阀座部件10的阀针，使阀针沿启闭阀口方向做直线运动，从而控制阀的开度。

如图3所示，阀座部件10具体包括阀座本体101，如图3所示，阀座本体101设置有：出口管接口1011、阀口1012、阀座所围成的过流腔1013、进口管接口1014、阀针套导向段1015、外罩部件连接台阶面1016、螺母支撑面1017以及减速机构的齿轮箱支撑面1018。

在背景技术提供的控制阀的基础上，可以进一步提供一种采用新的阀座组件结构的控制阀，来降低成本和加工难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制阀，能够降低成本，并提高加工效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种控制阀，包括阀座组件、螺母、阀针组件，其特征在于，所述阀座组件包括阀座本体、螺母座、阀座芯，所述螺母与所述螺母座固定连接；所述阀针组件包括阀针套，所述螺母座设置有导向段，所述阀针套与所述导向段导向配合并固定连接；所述阀座本体的一端与所述螺母座固定连接，所述阀座本体的另一端与所述阀座芯通过焊接固定；所述阀座本体采用不锈钢管材加工成形，或者采用不锈钢材料拉伸成形，所述阀座芯采用切削加工成形。

本发明阀座组件包括阀座本体、螺母座和阀座芯，可以分别加工成型，阀座本体可以采用不锈钢管材加工成形或者采用不锈钢材料拉伸成形，降低了加工难度和成本。

附图说明

图1为背景技术所提供电子膨胀阀一种典型设置方式的外部结构示意图；

图2为图1所示电子膨胀阀的剖视图；

图3为图1所示电子膨胀阀中阀座部件的剖视图；

图4为本发明所提供控制阀在实施例1中的剖面结构示意图；

图5为图4所示控制阀中阀座组件、进出口接管和阀针的组装结构示意图；

图6为图4所示控制阀中阀座组件和进出口接管的组装结构示意图；

图7为本发明所提供阀座组件的阀座本体在实施例1中的结构示意图；

图8为本发明所提供阀座组件的阀座芯在实施例1中的结构示意图；

图9为本发明所提供阀座组件的螺母座在实施例1中的结构示意图；

图10为本发明所提供阀座组件在实施例2中的结构示意图；

图1-图3中：

阀体100、线圈200；

阀座部件10、阀座本体101、出口管接口1011、阀口1012、过流腔1013、进口管接口1014、阀针套导向段1015、外罩部件连接台阶面1016、螺母支撑面1017、齿轮箱支撑面1018；

阀针102、出口接管103、进口接管104、阀针弹簧105、阀针套 106；

传动机构20、减速机构30、外罩部件40、转子50；

图4-图10中：

驱动机构1、螺母2、阀针3、阀针套31、阀针弹簧32、进口接管4、阀座本体5、过流腔51、侧壁孔52、阀座外台阶面53、第一内台阶面54、第二内台阶面55、螺母座6、导向段61、安装面62、第一外台阶部63、第二外台阶部64、阀座芯7、阀口71、连接孔72、放置槽73、出口接管8、减速机构9、外罩01、阀体部件02、传动机构03。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式进行介绍，以便本领域技术人员准确理解本发明的技术方案。

本文所述的轴向、周向和径向均以控制阀为参照，以控制阀的中轴线的延伸方向为轴向，在垂直于轴向的水平面内，以控制阀的转子组件中转子的转动方向为周向，转子的直径延伸方向为径向。

本文所述的第一、第二等词仅用于区分结构相同或类似的两个以上部件，或者相同或类似的两个以上的结构，不表示对顺序的特殊限定。

本发明的一种实施方式提供了一种控制阀，包括阀体部件02、传动机构03、减速机构9、外罩01和驱动机构1，驱动机构1设有驱动线圈和转子，线圈通电后产生电磁力，带动转子转动，转子的转动被减速机构9减速后，由传动机构03的螺母2将转动转化为阀针3的直线运动，使得阀针3在开闭阀口71的方向做直线运动，即阀针3沿相对阀口71进退的方向做直线运动，以调节阀的开度，如图4所示，在图4中对应上下方向的直线运动。

如图5所示，阀体部件02包括阀座组件、阀针3、阀针弹簧32、阀针套31、进口接管4和出口接管8，阀针弹簧32和阀针3均套装在阀针套31内，阀针弹簧32套设在阀针3的外部，用于朝向远离阀口 71的方向抵顶支撑阀针3；阀针3与传动机构03的螺母2连接，具体可以将螺母2的转动通过丝杆转化为在开闭阀口71方向的直线运动，然后将该丝杆与阀针3连接，以驱动阀针3启闭阀口71；当阀针3朝向闭阀方向运动时，向下抵压阀针弹簧32，克服阀针弹簧32的弹性力继续下移而关闭阀口71；当线圈断电时，丝杆对阀针3的抵压力撤销，在阀针弹簧32的弹性回复力作用下，阀针3上移而开启阀口71，并能够保持在开阀位置。

需要说明的是，为便于说明，本文以图中的上下位置说明阀针3 的运动过程，但这仅限于描述方便，不应该理解为对本发明中任一部件以及任意两个以上部件之间位置关系的限定。

在本实施方式中，阀座本体5、螺母座6和阀座芯7三个部分组装形成阀座组件，此时，阀座本体5、螺母座6和阀座芯7可以分别加工成型。

具体而言，如图6-图10所示，本发明的阀座组件包括阀座本体5、螺母座6和阀座芯7，螺母座6和阀座芯7分别安装于该阀座本体5 的两端，阀座本体5的侧部开设有侧壁孔52，阀座芯7设有阀口71 和与阀口71连通的连接孔72，连接孔72和侧壁孔52中，一者用于连接进口接管4，另一者用于连接出口接管8；阀座本体5具有过流腔 51，在阀口71开启时，该过流腔51能够连通进口接管4和出口接管 8；螺母座6用于安装传动机构03的螺母2，并且，该螺母座6设有用于与阀针套31配合的导向段61，从而实现对阀针套31进行导向，以便阀针3可靠的安装于该阀针套31内。

当螺母座6与阀座本体5的相对位置确定后，阀针套31相对螺母座6的位置确定，而阀针3相对阀针套31的位置又是确定的，进而保证了相对阀座本体5的相对位置；同时，阀座芯7相对阀座本体5 的位置是确定的，设于阀座芯7的阀口71就能够给与阀针3保持较高的同轴度，从而提高阀口71的启闭可靠性以及开度的控制精度。

阀座组件采用分体式的结构形式降低了加工难度，更有利于保证加工精度；其中，阀座芯7设有阀口71，用于与阀针3配合以实现流量的调节，阀座芯7还设有接管连接用的连接孔72，可直接与接管相连接，即接管可以不直接与阀座本体5固定连接，有利于精简阀座本体5的结构；螺母座6用于实现传动机构03中螺母2的安装，还设有阀针套31的导向段61，以及阀座本体5中阀针套31的安装功能，从而进一步精简了阀座本体5的结构。

同时，螺母座6可靠地安装于阀座本体5后，能够实现阀针3的可靠安装，确保阀针3的安装精度，提高阀针3与螺母2的传动可靠性，进而提高了阀针3在启闭阀口71时的动作精度。

更为重要的是，阀座本体5的结构精简后，仅提供进出口接管8 中另一者连接用的侧壁孔52和连通进出口接管8的过流腔51即可，阀座本体5的两端无需附加阀口71部件、螺母2的安装结构和阀针套 31的导向结构，那么，阀座本体5可以为筒状结构，由管材直接加工成型即可，具有结构简单，易于加工的特点。

再者，阀座本体5的两端可以设置为简单的敞口结构，直接形成过流腔51，由于不必考虑切削加工的难度，因此阀座本体5的选材不限于易于加工的软金属(如铜基)，而可以采用不锈钢等硬度较大的材料。相对于软金属，不锈钢等材料的成本低、使用寿命更长。并且，此时，阀座本体5与螺母座6和阀座芯7的连接方式不限于火焰焊，可以采用整体炉焊或激光焊等焊接效率高、成本低廉的焊接方式进行组装。

本发明中，阀座本体5与螺母座6、阀座芯7可以采用分体加工，再组装的形式，并且，组装时，可以将螺母座6置于阀座本体5的端口内，或者跨接于阀座本体5的一端。以下结合附图，对上述三种实施方式进行详细说明。

实施例1

如图6-图9所示，在第一种具体实施方式中，阀座本体5、螺母座6和阀座芯7分别加工成形，即三者分体设置，然后采用整体炉焊或者激光焊等焊接方式连接为一体。

如图7所示，阀座本体5的过流腔51可以为轴向贯通的贯通腔，在该贯通腔的两端可以分别形成安装座，以实现螺母座6和阀座芯7 的安装。具体而言，阀座本体5的轴向两端分别为贯通腔的端口，其中一个端口设置有第一内台阶面54，用于实现阀座芯7的安装，另一个端口设有第二内台阶面55，用于实现螺母座6的安装，将螺母座6 安装于过流腔51的端口内，如图6所示。

该阀座本体5还可以设有用于安装控制阀的外罩01的阀座外台阶面53。如图4所示，控制阀设有外罩01，将驱动机构1、传动机构 03和减速机构9套装在内，外罩01与阀座本体5在阀座外台阶面53 处轴向抵接，然后采用密封焊进行连接，以实现整个控制阀的密封。

同时，阀座本体5的侧部还开设有侧壁孔52，用于实现进口接管 4和出口接管8中其中一者的连接，也就是说，进口接管4和出口接管8中，一者连接于阀座本体5的侧壁孔52，另一者连接于阀座芯7 的连接孔72。本文以进口接管4连接于侧壁孔52、出口接管8连接于连接孔72为例进行说明。此时，进口接管4、过流腔51、阀座芯7 的阀口71以及出口接管8依次连通，形成一个流道。

如图8所示，阀口71可以为具有两级阶梯口的二级阀口。其中，在轴向上，二级阀口可以其靠近阀针3的一级阀口71作为第一级阀口，该级阀口71设置为口径较大的流通口，远离阀针3的一级阀口71作为第二级阀口，设置为口径较小的流通口；阀针3与第二级阀口相配合，且第二级阀口轴向贯通，与用于安装接管的连接孔72相连通。如此，阀针3朝向开阀方向运动时，流体首先进入第一级阀口内进行缓冲，然后经由阀针3与第一级阀口之间的间隙流入第二级阀口内，最终经过第二级阀口进入出口接管8，也就是说，二级阀口的设置可以通过缓冲实现降噪。

为实现接管的可靠连接，设于阀座芯7的连接孔72可以在轴端设置容纳槽，以便将接管的端部***该容纳槽内，然后焊接固定。

为了将阀座芯7可靠地焊接于阀座本体5的轴端，阀座芯7的外壁可以设有焊环的放置槽73，进行焊接时，将该焊环放置在阀座芯7 的放置槽73内，然后以该承载有焊环的阀座芯7整体置于阀座本体5 的一端，具体置于该阀座本体5的过流腔51的一端口内，通过整体炉焊或者激光焊等焊接方式将焊环熔化，焊环熔化所形成的焊料将阀座芯7的外壁与阀座本体5的内壁焊接固定，如图6所示。

如图9所示，螺母座6具有轴向贯通的两级阶梯孔，此时，将螺母2置于其中一级阶梯孔中，两级阶梯孔之间的阶梯面就形成了螺母 2的安装面62，用于支撑螺母2，螺母2的下端面与安装面62贴合，可以实现螺母在轴向的定位；另一级阶梯孔的内侧壁形成导向段61，阀针套31与导向段61导向配合并固定连接。

同时，螺母座6还设有用于安装减速机构9的齿轮箱的第一外台阶部63，可以将减速机构9的齿轮箱安装并支撑于该第一外台阶部63，通过螺母座6支撑该齿轮箱。此时，螺母座6同时还作为齿轮箱的安装座，其结构利用率高，无需在阀座本体5上设置齿轮箱的安装结构。

此外，为实现螺母座6与阀座本体5的连接，将螺母座6设于过流腔51的端口内，螺母座6还可以设有与阀座本体5搭接的第二外台阶部64，第二外台阶部64与阀座本体5的部分内壁配合并固定连接。此时，螺母座6通过该第二外台阶部64支撑于阀座本体5的轴向一端，并以该螺母座6的主体部分置于过流腔51的端口内，如图6所示。

结合图5可知，螺母座6和阀座芯7分别安装于阀座本体5的轴向两端，通过阀座本体5保证两者的同轴度，而阀针套31安装在螺母座6的导向段61，与螺母座6同轴设置，阀座芯7设有与其同轴设置的阀口71，如此，阀针套31与阀口71的同轴度得以保证，阀针套31 内的阀针3也就能够与阀口71保持同轴，可靠地启闭阀口71。

由上可知，阀座本体5的结构较为简单，本领域技术人员可以直接采用不锈钢的管材加工形成该阀座本体5，或者采用不锈钢拉伸形成该阀座本体5，加工简单便捷，材料成本低廉。

并且，阀座组件中的阀座本体5、阀座芯7和螺母座6分别加工成型，然后再通过炉焊或激光焊等焊接方式连接为一体，组装也更为方便，还可以保证阀座组件的密封可靠性。

与此同时，进口接管4和出口接管8与阀座本体5和阀座芯7的连接，也可以在阀座组件的组装过程中采用整体炉焊的形式一起完成，提高了装配效率。

实施例2

如图10所示，在第二种具体实施方式中，螺母座6可以设于过流腔51的端口外，并跨接于阀座本体5。即，螺母座6的至少部分与阀座本体5的部分外壁固定连接。

另外，根据进口接管4和出口接管8的管径不同，与进口接管4 和出口接管8中的一者连接的阀座芯7，可以设有连接孔72，将其中一个接管安装于该连接孔72内；或者，进口接管4和出口接管8中的其中一个接管可以套在阀座芯7的外部，此时，阀座芯7的轴端可以伸出阀座本体5的端部设置，以形成一个向外突出的连接端，以便接管能够与该连接端装配。此时，也可以将接管套装在连接端外后通过焊接进行固定。为便于接管与阀座芯7的安装，可以对接管用于套装阀座芯7的一端进行扩口处理。

本实施例的其他部分均可以参照实施例1进行设置，此处不再赘述。并且，本实施例中关于阀座芯7与接管的连接方式也适用于实施例1。

虽然本文仅以电子膨胀阀为例进行说明，但本领域技术人员应该可以理解，本发明的阀座组件不限于在电子膨胀阀的应用，阀座组件的这种分体式结构还可以用于其他形式的阀，此处不再一一列举说明

以上对本发明所提供控制阀进行了详细介绍。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 (9)

1.一种控制阀，包括阀座组件、螺母(2)、阀针组件，其特征在于，所述阀座组件包括阀座本体(5)、螺母座(6)、阀座芯(7)，所述螺母(2)与所述螺母座(6)固定连接；所述阀针组件包括阀针套(31)，所述螺母座(6)设置有导向段(61)，所述阀针套(31)与所述导向段(61)导向配合并固定连接；所述阀座本体(5)的一端与所述螺母座(6)固定连接，所述阀座本体(5)的另一端与所述阀座芯(7)通过焊接固定；所述阀座本体(5)采用不锈钢管材加工成形，或者采用不锈钢材料拉伸成形，所述阀座芯(7)采用切削加工成形。

2.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述阀座本体(5)的侧部开设有侧壁孔部(52)，所述阀座芯(7)设有阀口，所述阀座芯(7)设置有连接孔部(72)，所述连接孔部(72)和所述侧壁孔部(52)中，一者用于连接第一接管(4)，另一者用于连接第二接管(8)；所述控制阀包括过流腔(51)，所述第一接管(4)和第二接管(8)的内部空间能够通过所述过流腔(51)连通。

3.如权利要求1或2所述的控制阀，其特征在于，所述螺母座(6)设置有轴向贯通的两级阶梯孔，所述螺母(2)至少部分位于第一级阶梯孔所形成的空间内，所述两级阶梯孔之间的阶梯面形成所述螺母(2)的安装面(62)，所述螺母(2)的下端面与所述安装面(62)贴合，所述螺母座(6)的另一级阶梯孔的侧壁形成所述导向段(61)。

4.如权利要求3所述的控制阀，其特征在于，所述螺母座(6)的外缘部设有第一外台阶部(63)，所述控制阀包括减速机构(9)，所述减速机构(9)包括齿轮箱，所述齿轮箱安装并支撑于所述第一外台阶部(63)。

5.如权利要求1或2所述的控制阀，其特征在于，所述螺母座(6)的外缘部设有第二外台阶部(64)，所述第二外台阶部(64)与所述阀座本体(5)的部分内壁配合并固定连接。

6.如权利要求1或2所述的控制阀，其特征在于，所述螺母座(6)至少部分与所述阀座本体(5)的部分外壁固定连接。

7.如权利要求1-6任一项所述的控制阀，其特征在于，所述阀座本体(5)、所述螺母座(6)和所述阀座芯(7)分别加工成形后，焊接为一体。

8.如权利要求7所述的控制阀，其特征在于，所述阀座芯(7)的外壁设有焊环的放置槽(73)，以通过焊环熔化所形成的焊料与所述阀座本体(5)的内壁焊接固定。

9.如权利要求7所述的控制阀，其特征在于，所述阀座本体(5)设有用于安装所述控制阀的外罩(01)的阀座外台阶面(53)。

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