CN220354602U - 一种阀装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种阀装置，包括套管、转子部件、磁部件以及检测部件，检测部件用于检测磁部件的磁极变化；转子部件至少部分位于套管内，磁部件包括磁体和连接套，磁体外套连接套并和连接套固定或者限位连接，连接套设有沿轴向延伸的至少一个限位杆，转子部件通过连接部连接阀装置的转轴，连接部设有限位孔，限位杆***限位孔，使磁部件和转子部件同步转动；套管的顶壁的内表面设有限位部件，磁部件和限位部件中一者设置有径向延伸的凸起，另一者设有环形槽部，凸起的至少部分位于环形槽部中以轴向限位；或，所述限位部件包括轴承，轴承的内圈和所述套管的顶壁的内表面固定连接，所述轴承的外圈和所述连接套固定。该结构利于简化磁部件的安装结构。

Description

一种阀装置

技术领域

本实用新型涉及阀技术领域，具体涉及一种阀装置。

背景技术

诸如电子膨胀阀类的阀装置设有有驱动电机，驱动电机包括转子部件和检测用磁体，检测用磁体和转子部件同步转动，同时还设置霍尔传感器，霍尔传感器可以通过检测磁体的磁场变化获得磁体的转动角度，继而获知转子部件的转动角度。

然而，部分类型阀装置中转子部件工作时会沿轴向移动，磁体随转子部件一同移动，此时，霍尔传感器与磁体之间的距离会发生变化，一旦二者的间距大于一定值，霍尔传感器感应的磁场减弱，导致霍尔传感器可能无法检测到磁场信号变化，进而影响检测结果的可靠性，目前存在通过弹簧轴向抵住磁体进行轴向限位的方案，但是弹簧抵紧会影响磁体的旋转，继而影响到检测的精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种阀装置，有利于简化磁部件的安装结构。

本申请提供一种阀装置，包括套管、转子部件、磁部件以及检测部件，所述检测部件用于检测所述磁部件的磁极变化；所述转子部件至少部分位于所述套管内，所述磁部件包括磁体和连接套，所述磁体外套所述连接套并和所述连接套固定或者限位连接，所述连接套设有沿轴向延伸的至少一个限位杆，所述转子部件通过连接部连接所述阀装置的转轴，所述连接部设有限位孔，所述限位杆***所述限位孔，使所述磁部件和所述转子部件同步转动；

所述套管的顶壁的内表面设有限位部件，所述磁部件和所述限位部件中一者设置有径向延伸的凸起，另一者设有环形槽部，所述凸起的至少部分位于所述环形槽部中以轴向限位；或，所述限位部件包括轴承，所述轴承的内圈和所述套管的顶壁的内表面固定连接，所述轴承的外圈和所述连接套固定。

本申请的阀装置设置限位部件，由限位部件设置环形槽和磁部件的环形凸起配合以限制磁部件轴向移动，或者是通过轴承限制轴向移动，这样，利于简化磁部件的安装结构。

附图说明

图1为本申请第一实施例中阀装置的部分结构的示意图；

图2为图1中限位部件的示意图；

图3为图2中限位部件和磁部件、转轴位置的径向剖视示意图。

图4为图1中转子部件和磁部件的磁极分布原理图；

图5为本申请中磁部件轴向表面充磁的原理图；

图6本申请第二实施例中阀装置的部分结构的示意示意图；

图7为图7中限位部件的示意图；

图8为图7中限位部件和磁部件、转轴位置的径向剖视示意图。

图1-8中附图标记说明如下：

1-转子部件

2-磁部件；21-磁体；22-连接套；221-环形凸起；222-限位杆；

3-转轴；

4-限位部件；41-限位基座；411-第一环形凸缘；41a-内孔；41b-环形卡槽；42-衬套；421-第二环形凸缘；43-挡圈；4a-环形槽部；

5-连接部；5a-限位孔；

6-定子部件；

100-电路板；200-检测部件；300-套管。

具体实施方式

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

请参考图1-3，图1为本申请第一实施例中阀装置的部分结构的示意图；图2为图1中限位部件4的示意图；图3为图2中限位部件4和磁部件2、转轴3位置的径向剖视示意图。

本实施例提供一种阀装置，阀装置例如是电子膨胀阀、球阀或水阀等，阀装置包括套管300、转轴3、定子部件6和转子部件1，定子部件6套设在套管300的外周，转子部件1的至少部分位于套管300内，定子部件6产生磁场，在励磁作用下转子部件1转动进而带动转轴3转动，转轴3可以连接阀装置的阀芯部件，进而驱动阀芯部件动作以进行阀口的开度调节或者开关调节，本实施例主要以电子膨胀阀为例进行说明。

该实施例中的转子部件1和转轴3转接连接或者间接连接，连接的方式可以是固定连接或者限位连接，这样，转子部件1和转轴3可以同步转动。在图1所示实施例中，转子部件1具体通过磁部件2和转轴3连接，在图1所示实施例中，转子部件1具体通过连接部5(具体是连接板)和转轴3连接。

如图1所示，该实施例中的阀装置包括磁部件2，阀装置还包括检测部件200，磁部件2用于检测部件200的检测，磁部件2和转子部件1同步转动，磁部件2转动时，检测部件200感应到磁部件2的磁极变化，根据磁极变化可以获得磁部件2的转动角度，由于磁部件2和转子部件1同步转动，相应地也就可获取转子部件1的转动参数，继而获得阀装置中转子部件1的转速、位置以及堵转、失步等参数。图1中，检测部件200设置在磁部件2的上方，可以是正上方，也可以偏离正上方，以感应道磁部件2的磁极变化。

阀装置设置有外壳(图中未示出)，如图1所示，阀装置还可以设置电路板100，检测部件200设置于电路板100，检测的信号可以直接由电路板100进行传递、处理，电路板100设置在套管300的外侧，并位于阀装置的外壳的内部。

需要说明的是，本实施例中的套管300包括筒形侧壁302和顶壁301，顶壁301的内表面设置有限位部件4，用于轴向限位磁部件2，限制磁部件2轴向移动。如图1、2所示，套管300的顶壁301的内表面设有该限位部件4，限位部件4具体包括限位基座41和衬套42，限位基座41具体是图2所示的衬套结构，限位基座41具有孔部41a，孔部41a可以是盲孔结构，也可以是通孔结构，孔部41a为盲孔时，其底部开口，限位基座41的顶部具有较大的面积，可与套管300的顶壁301固定，与顶壁301例如可以是焊接固定或者是紧固件紧固等，焊接可以是电阻焊、铆接焊等。本文所述的“顶”、“底”是以图1为视角，轴向的上侧为顶，下侧为底，顶壁301的内表面也是顶壁301的底面。

限位基座41的底部具有沿径向向外延伸的第一环形凸缘411，此处向外即远离限位基座41中轴线的方向。衬套42具有通孔部，衬套42外套在限位基座41的外周，可与限位基座41过盈配合，当然，二者间隙配合也可以。衬套42的底部支撑在第一环形凸缘411上，衬套42的顶部具有第二环形凸缘421，第二环形凸缘421由衬套42的顶部径向向外延伸形成，此处向外即远离衬套42中轴线的方向，第二环形凸缘421可以和套管300的顶壁300接触，此时，第一环形凸缘411和第二环形凸缘421之间形成环形槽部4a。

请继续参考图1，磁部件2包括连接套22和磁体21，磁体21外套在连接套22的外周，可与连接套22注塑固定，也可以限位连接，比如连接套22和磁体21卡接，这样磁体21可以和连接套22同步转动。连接套22的套孔的孔壁的局部径向向内延伸形成环形凸起221，具体在图1中即连接套22孔壁的上端径向向内延伸形成环形凸起221，径向向内即靠近连接套22中心的方向，连接套22外套限位部件4，其环形凸起221***在限位部件4的环形槽部4a中。

如此设置，如图1所示，磁部件2通过环形凸起221卡设在第一环形凸缘411和第二环形凸缘421之间，磁部件2无法轴向移动。对于转子部件1既做轴向运动也做旋转运动的阀装置，当转子部件1和转轴3沿轴向移动时，磁部件2不会随之轴向移动，当然，对于转子部件1仅做旋转运动的阀装置，即使转子部件1可能产生一定的轴向移动，检测部件200和磁部件2之间的距离可以保持恒定，检测部件200感应到的磁部件2转动时磁场变化的强弱不会改变，从而保证检测的精度，而且，该限位部件4的结构简单、对磁部件4的限位可靠。

此外，这种限位部件4的设置方式便于装配。如图1所示，限位基座41、衬套42以及磁部件2可以预选组装好，再与套管300的顶壁301固定。组装的过程例如是，限位基座41从磁部件2的底部向上穿出，衬套42从顶部向下***，或者磁部件2和衬套42组装完毕(例如连接套22和衬套42过盈压装)，限位基座41再从底部穿出，而后将限位基座41和顶壁301进行焊接固定。由此可见，各部件分体设置，加工简单、组装也较为方便。当磁部件2和衬套42间隙配合时，可以采用耐磨相对光滑的材质制成，便于磁部件2的转动；限位基座41同样可以采用耐磨相对光滑的材质制成，当衬套42和限位基座41发生相对转动时，较为顺滑。即，该实施例中的磁部件2可以相对衬套42转动，也可以和衬套42过盈压装固定后，作为一个整体相对限位基座41转动。

但显然，限位部件4的结构不限于此，限位部件4也可以是由两个部件上下对接形成，对接后形成环形槽部4a，可以先组装成一个部件和磁部件2后再对接。再比如，限位部件4还可以是轴承，磁部件2和轴承的外圈连接，例如连接套22和轴承的外圈固定，连接套22与轴承的外圈可以过盈配合、粘接或者是紧固件紧固等，轴承的内圈和套管300的顶壁301固定连接，这样同样可以实现轴向限位，且连接套22可以转动。

该实施例中，磁部件2和转子部件1、转轴3同步转动，但转子部件1、转轴3产生轴向移动时，磁部件2的轴向位置保持不变，转轴3的一端可以***到限位基座41的孔部41a中，与孔部41a可以间隙配合，如图3所示，转轴3为圆形轴，限位基座41的孔部41a为圆形孔，限位基座41对转轴3的轴向移动可以起到导向的作用，提高产品的同轴度。当然，转轴3不伸入至限位基座41中也可以，换言之，限位基座41无需设置孔部41a，即限位部件4供衬套42外套的限位基座41不限于是设置有孔部41a的限位基座41，例如限位基座可以是圆柱结构。

请继续参考图1，磁部件2的连接套22设置沿轴向延伸的限位杆222，转子部件1和转轴3连接的连接部5上设有限位孔部5a，限位杆222***限位孔部5a，转轴3转时可以带动连接套22转动，相应地即可带动磁部件2转动。限位杆222至少为一个，可以设置两个或以上，两个限位杆222可以径向对称设置，两个以上的限位杆222沿周向均布，这样可以保证受力较为均衡。限位杆222伸出限位孔部5a的长度应当满足，在转轴3轴向移动的行程中，限位杆222不会脱离限位孔部5a，以保证转轴3始终可以带动磁部件2和转子部件1的同步转动。

本实施例中磁部件2设置连接套22，便于磁性材质的磁体21和转轴3间接连接而实现同步转动，也利于相对限位部件4的衬套42或者限位基座41相对转动。

值得注意的是，上述的转子部件1包括多对沿周向分布且径向充磁的第一磁极1a，磁部件2的磁体21包括一对或者多对沿周向分布且轴向表面充磁的第二磁极21a。即转子部件1和磁体21的充磁方向垂直，相应地，转子部件1和磁体21的磁场分布不同。

可继续参考图4、5理解，图4为图1中转子部件1和磁体21的磁极分布原理图；图5为本申请中磁部件轴向表面充磁的原理图。

需要说明的是，这里的轴向表面充磁，一方面限定充磁方向是轴向，另一方面限定充磁是表面充磁，表面充磁是要求磁体21朝向检测部件200的轴向一侧具有磁场，而在背离检测部件200的另一侧无磁场。如图5所示，为了实现轴向表面充磁，充磁工装01仅在磁体21的轴向一侧布置铁芯012和通电线圈011，由N极和S极产生较强的磁场以对磁体21的表面进行磁化充磁，通过控制充磁工装01和磁体21一侧表面的间距，可以控制磁体21的充磁范围，使其充磁后的另一侧无磁场，无磁场即磁场为零，或者是磁场很弱。图5充磁工装01包括铁芯012和通电线圈011只是一种具体方式，也可以由强磁铁进行充磁。充磁后，具体可以通过磁场感应部件在加工后对磁体21进行检测，在背离检测部件200的另一侧检测不到磁场，或者磁场强度在较弱的范围之内，可认定为磁体21满足轴向表面充磁的目的。

图4中，转子部件1包括至少一对径向充磁的第一磁极1a。每一对的第一磁极1a包括N极和S极，转子部件1为径向充磁的磁套筒，则相邻一对第一磁极1a的磁力线是在径向平面内由N极指向S极，可参照图4中带箭头的闭合磁力线理解。

图4中，磁部件2的磁体21包括至少一对轴向表面充磁的第二磁极2a，第二磁极2a沿周向分布。每一对第二磁极2a包括N极和S极，磁体21为轴向充磁的磁环，则相邻一对第二磁极12a的磁力线是在轴向平面内由N极指向S极，可参照图4中带箭头的闭合磁力线理解。

此时，当磁体21和转子部件1同步转动时，检测元件200感知的磁场强度会发生变化，检测部件200检测磁场变化可以获得磁体21的转动参数，相应地可获取转子部件1的转动参数，继而获得阀装置中转子部件1的转速、位置以及堵转、失步等参数。

本实施例中用于被检测部件200检测的磁部件2，是轴向表面充磁，磁体21和转子部件1的充磁方向又相互垂直，磁部件2的磁场不会影响、干涉转子部件1的工作，也不会产生轴向拉力，而且由于是轴向表面充磁，检测部件200可以如图1、5所示，设置在磁部件2的轴向一侧进行检测，无需通过固定支架布置到转子部件1的径向一侧，故而本实施例中检测部件200也就无需通过固定支架固定到电路板100，可以直接采用贴片的方式安装到电路板100，这样针对轴向检测的方式能够满足检测的精度要求，生产时也就可以进行自动贴片，提高生产效率。而且，如上所述，该实施例中的磁部件2在弹性件的作用下可以保持轴向位置不变，从而保证检测部件200的检测精度。

磁体21可以是多极充磁，即包括多对第二磁极2a，这样，磁体21转动过程中磁场变化频率较高，检测精度也就较高，此时检测部件200就可以采用开关霍尔传感器，开关霍尔传感器的成本较低，开关霍尔传感器通常具有三根引脚，可以贴在电路板100的表面，具体通过锡焊的方式固定到电路板100。开关霍尔传感器的原理为：开关霍尔传感器基材的材料中的载流子在外加磁场中运动时，因为受到洛仑磁力的作用而使轨迹发生偏移，并在基材的两侧产生电荷积累，形成垂直于电流方向的电场，从而在两侧建立电势差即霍尔电压，霍尔电压的大小与磁场成正比，通过霍尔电压的变化可以反馈出磁场的变化，继而换算出磁体21转动的速度和转动的角度等转动参数。

由于本实施例中用于被检测部件200检测的磁部件2，是轴向表面充磁，磁体21和转子部件1的充磁方向垂直，磁部件2的磁场不会影响、干涉转子部件1的工作，故磁部件2可以多极充磁，这样，磁部件2转动过程中磁场变化频率较高，检测精度也就较高，此时检测元件200可以是开关霍尔传感器，元器件的成本较低，且生产时可以进行自动贴片，从而可以提高生产效率。当然，磁部件2也可以是多极径向充磁，此时只能采用直插式霍尔传感器，成本相对较高。

请继续参考图6-8，图6为本申请第二实施例中阀装置的部分结构的示意图；图7为图6中限位部件4的示意图；图8为图7中限位部件4和磁部件2、转轴3位置的径向剖视示意图。

该实施例与第一实施例基本相同，区别在于第二实施例中，限位部件4包括限位基座41和挡圈43，限位基座41与第一实施例中的限位基座41相同，挡圈43所起的作用与第一实施例中的衬套42的作用类似，挡圈43卡设在限位基座41的上端部外侧，限位基座41的上端部外侧可以设置环形卡槽41b，挡圈43基于一定的变形能力可以卡入到环形卡槽41b之中，这样，挡圈43和限位基座41的第一环形凸缘411之间形成环形槽部4a，磁部件2的连接套22的环形凸起221位于环形槽部4a中，从而轴向限位磁部件2，环形凸起221***环形槽部4a，与环形槽部4a是间隙配合，连接套22可以相对限位基座41自由旋转。可知，挡圈43设置限位基座41的底部，第二衬套41的上端部设置径向向外延伸的第一环形凸缘也可以，或者，第二衬套41的顶部和底部都卡设挡圈43，两个挡圈43之间形成环形槽部4a同样可行。可以理解，装配时，连接套22先与限位基座41装配，然后再将挡圈43卡入限位基座41，图7中未示意出限位部件4中的连接套22，以便理解形成的环形卡槽41b。

第二实施例其余部分的结构设置与第一实施例相同，不再赘述。

应当理解，第一实施例和第二实施例中，限位部件4和磁部件2是通过设置环形槽部4a和环形凸起221配合实现轴向限位，可知，磁部件2的连接套22设置环形槽部，环形凸起设置在限位部件4同样可行。实际上，也不限于是通过环形凸起221、环形槽部4a配合实现轴向限位，比如设置连接套22设置多个沿周向分布的凸起，***到环形槽部4a中也可以，即凸起无需是环形。

本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种阀装置，其特征在于，包括套管(300)、转子部件(1)、磁部件(2)以及检测部件(200)，所述检测部件(200)用于检测所述磁部件(2)的磁极变化；所述转子部件(1)至少部分位于所述套管(300)内，所述磁部件(2)包括磁体(21)和连接套(22)，所述磁体(21)外套所述连接套(22)并和所述连接套(22)固定或者限位连接，所述连接套(22)设有沿轴向延伸的至少一个限位杆(222)，所述转子部件(1)通过连接部(5)连接所述阀装置的转轴(3)，所述连接部(5)设有限位孔(5a)，所述限位杆(222)***所述限位孔(5a)，使所述磁部件(2)和所述转子部件(1)同步转动；

所述套管(300)的顶壁(301)的内表面设有限位部件(4)，所述磁部件(2)和所述限位部件(4)中一者设置有径向延伸的凸起，另一者设有环形槽部(4a)，所述凸起的至少部分位于所述环形槽部(4a)中以轴向限位；或，所述限位部件(4)包括轴承，所述轴承的内圈和所述套管(300)的顶壁(301)的内表面固定连接，所述轴承的外圈和所述连接套(22)固定。

2.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，所述限位部件(4)包括限位基座(41)和衬套(42)，所述限位基座(41)的顶部和所述套管(300)顶壁的内表面固定连接，所述限位基座(41)的底部设有径向向外延伸的第一环形凸缘(411)，所述衬套(42)具有通孔，所述限位基座(41)至少部分位于所述通孔中，所述衬套(42)的顶部设有径向向外延伸的第二环形凸缘(421)，所述第一环形凸缘(411)和所述第二环形凸缘(421)之间形成所述环形槽部(4a)。

3.根据权利要求2所述的阀装置，其特征在于，所述衬套(42)和所述限位基座(41)过盈配合。

4.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，所述限位部件包括限位基座，所述限位基座的顶部和所述套管(300)顶壁的内表面固定连接；所述限位部件还包括挡圈(43)；

所述限位基座的顶部和底部中，一者设有径向向外延伸的第一环形凸缘(411)，另一者卡设有挡圈(43)，所述第一环形凸缘(411)和所述挡圈(43)之间形成所述环形槽部(4a)；或，所述限位部件的顶部和底部均卡设有挡圈(43)，两个所述挡圈(43)之间形成所述环形槽部(4a)。

5.根据权利要求2-4任一项所述的阀装置，其特征在于，所述限位基座(41)具有孔部，所述阀装置的转轴(3)的一端***所述限位基座(41)的所述孔部内。

6.根据权利要求2-4任一项所述的阀装置，其特征在于，所述限位基座(41)和所述套管(300)的顶壁的内表面焊接固定或者通过紧固件紧固。

7.根据权利要求1-4任一项所述的阀装置，其特征在于，所述连接套(22)设置两个或两个以上的所述限位杆(222)，多个所述限位杆(222)环绕所述阀装置的转轴(3)并均布。

8.根据权利要求1-4任一项所述的阀装置，其特征在于，所述转子部件(1)包括多对沿周向分布且径向充磁的第一磁极，所述磁体(21)包括至少一对沿周向分布且轴向表面充磁的第二磁极。