本發(fā)明涉及流體控制部件技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電子膨脹閥。

背景技術(shù)：

電子膨脹閥作為組成制冷系統(tǒng)的重要部件，廣泛應(yīng)用于大型冷凍機組、大型冷庫、超市冷柜等。電子膨脹閥的工作過程一般為：隨著電機的通電或斷電，調(diào)節(jié)閥桿的開度，從而調(diào)節(jié)制冷劑的流量。

常見的電子膨脹閥包括閥座和閥桿，通常，閥座上開設(shè)有閥口和兩個接口，兩個接口可通過閥口連通，閥桿具有能夠與閥口處端面貼合密封的密封面。閥桿位于閥座的閥腔內(nèi)，能夠在電機的帶動下沿閥腔軸向移動以開啟或關(guān)閉閥口，以便將兩個接口導(dǎo)通或斷開。

常態(tài)下，與閥口連通的一接口會對閥桿的密封面產(chǎn)生軸向向上的作用力，為避免閥口處密封不嚴(yán)出現(xiàn)泄漏，閥桿會設(shè)置軸向通孔，使閥桿的上端和下端處于同樣的壓力區(qū)，對閥桿上端產(chǎn)生軸向向下的作用力，以平衡閥桿受力，確保密封性。但，通過閥桿上端的承壓面積大于閥桿下端的承壓面積，綜合后，閥桿受到軸向向下的作用力，影響電子膨脹閥的開閥能力。

有鑒于此，如何改進電子膨脹閥的結(jié)構(gòu)，能夠既確保閥口密封性，又滿足開閥能力，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種電子膨脹閥，該電子膨脹閥能夠同時兼顧閥口密封性和開閥能力。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種電子膨脹閥，包括：

閥座部件，包括閥座和插裝于所述閥座內(nèi)的閥芯座；

閥桿部件，其能夠沿所述閥芯座的芯腔軸向移動以開啟或關(guān)閉閥 口，以便導(dǎo)通或斷開電子膨脹閥的兩個接口；

所述閥桿部件具有連通所述閥口的軸向通孔以及能夠與所述閥口貼合密封的密封面；

所述閥桿部件包括閥桿和固設(shè)于所述閥桿下端的閥芯；所述閥桿為圓筒狀體，其包括小徑段筒體和靠近所述閥口的大徑段筒體；所述大徑段筒體與所述閥芯座之間具有第一間隙，所述閥芯與所述閥口之間具有第二間隙。

本發(fā)明提供的電子膨脹閥中，閥桿部件的大徑段筒體與閥芯座之間具有第一間隙，用以形成第一節(jié)流通道，閥芯與閥口之間具有第二間隙，用以形成第二節(jié)流通道，如此，閥口小開度時，由于第一節(jié)流通道和第二節(jié)流通道的節(jié)流作用，在閥口處會形成介于冷媒進口壓力和冷媒出口壓力之間的中壓區(qū)，中壓區(qū)的形成可以適當(dāng)均衡閥桿部件受到的氣壓力，在確保密封性的同時，提升開閥能力。

所述第一間隙、所述第二間隙的大小處于預(yù)設(shè)范圍，以便開閥初始，位于所述第一間隙和所述第二間隙之間的所述閥口處形成介于冷媒進口壓力和冷媒出口壓力之間的中壓區(qū)。

所述第一間隙的大小為0.1～0.5mm。

所述第二間隙的大小為0.1～0.8mm。

所述大徑段筒體的軸向尺寸小于所述閥芯的軸向尺寸。

兩個所述接口及所述閥口均開設(shè)于所述閥座；所述閥座的內(nèi)腔被所述閥口分隔為上腔和下腔；

所述閥芯座插裝于所述上腔，并將所述上腔分隔為第一上腔和環(huán)繞所述第一上腔的第二上腔，所述閥芯座的側(cè)壁開設(shè)有連通所述第一上腔和所述第二上腔的流通口；

所述第二上腔和所述下腔分別與兩個所述接口連通。

所述流通口的周向尺寸沿所述閥芯座的軸向向下漸縮。

所述流通口的下部呈V字形。

所述閥桿部件還包括密封環(huán)，所述密封環(huán)壓裝于所述閥桿和所述閥芯之間，所述密封環(huán)的下端面形成所述密封面。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所提供電子膨脹閥一種具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中閥座部件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中閥芯座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1中閥桿部件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖1中A部位的局部放大圖；

圖6為圖1中閥桿部件與限位套的裝配示意圖；

圖7為圖6中各部件裝配后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖1中B部位的局部放大圖；

圖9為圖1中齒輪系統(tǒng)與閥桿部件配合的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為圖9中齒輪系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為圖9中閥桿部件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為圖1中閥桿部件受力的簡示圖。

其中，圖1至圖12中部件名稱與附圖標(biāo)記之間的一一對應(yīng)關(guān)系如下所示：

閥座部件10，閥座11，閥口11a，第一上腔11b，第二上腔11c，下腔11d，閥芯座12，流通口12a，環(huán)形臺階面12b，第一接口管13，第二接口管14；

閥桿部件20，軸向通孔20a，密封面20b，閥桿21，小徑段筒體211，大徑段筒體212，閥芯22，密封環(huán)23，卡扣24，凸臺241；

限位套31，密封圈32，擋圈33，助滑片34；

齒輪系統(tǒng)40，齒輪41，絲桿42，限位桿43；

電機50。

具體實施方式

本發(fā)明的核心是提供一種電子膨脹閥，該電子膨脹閥能夠同時兼顧閥口密封性和開閥能力。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖 和具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

本文中所涉及的上、下等方位詞均是以圖1-12中零部件位于圖中及零部件相互之間的位置來定義的，只是為了表述技術(shù)方案的清楚及方便。應(yīng)當(dāng)理解，本文所采用的方位詞不應(yīng)限制本申請請求保護的范圍。

請參考圖1和圖2，圖1為本發(fā)明所提供電子膨脹閥一種具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中閥座部件的結(jié)構(gòu)示意圖。

該電子膨脹閥，包括閥座部件10和閥桿部件20。

該實施例中，閥座部件10包括閥座11和閥芯座12；閥座11上開設(shè)有閥口11a、第一接口和第二接口，圖1和圖2中示出了分別與第一接口、第二接口連接的第一接口管13和第二接口管14。

閥座11的內(nèi)腔被閥口11a分隔為上腔和下腔11d，閥芯座12插裝于上腔，并將上腔分隔為第一上腔11b和環(huán)繞第一上腔11b的第二上腔11c，顯然，閥芯座12的芯腔即為該第一上腔11b；閥芯座12的側(cè)壁開設(shè)連通第一上腔11b和第二上腔11c的流通口12a。

第一接口與第二上腔11c連通，第二接口與下腔11d連通。

閥桿部件20與閥芯座12的芯腔配合，能夠軸向移動以開啟或關(guān)閉閥口11a，以便將第一接口和第二接口導(dǎo)通或斷開。

閥桿部件20具有連通閥口11a的軸向通孔20a以及能夠與閥口11a貼合密封的密封面20b。

可以理解，密封面20b的設(shè)置形式與閥口11a處的結(jié)構(gòu)相匹配，可以為平面，也可以為斜面，只要能夠?qū)崿F(xiàn)密封即可。

從圖2中可以看出，閥口11a與第二接口始終導(dǎo)通，則第二接口與閥桿部件20的軸向通孔20a連通，從而第二接口管14內(nèi)的冷媒可通過閥桿部件20的軸向通孔20a進入閥桿部件20的上部腔體中。為了確保密封，顯然，閥芯座12的內(nèi)壁需與閥桿部件20密封，以保證閥桿部件20的上部腔體與第一接口不會通過閥桿部件20與閥芯座12側(cè)壁之間的空隙連通，從而確保第一接口與第二接口只有在閥口11a開啟后才能連通。

請一并參考圖3，圖3為圖2中閥芯座的結(jié)構(gòu)示意圖。

第一接口與閥芯座12的流通口12a連通，具體地，流通口12a的周向尺寸沿閥芯座12的軸向向下漸縮，如此，閥桿部件20沿軸向移動脫離閥口11a時，第一接口可通過流通口12a與閥口11a連通，并，隨著閥桿部件20的逐漸上移，供冷媒流通的流通口12a的面積漸增，從而達到通過閥桿部件20的軸向移動調(diào)節(jié)冷媒流量的作用。

具體的方案中，流通口12a的形狀呈V字形。當(dāng)然，實際設(shè)置時，流通口12a的形狀并不局限與此，可以根據(jù)實際需求的流量曲線等來具體設(shè)計。

請一并結(jié)合圖4，圖4為圖1中閥桿部件的結(jié)構(gòu)示意圖。

閥桿部件20包括閥桿21和固設(shè)于閥桿21下端的閥芯22；其中，閥桿21為圓筒狀體，包括小徑段筒體211和靠近閥口11a的大徑段筒體212，小徑段筒體211與閥芯座12保持密封。

該實施例中，大徑段筒體212與閥芯22之間還壓裝有密封環(huán)23，密封環(huán)23的下端面能夠與閥口11a處的端面貼合密封。可以理解，裝配后，閥芯22伸入下腔11d。

需要指出的是，實際應(yīng)用中，也可不設(shè)置密封環(huán)23，使大徑段筒體212的下端面形成與閥口11a處端面密封的密封面20b。

請一并參考圖5，圖5為圖1中A部位的局部放大圖。

其中，大徑段筒體212與閥芯座12之間具有第一間隙h1，以形成第一節(jié)流通道，閥芯22與閥口11a之間具有第二間隙h2，以形成第二節(jié)流通道；如此，開閥初始，開度較小時，由于第一節(jié)流通道和第二節(jié)流通道的作用，在閥口11a處會形成介于冷媒進口壓力(高壓區(qū))和冷媒出口壓力(低壓區(qū))之間的中壓區(qū)，中壓區(qū)的形成可以適當(dāng)均衡閥桿部件20受到的氣壓力，在確保密封性的同時，提升開閥能力。顯然，節(jié)流通道的節(jié)流作用與第一間隙h1、第二間隙h2的大小有關(guān)，形成的所述中壓區(qū)的壓力大小相應(yīng)地也與第一間隙h1、第二間隙h2的大小相關(guān)。

具體地，該實施例中，閥桿部件20的受力可參照圖12理解，圖 12示出了圖1中閥桿部件受力的簡示圖，其中的閥桿部件簡化示意。

如圖12中所示，圖示最左側(cè)的虛線為閥芯座12的內(nèi)壁，閥桿部件20的大徑段筒體212與閥芯座12之間具有第一間隙h1，閥芯22與閥口11a之間具有第二間隙h2；冷媒自第一接口進入，壓力為P1，第二接口處的壓力為P3。

由于第一接口與第二上腔11c連通，所以第二上腔11c的壓力為P1，閥桿21的大徑段筒體212與小徑段筒體211連接處的臺階面承受第一接口冷媒作用力，有效承壓面積為S1；由于第二接口與下腔11d連通，所以下腔11d的壓力為P3，即閥芯22底部受到的壓力為P3，閥芯22底部承受第二接口冷媒作用力的有效承壓面積為S3；另外，由于閥桿部件20具有軸向通孔20a，所以閥桿部件20的頂端所承受壓力也為P3，對應(yīng)的有效承壓面積為S4，顯然，該有效承壓面積S4大于閥芯22底部的有效承壓面積S3。

如前所述，閥桿部件20軸向上移，小開度時，第一節(jié)流通道和第二節(jié)流通道之間形成中壓區(qū)，壓力為P2，大徑段筒體212與閥芯22配合處的端面(即形成閥口11a密封面的端面)承受該中壓區(qū)的作用力，對應(yīng)的有效承壓面積為S2，顯然，該有效承壓面積S2大于前述第一接口冷媒的有效承壓面積S1。

如上分析，閥桿部件20受力F＝P1S1-P2S2+P3S4-P3S3；

從圖12可以看出S1+S4＝S2+S3，與上式結(jié)合，可得：

閥桿部件20受力F＝(P1-P3)S1-(P2-P3)S2；其中，S1＜S2；

由于P1＞P2＞P3，所以P1-P3＞P2-P3，從而，可以通過控制P2的大小，使閥桿部件20的受力F趨于零，減小開閥阻力，同時閥桿部件20不再受到軸向向上的作用力，也能夠確保密封性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，該實施例提供的電子膨脹閥增設(shè)了第一節(jié)流通道和第二節(jié)流通道，使得閥口11a小開度時，在閥口11a處形成中壓區(qū)，通過對該中壓區(qū)壓力的控制可使閥桿部件20的受力趨于平衡，從而減小開閥阻力，提高開閥能力。

可以理解，冷媒與上述反向流動時，閥桿部件20的受力分析與 上述類似，不再贅述。

其中，中壓區(qū)內(nèi)壓力的大小與第一節(jié)流通道和第二節(jié)流通道的大小相關(guān)。

具體的方案中，大徑段筒體212與閥芯座12之間的第一間隙h1可以在0.1～0.5mm范圍內(nèi)選取。

具體的方案中，閥芯22與閥口11a之間的第二間隙h2可以在0.1～0.8mm范圍內(nèi)選取。

應(yīng)用中，可根據(jù)實際需求來選定，間隙不可過小，以免閥動作時出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，間隙也不可過大，以免起不到節(jié)流作用。

進一步的方案中，大徑段筒體212的軸向尺寸小于閥芯22的軸向尺寸。

中壓區(qū)的壓力P2除了與間隙大小相關(guān)外，還與形成的節(jié)流通道的長度相關(guān)，在第一間隙h1相同的情況下，第一節(jié)流通道的長度(即大徑段筒體212的軸向尺寸)越小，高壓區(qū)P1與中壓區(qū)P2的壓力梯度越小，即P1與P2的壓差越小，可進一步減小阻礙閥桿部件20開閥的軸向氣壓力，有利于提升開閥性能。

針對上述各實施例，閥芯座12的內(nèi)壁和閥桿部件20的外壁，二者之一可以設(shè)置安裝槽，安裝槽內(nèi)設(shè)置密封圈32，密封圈32使閥桿部件20與閥芯座12之間具有良好的密封性能。

結(jié)合圖2-3及圖6-8理解，具體的方案中，閥芯座12的芯腔呈臺階孔，形成朝向電機50的環(huán)形臺階面12b。

電子膨脹閥還包括限位套31，該限位套31插入閥芯座12的臺階孔，限位套31的上端部具有環(huán)形的徑向凸臺，該徑向凸臺搭接于閥芯座12的上端面，此時，閥芯座12的內(nèi)壁、限位套31朝向閥口11a的端面及閥芯座12的環(huán)形臺階面12b形成前述安裝槽，密封圈32可置于該安裝槽內(nèi)。

該種結(jié)構(gòu)便于密封圈32的安裝；閥桿部件20可先裝配入閥芯座12內(nèi)，再依次裝入密封圈32和限位套31，或者，如圖6所示，將密封圈32、限位套31與閥桿部件20配合后，整體裝入閥芯座12。

當(dāng)然，安裝槽設(shè)置于閥桿部件20上也是可以的，鑒于閥桿部件20的強度和設(shè)計需求，設(shè)于閥芯座12上為較為優(yōu)選的方式。

進一步地，密封圈32和環(huán)形臺階面12b之間還可設(shè)有擋圈33，擋圈33的設(shè)置能夠防止密封圈32在閥桿部件20軸向移動過程中脫離安裝槽。

進一步地，安裝槽內(nèi)還設(shè)置有環(huán)形助滑片34，助滑片34與閥桿部件20的外壁接觸，密封圈32處于助滑片34和閥芯座12的內(nèi)壁之間。當(dāng)?shù)谝唤涌诤偷诙涌诖嬖趬翰顣r，壓力使密封圈32擠壓變形，助滑片34能夠捕捉到密封圈32的擠壓力，而緊貼于閥桿部件20的外壁，確保閥體不會泄露。此外，助滑片34的設(shè)置還大大減小了閥桿部件20軸向移動的摩擦阻力。

采用限位套31和閥芯座12配合形成安裝槽時，裝配后的限位套31與閥芯座12需要保持相對固定，可以通過焊接、螺紋連接等方式實現(xiàn)固定。

該實施例中，驅(qū)動閥桿部件20軸向移動的部件為齒輪系統(tǒng)40；請一并結(jié)合圖9-11理解。

齒輪系統(tǒng)40包括齒輪41和絲桿42，電子膨脹閥的電機50驅(qū)動齒輪系統(tǒng)40的齒輪41轉(zhuǎn)動，齒輪41轉(zhuǎn)動時，絲桿42隨之轉(zhuǎn)動，絲桿42與閥桿部件20螺紋配合，閥桿部件20周向定位后，可將絲桿42的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為軸向移動。

為實現(xiàn)閥桿部件20的周向定位，齒輪系統(tǒng)40還包括限制閥桿部件20周向轉(zhuǎn)動的限位桿43，閥桿部件20的上端設(shè)有卡扣24，卡扣24的凸臺241卡入兩根限位桿43之間，由于限位桿43的位置固定，所以卡扣24無法轉(zhuǎn)動，從而限制了閥桿部件20的周向轉(zhuǎn)動，使閥桿部件20僅能作軸向移動。

在此基礎(chǔ)上，齒輪系統(tǒng)40的限位桿43可將前述限位套31壓緊于閥芯座12的上端面上，實現(xiàn)限位套31和閥芯座12的固定，簡單、可靠，使得限位套31、密封圈32等構(gòu)件的更換更便捷。

以上對本發(fā)明所提供的一種電子膨脹閥進行了詳細介紹。本文中 應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。