專利名稱：一種電子膨脹閥及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制冷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電子膨脹閥及其加工方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有電子膨脹閥的電機(jī)根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)輸出變化的動(dòng)力，以將閥的開度保持在需要的位置，為蒸發(fā)器提供需要的供液量。該電子膨脹閥的線圈罩裝在閥體的外側(cè)，線圈與閥體內(nèi)的轉(zhuǎn)子構(gòu)成電機(jī)；實(shí)際工作過程中，通過轉(zhuǎn)子帶動(dòng)閥體內(nèi)部閥桿上下位移實(shí)現(xiàn)開度的調(diào)節(jié)。具體來說，通過螺母與閥針外螺紋的配合，將轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成閥針的直線運(yùn)動(dòng)，螺母與閥針之間的配合精度是影響整機(jī)性能的關(guān)鍵因素之一；顯然，螺母及閥針的加工精 度及裝配精度均直接影響兩者之間的配合精度。眾所周知，外螺紋的加工相對容易實(shí)現(xiàn)，且易于保證加工精度；而螺母內(nèi)螺紋的加工比較困難。公開號(hào)為特開2007-292336的日本專利文獻(xiàn)公開了一種電子膨脹閥，請參見圖1，該圖為該文獻(xiàn)所公開電子膨脹閥的整體結(jié)構(gòu)示意圖。該方案中的螺母為塑料材質(zhì)并與連接板一體注塑成型，之后將連接板焊在閥座端面上。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，該方案解決了螺母加工的問題，同時(shí)，由于在螺母材料中添加一些潤滑性及耐磨性材料，可進(jìn)一步提高螺母的壽命。然而組裝完成后，該方案中螺母與閥座固定的同軸度比較難以保證，尤其是閥針導(dǎo)向與閥口的同軸度更難保證，容易造成閥失步、卡死及內(nèi)漏大等問題，進(jìn)而給產(chǎn)品可靠性帶來很大隱患。有鑒于此，亟待針對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以有效提高螺母與閥座之間的同軸度，為產(chǎn)品的工作可靠性提供保障。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述缺陷，本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種電子膨脹閥，針對螺母及其配合關(guān)系進(jìn)行了改進(jìn)，以提高螺母與閥座之間的同軸度，確保整機(jī)的工作可靠性。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種該電子膨脹閥的加工方法。本發(fā)明提供的電子膨脹閥，與其閥座進(jìn)口軸向相對地，依次設(shè)置有閥針、軸承座、螺母及閥桿，所述閥針內(nèi)置于固定設(shè)置在閥座上的所述軸承座內(nèi)，所述閥桿與所述螺母螺紋配合并帶動(dòng)所述閥針軸向位移；所述螺母采用塑料材質(zhì)，并與所述軸承座一體注塑成形。優(yōu)選地，所述螺母的內(nèi)孔由近所述軸承座側(cè)的螺紋孔配合段和近所述閥桿側(cè)的光孔導(dǎo)向段構(gòu)成，所述光孔導(dǎo)向段的內(nèi)徑與所述閥桿的光軸段的外徑相適配。優(yōu)選地，所述軸承座的與所述螺母的連接端具有內(nèi)凹容納部。優(yōu)選地，所述內(nèi)凹容納部包括所述軸承座的外周表面上徑向開設(shè)的通孔或盲孔。優(yōu)選地，所述內(nèi)凹容納部還包括所述軸承座的外周表面上周向開設(shè)的環(huán)槽。優(yōu)選地，所述軸承座上設(shè)置有周向限位凸起或者周向限位凹坑。優(yōu)選地，所述周向限位凸起或者周向限位凹坑設(shè)置在所述軸承座的遠(yuǎn)離所述螺母一側(cè)的端面上。優(yōu)選地，所述螺母的徑向尺寸小于所述軸承座的徑向尺寸。本發(fā)明提供的前述電子膨脹閥的加工方法，按照如下步驟進(jìn)行a.準(zhǔn)備軸承座部件；b.準(zhǔn)備注塑模具，所述注塑模具包括外模及與所述螺母的內(nèi)孔形狀一致芯棒；c.將所述軸承座內(nèi)置于所述注塑模具的外模內(nèi)，將芯棒置于所述軸承座內(nèi)，進(jìn)行螺母注塑，所述螺母與所述軸承座一體注塑成形；d.冷卻后，脫去所述外模并將所述芯棒自所述螺母中旋出。 優(yōu)選地，所述注塑模具還包括固定設(shè)置的定位棒，將所述定位棒插入所述軸承座上的周向限位凹坑內(nèi)，并采用電機(jī)將所述芯棒自所述螺母中旋出。本發(fā)明針對螺母與閥座之間的同軸度要求進(jìn)行了改進(jìn)，該電子膨脹閥的螺母與軸承座一體注塑成形。如此設(shè)計(jì)，內(nèi)置于閥體內(nèi)的閥針與閥座之間的裝配尺寸鏈關(guān)系中，相比于現(xiàn)有技術(shù)省去了一個(gè)裝配環(huán)節(jié)(連接板與閥座焊接)，即減少了連接板自身加工精度及其與閥座之間焊接精度的影響；也就是說，影響閥針與閥座之間裝配精度的因素得到了有效控制。由于本發(fā)明的螺母與軸承座直接一體注塑成形，一方面，該軸承座與閥座之間為小間隙配合，因此螺母與閥座之間具有較高同軸度，從而為閥針與閥座上閥口之間的同軸度要求提供了可靠的保障，可大大降低作動(dòng)過程中閥針卡死現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而確保整機(jī)的工作可靠性；另一方面，本方案結(jié)構(gòu)簡單可靠，相比于已有技術(shù)減少了螺母材料的使用，此外，具有工藝簡單、加工效率高的特點(diǎn)，可最大限度的降低產(chǎn)品制造成本。在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，該螺母不僅具有與閥桿螺紋段配合的內(nèi)螺紋配合段，還具有與閥桿的光軸段相適配的光孔導(dǎo)向段。工作過程中，螺母在提供支持閥桿軸向位移功能的基礎(chǔ)上，還提供引導(dǎo)閥桿軸向位移的導(dǎo)向功能，即在一定的軸向長度上提供徑向支撐，在優(yōu)化結(jié)構(gòu)的同時(shí)，大大提高了閥桿作動(dòng)精度。在本發(fā)明的另一優(yōu)選方案中，其軸承座的與螺母的連接端具有內(nèi)凹容納部，以容置熔融的塑料，注塑完成后實(shí)現(xiàn)兩者之間的可靠連接。具體地，該內(nèi)凹容納部可以為軸承座外周表面上徑向開設(shè)的通孔或盲孔，該形式的內(nèi)凹容納部能夠限制兩者之間產(chǎn)生周向及軸向相對位移的趨勢；該內(nèi)凹容納部也可以為軸承座外周表面上周向開設(shè)的環(huán)槽，該形式的內(nèi)凹容納部能夠限制兩者之間產(chǎn)生軸向相對位移的趨勢。在本發(fā)明的又一優(yōu)選方案中，軸承座上設(shè)置有注塑工藝用的結(jié)構(gòu)周向限位凸起或者周向限位凹坑。如此設(shè)計(jì)，注塑冷卻后，可將注塑模具的定位棒插入軸承座上的周向限位凹坑內(nèi)，然后將內(nèi)置的芯棒自所述螺母中旋出，以防止軸承座跟著一起轉(zhuǎn)動(dòng)。易于操作，具有較好的工藝性。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)中一種典型電子膨脹閥的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是第一實(shí)施例所述電子膨脹閥的閥體整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中所示螺母與軸承座注塑成形后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中所示軸承座3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是示出了注塑工序的示意圖6是第二實(shí)施例所述電子膨脹閥的閥體整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖6中所示螺母與軸承座注塑成形后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中閥桿I、螺母2、光孔導(dǎo)向段2a、螺紋孔配合段2b、軸承座3、平衡孔3a、閥針導(dǎo)向孔3b、凸臺(tái)3c、通孔3d、周向限位凹坑3e、環(huán)槽3f、閥座4、出口接管41、進(jìn)口接管42、閥針5、轉(zhuǎn)子6、外殼7、彈簧導(dǎo)軌8、滑環(huán)9、外模10、芯棒20、定位棒30。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心是提供一種電子膨脹閥，針對螺母及其配合關(guān)系進(jìn)行了改進(jìn)，以提高螺母與閥座之間的同軸度，確保整機(jī)的工作可靠性。下面結(jié)合說明書附圖具體說明兩個(gè)實(shí)施例。 請參見圖2，該圖是第一實(shí)施例所述電子膨脹閥的閥體整體結(jié)構(gòu)示意圖。與現(xiàn)有技術(shù)相同，該電子膨脹閥主要由閥體和線圈(圖中未示出)兩個(gè)主要部分構(gòu)成，閥體內(nèi)的轉(zhuǎn)子6與線圈構(gòu)成步進(jìn)電機(jī)。如圖2所示，閥座4、進(jìn)口接管42、出口接管41等零件通過釬焊工藝形成閥座組件，外殼7與閥座4通過氬焊工藝或者激光焊工藝形成具有進(jìn)出口(進(jìn)口接管42、出口接管41)的密封腔室。該密封腔室內(nèi)，與閥座4的進(jìn)口軸向相對地，依次設(shè)置有閥針5、軸承座3、螺母2及與螺母2螺紋配合的閥桿I。其中，閥針5的下端與閥座4的進(jìn)口配合實(shí)現(xiàn)閥的開啟或者關(guān)閉，其上端插裝在與閥座4固定連接的軸承座3內(nèi)；閥桿I的下端插裝于軸承座3內(nèi)與閥針5相連接，其上端與轉(zhuǎn)子6連接并可同軸轉(zhuǎn)動(dòng)；用于限位的彈簧導(dǎo)軌8和滑環(huán)9位于轉(zhuǎn)子6上方的上腔體內(nèi)，其中，彈簧導(dǎo)軌8固定在外殼7的頂部，與其配合的滑環(huán)9與轉(zhuǎn)子6連接。工作過程中，線圈得電產(chǎn)生磁場驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子6轉(zhuǎn)動(dòng)，與其同步轉(zhuǎn)動(dòng)的閥桿I與螺母2上的螺紋相配合，將轉(zhuǎn)子6的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為閥針5的直線運(yùn)動(dòng)，通過閥針5接近或遠(yuǎn)離閥座4上閥口，從而調(diào)節(jié)系統(tǒng)的流量。本文中所使用的上、下等方位詞，是以圖中所示閥體位置狀態(tài)定義的，顯然，上、下等方位詞的使用僅用于清晰描述構(gòu)件之間的連接關(guān)系，并不應(yīng)當(dāng)限制本申請的保護(hù)范圍。需要說明的是，上述構(gòu)件配合關(guān)系及工作原理與現(xiàn)有技術(shù)完全相同，由于本領(lǐng)域技術(shù)人員基于現(xiàn)有技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)，故本文不再贅述。本方案中，螺母2采用塑料材質(zhì)制成，塑料中可添加耐磨、潤滑性好的材料，可降低產(chǎn)品的最低動(dòng)作電壓，提高產(chǎn)品的耐磨性。并且該螺母2與軸承座3 —體注塑成形。顯然，內(nèi)置于閥體內(nèi)的閥針5與閥座4之間的裝配尺寸鏈關(guān)系中，相比于現(xiàn)有技術(shù)省去了一個(gè)裝配環(huán)節(jié)(連接板與閥座焊接)，即減少了連接板自身加工精度及其與閥座之間焊接精度的影響，有效控制了影響閥針與閥座之間裝配精度的因素。為詳細(xì)說明螺母2與軸承座3之間的配合關(guān)系，請一并參見圖3和圖4，其中，圖3是本方案中螺母2與軸承座3注塑成形后的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為圖3中所示軸承座3的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中所示，螺母2的內(nèi)孔由近軸承座3側(cè)的螺紋孔配合段2b和近所述閥桿I側(cè)的光孔導(dǎo)向段2a構(gòu)成，該光孔導(dǎo)向段2a的內(nèi)徑與閥桿I的光軸段的外徑相適配，兩者間隙配合。工作過程中，螺母2在提供支持閥桿I軸向位移功能的基礎(chǔ)上，還提供引導(dǎo)閥桿I軸向位移的導(dǎo)向功能，即在一定的軸向長度上提供徑向支撐，在優(yōu)化結(jié)構(gòu)的同時(shí)，大大提高了閥桿I作動(dòng)精度?；谧⑺芄に嚨奶攸c(diǎn)，為提高螺母2與軸承座3之間連接可靠性，本方案中軸承座3的與螺母的連接端開設(shè)有內(nèi)凹容納部，以容置熔融的塑料，注塑完成后實(shí)現(xiàn)兩者之間的可靠連接。具體地，軸承座3的與螺母的連接端具有縮徑凸臺(tái)3c，該內(nèi)凹容納部可以包括凸臺(tái)3c外周表面上徑向開設(shè)的通孔3d或盲孔，置于通孔3d或盲孔內(nèi)的固化塑料能夠限制兩者之間產(chǎn)生周向及軸向相對位移的趨勢；該內(nèi)凹容納部也可以包括凸臺(tái)3c外周表面上周向開設(shè)的環(huán)槽3f，置于環(huán)槽3f內(nèi)的固化塑料能夠限制兩者之間產(chǎn)生軸向相對位移的趨勢。圖中所示，通孔3d和環(huán)槽3f設(shè)置在大致相同的軸向位置上，以便于加工成形，同時(shí)利于形成強(qiáng)度穩(wěn)定的承載結(jié)構(gòu)。實(shí)際上，該內(nèi)凹容納部的結(jié)構(gòu)形式并不局限于上述兩種結(jié)構(gòu)形式，只要滿足使用容置熔融的塑料實(shí)現(xiàn)螺母與軸承座之間的可靠連接即可。
此外，軸承座3上設(shè)置有注塑工藝用的周向限位凹坑3e。如此設(shè)計(jì)，注塑冷卻后，可將注塑模具的定位棒30插入軸承座上的周向限位凹坑3e內(nèi)，然后將內(nèi)置的芯棒自所述螺母中旋出，以防止軸承座跟著一起轉(zhuǎn)動(dòng)。為便于進(jìn)行操作，優(yōu)選將該周向限位凹坑3e設(shè)置在軸承座3的遠(yuǎn)離螺母2 —側(cè)的端面上，即圖中所示的下端部。以下簡要說明螺母與軸承座注塑成形的工藝方法，具體步驟如下a.準(zhǔn)備軸承座3部件。軸承座3采用金屬材料制作而成，比如，可通過粉末冶金壓注成型或棒料加工；如圖所示，軸承座3上有閥針導(dǎo)向孔3b、平衡孔3a、通孔3d、環(huán)槽3f以及周向限位凹坑3e。b.準(zhǔn)備注塑模具，注塑模具包括外模10及與螺母2的內(nèi)孔形狀一致芯棒20。c.將軸承座3內(nèi)置于注塑模具的外模10內(nèi)，將芯棒20置于軸承座3內(nèi)，進(jìn)行螺母注塑，螺母2與軸承座3 —體注塑成形。請一并參見圖5，該圖示出了注塑工序的示意圖。優(yōu)選的，光孔導(dǎo)向段2a和螺紋孔配合段2b均通過一帶螺紋的芯棒鑲嵌在軸承座3的閥針導(dǎo)向孔3b中成型的，以確保光孔導(dǎo)向段2a、螺紋孔配合段2b和閥針導(dǎo)向孔3b三者之間的同軸度；注塑完成后，塑料填滿通孔3d和環(huán)槽3f，與軸承座3牢固固定。d.冷卻后，脫去外模10并將芯棒20自螺母2中旋出。進(jìn)一步地，注塑模具還包括固定設(shè)置的定位棒30,將定位棒30插入軸承座3上的周向限位凹坑3e內(nèi)，即可將芯棒20自成型的螺母2中旋出，防止軸承座3—并轉(zhuǎn)動(dòng)，具有較好的工藝性。優(yōu)選的，螺母注塑成型后，帶螺紋的芯棒20采用電機(jī)旋出。完成螺母2與軸承座3的注塑成型后，即可進(jìn)行閥體的裝配?？上葘㈤y桿I (閥針與絲桿已進(jìn)行浮動(dòng)連接)旋入螺母2，再將軸承座3壓入閥座4內(nèi)孔中，最后鉚接閥座4將軸承座3固定在閥座4內(nèi)孔中。另外，上述用于與定位棒配合的周向限位凹坑也可以設(shè)計(jì)為周向限位凸起，相應(yīng)地，與其配合防止軸承座3 —并轉(zhuǎn)動(dòng)的工具應(yīng)當(dāng)具有內(nèi)凹配合結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，在軸承座3的上端形成縮徑的凸臺(tái)3c以與螺母2配合形成，顯然，可以對螺母2的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步調(diào)整。請參見圖6和圖7，其中，圖6是第二實(shí)施例所述電子膨脹閥的閥體整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖6中所示螺母與軸承座注塑成形后的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例所述電子膨脹閥與第一實(shí)施例的主體結(jié)構(gòu)及工作原理完全相同，區(qū)別在于略去了縮徑的凸臺(tái)3c，螺母2直接注塑在軸承座3的本體上，即用于容置熔融的塑料的內(nèi)凹容納部直接設(shè)置在軸承座3的本體上。為便于進(jìn)行后續(xù)的壓裝和鉚接作業(yè)，如圖7所示，螺母2的徑向尺寸小于軸承座3的徑向尺寸。此外，本實(shí)施例中用于限位的彈簧導(dǎo)軌8和滑環(huán)9位于磁體的下腔體中，其中，彈簧導(dǎo)軌8固定在軸承座3的頂部，與其配合的滑環(huán)9與轉(zhuǎn)子6連接。與第一實(shí)施例相比，本方案利用了轉(zhuǎn)子6的內(nèi)部空間，可有效控制閥體的軸向尺寸。需要說明的是，第一實(shí)施例與第二實(shí)施例中相同功能零部件均采用相同附圖標(biāo)記進(jìn)行指代，以清楚示出兩個(gè)實(shí)施例中相同的技術(shù)細(xì)節(jié)。 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，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，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電子膨脹閥，與其閥座進(jìn)口軸向相對地，依次設(shè)置有閥針、軸承座、螺母及閥桿，所述閥針內(nèi)置于固定設(shè)置在閥座上的所述軸承座內(nèi)，所述閥桿與所述螺母螺紋配合并帶動(dòng)所述閥針軸向位移；其特征在于，所述螺母采用塑料材質(zhì)，并與所述軸承座一體注塑成形。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子膨脹閥，其特征在于，所述螺母的內(nèi)孔由近所述軸承座側(cè)的螺紋孔配合段和近所述閥桿側(cè)的光孔導(dǎo)向段構(gòu)成，所述光孔導(dǎo)向段的內(nèi)徑與所述閥桿的光軸段的外徑相適配。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子膨脹閥，其特征在于，所述軸承座的與所述螺母的連接端具有內(nèi)凹容納部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子膨脹閥，其特征在于，所述內(nèi)凹容納部包括所述軸承座的外周表面上徑向開設(shè)的通孔或盲孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子膨脹閥，其特征在于，所述內(nèi)凹容納部還包括所述軸承座的外周表面上周向開設(shè)的環(huán)槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的電子膨脹閥，其特征在于，所述軸承座上設(shè)置有周向限位凸起或者周向限位凹坑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子膨脹閥，其特征在于，所述周向限位凸起或者周向限位凹坑設(shè)置在所述軸承座的遠(yuǎn)離所述螺母一側(cè)的端面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子膨脹閥，其特征在于，所述螺母的徑向尺寸小于所述軸承座的徑向尺寸。
9.如權(quán)利要求I所述的電子膨脹閥的加工方法，其特征在于，按照如下步驟進(jìn)行 a.準(zhǔn)備軸承座部件； b.準(zhǔn)備注塑模具，所述注塑模具包括外模及與所述螺母的內(nèi)孔形狀一致芯棒； c.將所述軸承座內(nèi)置于所述注塑模具的外模內(nèi)，將芯棒置于所述軸承座內(nèi)，進(jìn)行螺母注塑，所述螺母與所述軸承座一體注塑成形； d.冷卻后，脫去所述外模并將所述芯棒自所述螺母中旋出。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子膨脹閥的加工方法，其特征在于，所述注塑模具還包括固定設(shè)置的定位棒，將所述定位棒插入所述軸承座上的周向限位凹坑內(nèi)，并采用電機(jī)將所述芯棒自所述螺母中旋出。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電子膨脹閥，與其閥座進(jìn)口軸向相對地，依次設(shè)置有閥針、軸承座、螺母及閥桿，所述閥針內(nèi)置于固定設(shè)置在閥座上的所述軸承座內(nèi)，所述閥桿與所述螺母螺紋配合并帶動(dòng)所述閥針軸向位移；所述螺母采用塑料材質(zhì)，并與所述軸承座一體注塑成形?；诂F(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明針對螺母的自身結(jié)構(gòu)及其配合關(guān)系進(jìn)行了改進(jìn)，以提高螺母與閥座之間的同軸度，確保整機(jī)的工作可靠性。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種該電子膨脹閥的加工方法。
文檔編號(hào)B29C45/00GK102829586SQ20111016116
公開日2012年12月19日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月15日
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