一种电磁阀制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电磁阀，包括内部设有流体通道和容纳腔的阀体以及安装于容纳腔内的阀组件，流体通道和容纳腔连通；阀组件包括安装于容纳腔底部的阀芯座、与阀芯座配合用于关闭或打开流体通道的阀芯、驱动阀芯往复运动的驱动机构以及与容纳腔形成密封空间的密封壳体；驱动机构包括丝杆和带动丝杆转动的驱动元件，阀芯的内部设有轴向通孔，丝杆和轴向通孔通过螺纹连接，该螺纹将丝杆的转动转化为阀芯的直线运动；丝杆和/或阀芯上设有压力平衡通道，进入阀体的流体经过压力平衡通道充满阀芯的上端面和下端面所在的腔体。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有阀芯容易驱动、阀体小型化、流量调节精确稳定等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种电磁阀
本技术涉及一种电磁阀，尤其是涉及一种阀芯自平衡式电磁阀。
技术介绍
由于汽车空调系统易于泄漏，随着环保意识的提升和环保法规的落地，其工作冷媒介质替代的节奏最为紧迫，自然工质冷媒(如：NH3、HO2、HC、CO2和空气)中的CO2，由于其温室效应低、无色无味无毒、不可燃、对常用材料没有腐蚀性等特性，最有可能得到广泛的实际应用。然而，CO2的临界压力高(Pc＝7.38MPa)而临界温度低(Tc＝31.25℃)，为达成良好的综合制冷性能，以二氧化碳为冷媒的制冷系统必须工作在跨临界区域，工作压力超过临界压力，与目前的汽车空调系统相比工作压力要高很多。现有的工作于高压制冷系统中的电子膨胀阀/电子截止阀为顺畅地驱动高压力下的阀芯运动，一方面采用大规格电机，增设减速器等方式增加驱动力，这种方式存在着结构复杂、能耗大、难以小型化等缺点；另一方面，阀芯的端头设计成针尖状，减少截面面积，以减小作用在阀芯上的力，这种方式存在着：阀芯加工复杂、流量调节非线性区域大等缺点。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的难以小型化、能耗大、加工复杂、流量调节非线性的缺陷而提供一种电磁阀，该电磁阀可以作为电子膨胀阀或截止阀，用于汽车空调系统中，流体介质为CO2。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种电磁阀，包括内部设有流体通道和容纳腔的阀体以及安装于容纳腔内的阀组件，所述流体通道和容纳腔连通；所述阀组件包括安装于所述容纳腔底部的阀芯座、与阀芯座配合用于关闭或打开所述流体通道的阀芯、驱动所述阀芯往复运动的驱动机构以及与所述容纳腔形成密封空间的密封壳体；其中，所述驱动机构包括丝杆和带动所述丝杆转动的驱动元件，所述阀芯的内部设有轴向通孔，所述丝杆和轴向通孔通过螺纹连接，该螺纹将丝杆的转动转化为阀芯的直线运动；所述丝杆和/或阀芯上设有压力平衡通道，进入阀体的流体经过所述压力平衡通道充满所述阀芯的上端面和下端面所在的腔体。所述丝杆的螺纹圆柱面上加工有平台面，该平台面与所述阀芯的轴向通孔之间形成所述压力平衡通道。优选地，所述丝杆和轴向通孔之间的螺纹为细牙精密螺纹。本技术通过设置压力平衡通道使得流体能够充盈阀芯的上下端面，且在设计时尽可能确保上下端面受力面积一致，以达到用很小的驱动力就能驱动阀芯上下运动，提高阀芯运动的响应频率，实现阀的小型化。所述阀芯座上设有阀芯座流体通道以及用于调节流量的流道斜面，并且所述流道斜面靠近所述阀芯座流体通道的端部靠近阀芯座的中心；所述阀芯依次包括大径段、斜面段、小径段和阀芯端部斜面；所述小径段的直径小于所述阀芯座流体通道的直径，所述大径段的直径大于所述阀芯座流体通道的直径。丝杆和阀芯通过细牙精密螺纹副啮合，提升阀芯运动的精度，进而提高流量调节的精度。本技术将阀芯的端头结构设计成平口斜面型，提升了流量调节的线性范围；起始状态可以是全流量满流状态，随着阀芯的向下运动，在大流量阶段，阀芯端部斜面和流道斜面之间的环形通道为流体的流通路径，通过调节阀芯的上下位置，可以线性调节该流通路径的截面积，进而线性的调节流体流量；随着阀芯向关闭位置移动，小径段与流道斜面之间形成一个具有固定的且具有较小截面积的流通路径，实现小流量状态下的恒定流量输出，解决了小流量状态下阀体运行不稳定的问题；随着阀芯进一步向下运动，阀芯端部斜面与阀芯座的流道斜面接触从而将流体通道全面关断，用做电子截止阀。由此可见，本技术可以实现在小流量下的稳定输出以及在大流量下的线性调节，调节精度高。所述阀芯座的侧面通过周向密封圈与阀体进行周向密封，所述阀芯座的下端面通过端部密封圈与阀体进行端面密封。所述阀芯上设有导向凸台，所述容纳腔内设有沿阀芯轴向方向设置的导向凹槽，所述导向凸台与导向凹槽滑动连接。通过导向凹槽和导向凸台的配合将丝杆的旋转运动转换为阀芯的上下运动，避免阀芯发生转动，提高阀芯运动的稳定性。本技术中，导向凹槽可以直接设置在容纳腔的内壁上，也可以设置一个单独的具有导向凹槽的内构件完成导向功能，例如将导向凹槽设置在转子安装座上。其中，所述周向密封圈和端部密封圈均为O密封形圈。所述容纳腔为内部设有台阶结构的圆柱形腔体，所述驱动机构还包括匹配安装于上述台阶结构上的转子安装座，所述驱动元件包括安装于所述转子安装座上的转子以及套设于所述转子外周并驱动所述转子旋转的定子；所述转子安装座通过螺纹固定于所述阀体上，并且内部设有容纳阀芯的中心台阶型通孔，该中心台阶型通孔内设有所述的导向凹槽。所述密封壳体罩设于所述转子的外部，并且下端通过止口与所述转子安装座固定连接；所述转子通过上轴承和下轴承限位安装于所述密封壳体内部，所述下轴承安装于转子安装座的中心台阶型通孔的台阶上，所述上轴承安装于轴承座内，该轴承座圆周配合安装于所述密封壳体的内壁并且所述轴承座的上端抵接所述密封壳体的内表面。优选地，所述密封壳体和转子安装座通过激光焊接固定连接。所述转子安装座的外侧壁上设有放置下密封圈的槽口，所述转子安装座和阀体通过下密封圈密封。所述定子的外部设有定子壳体，该定子壳体固定连接于所述阀体的上端面；所述转子安装座的外侧壁上设有放置上密封圈的槽口，所述转子安装座和定子壳体通过上密封圈进行防尘密封。所述电磁阀还包括安装于所述阀芯座上方的进液座，所述阀芯座的上端设有止口结构，所述进液座通过该止口结构与所述阀芯座定位连接；所述进液座下段设有若干个沿进液座周向布置的进液孔；所述进液座的中心设有与所述阀芯匹配的导向孔。所述进液座的导向孔上方设有台阶孔结构的轴向密封件承纳腔，该轴向密封件承纳腔内设有与所述阀芯接触连接的密封环、套设于所述密封环外侧的轴向密封O型圈以及设于所述密封环和轴向密封O型圈上部的过渡板，所述转子安装座通过该过渡板挤压所述轴向密封O型圈。所述进液座的外侧壁上设有若干个放置进液座密封圈的槽口，所述阀体和进液座通过所述进液座密封圈进行周向密封。沿所述进液座的轴向方向，所述导向孔的长度为所述进液座总长度的3/10～2/5。通过优化阀芯与进液座的轴向配合长度，提升阀芯上下运动时导向的精度和刚度，降低阀芯侧面受力时的扰度变形和晃动，提升流量调节的平稳性。所述定子的外部设有定子壳体，该定子壳体固定于所述阀体的上端面。可以将驱控板固定在定子壳内，通过Pin针压接的方式与定子的线圈连接，通过接插头供电，其上配置有控制及驱动的电路和芯片，实现对定子控制，进而控制转子的转速、转角、输出力矩。同一个阀体上设有若干个容纳腔，每个容纳腔内均安装有阀组件。通过在一个阀体上配置多个阀(2个以上)，减少阀之间的连接管路，可以实现多种功能组合，满足汽车CO2空调系统的不同工况下对冷媒的调节要求。所述阀体上设有与所述流体通道连通的泄压通道，该泄压通道的端口安装有泄压阀。与现有技术相比，本技术具有以下优点：(1)阀芯驱动容易，满足小型化要求：削扁丝杆的方式，使得工作介本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁阀，包括内部设有流体通道和容纳腔的阀体(1)以及安装于容纳腔内的阀组件，所述流体通道和容纳腔连通；其特征在于，/n所述阀组件包括安装于所述容纳腔底部的阀芯座(2)、与阀芯座(2)配合用于关闭或打开所述流体通道的阀芯(5)、驱动所述阀芯(5)往复运动的驱动机构以及与所述容纳腔形成密封空间的密封壳体(11)；/n其中，所述驱动机构包括丝杆(6)和带动所述丝杆(6)转动的驱动元件，所述阀芯(5)的内部设有轴向通孔，所述丝杆(6)和轴向通孔通过螺纹连接，该螺纹将丝杆(6)的转动转化为阀芯(5)的直线运动；所述丝杆(6)和/或阀芯(5)上设有压力平衡通道，进入阀体(1)的流体经过所述压力平衡通道充满所述阀芯(5)的上端面和下端面所在的腔体。/n

【技术特征摘要】
1.一种电磁阀，包括内部设有流体通道和容纳腔的阀体(1)以及安装于容纳腔内的阀组件，所述流体通道和容纳腔连通；其特征在于，
所述阀组件包括安装于所述容纳腔底部的阀芯座(2)、与阀芯座(2)配合用于关闭或打开所述流体通道的阀芯(5)、驱动所述阀芯(5)往复运动的驱动机构以及与所述容纳腔形成密封空间的密封壳体(11)；
其中，所述驱动机构包括丝杆(6)和带动所述丝杆(6)转动的驱动元件，所述阀芯(5)的内部设有轴向通孔，所述丝杆(6)和轴向通孔通过螺纹连接，该螺纹将丝杆(6)的转动转化为阀芯(5)的直线运动；所述丝杆(6)和/或阀芯(5)上设有压力平衡通道，进入阀体(1)的流体经过所述压力平衡通道充满所述阀芯(5)的上端面和下端面所在的腔体。


2.根据权利要求1所述的一种电磁阀，其特征在于，所述丝杆(6)的螺纹圆柱面上加工有平台面，该平台面与所述阀芯(5)的轴向通孔之间形成所述压力平衡通道。


3.根据权利要求1所述的一种电磁阀，其特征在于，所述阀芯座(2)上设有阀芯座流体通道(203)以及用于调节流量的流道斜面(202)，并且所述流道斜面(202)靠近所述阀芯座流体通道(203)的端部靠近阀芯座(2)的中心；所述阀芯(5)依次包括大径段(507)、斜面段(506)、小径段(505)和阀芯端部斜面(504)；所述小径段(505)的直径小于所述阀芯座流体通道(203)的直径，所述大径段(507)的直径大于所述阀芯座流体通道(203)的直径。


4.根据权利要求1所述的一种电磁阀，其特征在于，所述阀芯(5)上设有导向凸台(503)，所述容纳腔内设有沿阀芯(5)轴向方向设置的导向凹槽(402)，所述导向凸台(503)与导向凹槽(402)滑动连接。


5.根据权利要求4所述的一种电磁阀，其特征在于，所述容纳腔为内部设有台阶结构的圆柱形腔体，所述驱动机构还包括匹配安装于上述台阶结构上的转子安装座(4)，所述驱动元件包括安装于所述转子安装座(4)上的转子(7)以及套设于所述转子(7)外周并驱动所述转子旋转的定子(12)；所述转子安装座(4)通过螺纹固定于所述阀体(1)上，并且内部设有容纳阀芯(5)的中心台阶型通孔(401)，该中心台阶型通孔(401)内设有所述导向凹槽(402)。


6.根据权利要求5所述的一种电磁阀，其特征在于，所述密封壳体(11)罩设于所述转子(7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏建良，张海洪，沈俊杰，
申请(专利权)人：上海克来机电自动化工程股份有限公司，上海克来罗锦机电自动化工程有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31