一种应用于电子膨胀阀的步进电机的制作方法

1.本实用新型涉及一种应用于电子膨胀阀的步进电机。


背景技术：

2.目前，随着科技的发展，制冷系统已广泛应用于商用、民用诸多领域；其主要功能是通过步进电机控制阀门开、关控制制冷剂的流量达到制冷的目的；市面上现有膨胀阀阀芯组件采用单滚珠轴承设计，且螺杆、螺母采用梯形螺牙设计；该结构存在磁环与钢套内壁同心度不好，运转时擦铁芯现象，且梯形螺牙不带自锁功能，阀门关闭时由于内、外部存在压差会导致阀门关闭不严，存在渗漏现象。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种应用于电子膨胀阀的步进电机，其中阀芯组件使用双滚珠轴承设计，保证了磁环与钢套的同心度，降低了内部干涉擦铁的风险；另本发明使用三角螺牙设计更好的保证关阀时的密封性，同时巧妙的使用弹簧为开阀提供了助力；更优化了阀针与螺杆的连接方式，使阀针更好的与阀口进行密封。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
5.一种应用于电子膨胀阀的步进电机，它包括不锈钢套和阀芯套，所述不锈钢套和阀芯套构成的封闭内腔中设置有转子组件以及阀芯组件，所述阀芯组件包括导套螺母，所述转子组件套装在导套螺母上，所述转子组件与导套螺母过盈压接，所述导套螺母的外表面设置有防止转子组件与导套螺母相对转动的扁位。
6.进一步，所述转子组件内部的注塑体为多边形，所述导套螺母的外表面为与转子组件内部的注塑体相配合的多边形。
7.进一步，所述扁位上设置有加强筋，所述加强筋的外表面为半圆形。
8.进一步，所述阀芯组件还包括上轴承座、下轴承座以及与导套螺母螺纹连接的螺杆，所述导套螺母与螺杆采用三角螺牙进行螺纹连接，所述上轴承座和下轴承座分别设置在导套螺母的两端，所述上轴承座内设置有上滚珠轴承，所述下轴承座内设置有下滚珠轴承。
9.进一步，所述上轴承座内设置有限位轴，所述限位轴的一端与上轴承座过盈压接，所述限位轴的另一端位于导套螺母内。
10.进一步，所述导套螺母上套装有压簧，所述压簧的一端与导套螺母的外表面抵接，所述压簧的另一端与上滚珠轴承之间通过不锈钢垫片分隔。
11.进一步，所述螺杆的端部连接有阀针，所述螺杆的端部为球头结构，所述阀针上设置有若干与螺杆的端部配合连接的弧形弹性连接片，所述弹性连接片的外周卡接有卡簧，所述螺杆的外周开设有卡槽，所述卡槽内套设有用于密封螺杆与下轴承座之间的间隙的o型圈。
12.进一步，所述螺杆上插接有止转销，所述止转销位于上轴承座内。
13.进一步，所述导套螺母的内螺纹位于导套螺母的1/3处。
14.进一步，所述不锈钢套与下轴承座采用机械铆接。
15.采用了上述技术方案，本实用新型的阀芯组件对于传统的阀芯组件进行了结构优化，内部转子组件使用双滚珠轴承结构更好的保证了转子组件与不锈钢外套的同心度，降低了生产难度，提升了产品品质；螺母与螺杆使用三角螺牙进行咬合，由于三角螺牙的自锁性能更好的包装了关闭阀门的密封性；阀针与螺杆采用软连接使得阀针与阀芯套更好的对中心，避免了两者不同心造成的螺杆径向受力，从而降低了使用寿命。
附图说明
16.图1为本实用新型的一种应用于电子膨胀阀的步进电机的阀芯组件的主视图；
17.图2为本实用新型的阀针关闭状态图；
18.图3为本实用新型的阀针打开状态图；
19.图4为本实用新型的一种应用于电子膨胀阀的步进电机的整机视图；
20.图5为图4的剖视图；
21.图6为本实用新型的阀芯组件爆炸图；
22.图7为本实用新型的转子组件与导套螺母的过盈压接示意图；
23.图8为本实用新型的导套螺母的外表面的示意图；
24.图9为本实用新型的限位轴的使用状态图；
25.图10为本实用新型的螺杆的运行轨迹示意图；
26.图11为本实用新型的阀针的结构示意图；
27.图12为本实用新型的螺杆的结构示意图；
28.图13为本实用新型的导套螺母的内螺纹的位置示意图。
具体实施方式
29.为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
30.如图1～12所示，一种应用于电子膨胀阀的步进电机，它包括不锈钢套1和阀芯套2，不锈钢套1和阀芯套2构成的封闭内腔中设置有转子组件3以及阀芯组件，阀芯组件包括导套螺母4，转子组件3套装在导套螺母4上，转子组件3与导套螺母4过盈压接，导套螺母4的外表面设置有防止转子组件3与导套螺母4相对转动的扁位41。
31.如图7、8所示，转子组件3内部的注塑体为多边形，导套螺母4的外表面为与转子组件3内部的注塑体相配合的多边形，两者配合有效地避免了配合强度不够打滑的风险。
32.如图8所示，扁位41上设置有加强筋411，加强筋411的外表面为半圆形。通过加强筋411与转子组件3内部的注塑体紧配，使得过盈配合处为线(切线)面接触，减小了配合面，避免了压接力过大导致转子组件3与导套螺母4不同心的问题。
33.如图5、6所示，阀芯组件还包括上轴承座5、下轴承座6以及与导套螺母4螺纹连接的螺杆7，导套螺母4与螺杆7采用三角螺牙进行螺纹连接，上轴承座5和下轴承座6分别设置在导套螺母4的两端，上轴承座5内设置有上滚珠轴承51，下轴承座6内设置有上滚珠轴承
61。导套螺母4两端使用双滚珠轴承定位，市面上现有阀芯组件采用单滚珠轴承结构，该结构由于转子组件3仅一端与滚珠轴承配合定位外，转子组件3再无其它地方定位，且导套螺母4与转子组件3支架均为注塑件，存在圆度差、尺寸精度差的现象导致转子组件运动时跳动较大，造成磁环外径与不锈钢套1内壁干涉摩擦的现象，这导致生产时不良率高、生产效率低的弊端。本实用新型使用双滚珠轴承定位降低了零件的精度要求，提升了产品同心度，降低了转子组件3运行时的跳动，避免了磁环外径与不锈钢套1内壁摩擦的现象，从而提升了产品的生产效率，进而提升了产品的使用寿命。
34.如图5、6所示，上轴承座5内设置有限位轴8，限位轴8的一端与上轴承座5过盈压接，限位轴8的另一端位于导套螺母4内。限位轴8与上轴承座5过盈压接，其作用为当阀门打开后保证螺杆7运行到指定位置，使得阀门每次打开或者关闭时螺杆7的位置为同一位置。阀芯组件内部是由多个零件配合装配而成，由于零件的差异性以及装配的累积公差，螺杆7与导套螺母4的啮合间隙等因素导致阀芯组件内导套螺母4的位置是不固定的；而阀门打开、关闭是通过步进电机脉冲数来控制的，因此会在理论计算开阀、关阀所需脉冲数的基础上额外增加一部分脉冲，用来抵消内部轴向间隙确保阀门打开、关闭时螺杆7在固定的位置；阀门打开时限位轴8顶住螺杆7用来抵消多余的脉冲数。
35.如图5～10所示，导套螺母4上套装有压簧9，压簧9的一端与导套螺母4的外表面抵接，压簧9的另一端与上滚珠轴承51之间通过不锈钢垫片10分隔，避免压簧9对滚珠轴承内圈施加压力，压簧9压力施加在导套螺母表面，未直接施加在转子组件3上，避免转子组件3受力造成运行失步现象。压簧9的位置在转子的端部，常态下用来抵消内部的轴向间隙；阀门关闭时螺杆7向下运动，当阀针11与阀口接触后堵转30个脉冲时螺杆保持持续向下的力，由于力的作用是相互的导套螺母4会向上运动挤压压簧9使压簧9受力；当阀门打开时螺杆7向上运动导套螺母4变为向下运动，此时压簧9释放弹力用于抵消组件内部间隙，减少开阀步数，有助于快速开阀。图10中，a为关阀过程，b为阀门关闭后继续运行30脉冲，c为开阀过程，d为阀门打开后继续运行30脉冲。
36.如图5、11、12所示，螺杆7的端部连接有阀针11，螺杆7的端部为球头结构71，阀针11上设置有若干与螺杆7的端部配合连接的弧形弹性连接片111，弹性连接片111的外周卡接有卡簧112，卡簧112安装在阀针上用来卡住弹性连接片111，防止阀针11运行过程中出现松脱现象。螺杆7的外周开设有卡槽，卡槽内套设有用于密封螺杆7与下轴承座6之间的间隙的o型圈73，螺杆7与下轴承座6的中孔为间隙配合，螺杆7在运行中存在跳动现象，增加o型圈73可以减少螺杆7的跳动，避免螺杆7与下轴承座6的撞击从而降低噪音，使得阀体运行更加静音。阀针11与螺杆7的配合采用球形软连接，阀针11与螺杆7配合后可以微调；常规阀针11与螺杆7采用硬连接，关阀时阀针与阀口密封时螺杆会侧向受力，影响阀芯组件的使用寿命；而采用软连接可以降低产线装配难度，提升装配效率，密封性更好，提升使用寿命。
37.如图6所示，螺杆7上插接有止转销72，止转销72位于上轴承座5内，螺杆7表面增加止转销72避免螺杆7跟转浪费脉冲数，提升开阀、关阀的效率。
38.如图13所示，导套螺母4的内螺纹位于导套螺母4的1/3处，导套螺母4的内螺纹的位置s位于导套螺母4的1/3处，避开了与滚珠轴承的配合位置，避免发生与滚珠轴承压接后螺纹变形的问题。另外，在满足螺杆7运行行程的前提下，内螺纹在1/3处时，螺杆7所需的长度是最短的，这不但降低了螺杆7的生产成本，而且螺杆7长度越短，螺杆7的跳动度越小、加
工精度更高，传动效率也明显提升，同时也使阀芯组件结构更紧凑。
39.如图5所示，不锈钢套1与下轴承座6采用机械铆接，防止受力过程中不锈钢套1发生位移。
40.以上的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。