一种控制阀的制作方法

一种控制阀
【技术领域】
1.本发明涉及流体控制领域，具体涉及一种流体控制阀。


背景技术：

2.有的系统需要用到多通路的控制阀以控制流路，如机动车，目前一般可能会用多个控制阀进行控制，在一种多通路控制阀中，电机带动蜗杆传动齿轮，由于电机与蜗杆完全固定，当蜗杆受到齿轮带给它的轴向力时，蜗杆可能会轴向窜动并带动电机进行轴向振动，容易导致电机产生噪音，对电机寿命产生影响。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种减少蜗杆对电机轴影响的控制阀，为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
4.一种控制阀，所述控制阀包括阀体组件以及驱动控制部件，所述驱动控制部件包括电机以及传动单元，所述电机包括电机定子组件与电机轴，所述电机轴自所述电机定子组件沿轴向方向向外凸伸，所述传动单元包括蜗杆，所述电机轴形成输出轴，所述输出轴为非圆形轴，所述蜗杆包括蜗杆孔部，所述蜗杆孔部的至少一部分为具有非圆形横截面的蜗杆孔段，所述输出轴至少部分伸入所述蜗杆孔部中，所述输出轴与所述蜗杆传动连接，所述输出轴转动时能够带动所述蜗杆转动，所述输出轴与所述蜗杆孔部之间径向间隙配合。
5.本发明中控制阀的电机组件与蜗杆之间采用非圆形轴孔配合关系，且电机轴与蜗杆孔之间采用径向间隙配合，因此蜗杆相对于电机轴能够在轴向上一定范围内滑动，减少蜗杆对电机轴的轴向作用力。
【附图说明】
6.图1是控制阀一实施例的驱动控制部件的立体示意图；
7.图2是控制阀的驱动控制部件的俯视示意图；
8.图3是图2所示驱动控制部件的a-a截面结构示意图；
9.图4是控制阀的驱动控制部件的局部爆炸示意图；
10.图5是图1所示驱动控制部件的局部放大示意图；
11.图6是图1所示驱动控制部件的输出轴与蜗杆孔局部放大示意图；
12.图7是驱动控制部件的电机轴与蜗杆孔的第一种实施方式；
13.图8是驱动控制部件的电机轴与蜗杆孔的第二种实施方式；
14.图9是驱动控制部件的电机轴与蜗杆孔的第三种实施方式；
15.图10是驱动控制部件的电机轴与蜗杆孔的第四种实施方式；
16.图11是蜗杆位于第一位置时，蜗杆与凸台部的相对位置关系示意图；
17.图12是蜗杆位于第二位置时，蜗杆与凸台部的相对位置关系示意图；
18.图13为图1所示驱动控制部件的局部立体示意图。
【具体实施方式】
19.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
20.在本文中，“上、下、左、右”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
21.控制阀可应用于换热系统，比如车用空调系统或者家用空调系统等，具体地所述控制阀的流通介质可为水、水与其他液体的混合介质或者其他具有导热能力的流通介质，控制阀控制流通介质的分配并使流通介质与换热系统的其他工作介质进行热交换，再通过调节分配所述流量控制装置的介质出口的流量来控制换热系统流路的介质流通量，能够提升优化该换热系统流路的控制性能。具体地，控制阀能够用于新能源汽车空调如暖通空调、电池冷却或者电池加热系统时，通过多通结构的设置，该流量控制装置将来自进口的工作介质按照比例分配到不同出口或者在不同进出口之间切换，控制阀可位于两个或多个换热系统回路，能够配合所述换热系统进行流路切换，和/或使得换热系统不同流路的流量按照比例进行分配。
22.如图1-图4所示，控制阀包括阀体组件(图中未示出)以及驱动控制部件100，所述驱动控制部件100包括输出单元1、磁性元件2、检测元件3、控制单元4以及传动单元5，该检测元件3和控制单元4电性连接，控制阀还包括驱动壳体6，驱动壳体6形成有安装空间10，驱动控制部件100位于该安装空间10，有利于驱动控制部件100的防水防尘，驱动壳体6包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体扣合形成安装控件10，附图中省略绘示了驱动壳体6的上壳体；驱动控制部件100还包括印刷电路板7，检测元件3、控制单元4分别与印刷电路板7电连接，具体地，检测元件3与控制单元4分别焊接到印刷电路板7上。磁性元件2与输出单元1相组装且相对固定，所述输出单元1能够带动该磁性元件2转动，检测元件3靠近磁性元件2设置，该检测元件3位于磁性元件2的磁场范围内，该检测元件3能够感应磁性元件2的磁性变化，检测元件3通过感应所述磁性元件2的磁极变化而得到反馈信号，该反馈信号与所述磁性元件2的位置变化量相对应，以使检测元件3将检测到的信号提供给控制单元4，所述控制单元4能够收到检测元件3发送的所述反馈信号、并判断所述输出单元1是否处于正常工作状态。
23.如图1-图4所示，驱动控制部件100输出单元1包括电机11，电机11包括电机定子组件与电机轴12，传动单元5包括蜗杆14，该电机11与蜗杆14位于驱动壳体6的安装空间10内，通过控制单元4采集电机11运行信号，根据采集到的电机11的运行信号对电机11发出不同的控制信号，这样控制单元4对电机形成控制。传动单元5还包括传动齿轮组51，传动齿轮组51安装于驱动壳体6中，传动齿轮组51的输入齿轮与蜗杆14构成传动啮合结构，传动齿轮组51的输出齿轮与阀体组件传动连接。电源向电机11和控制单元4供电。控制单元4可以设置在控制阀也可以不设置在控制阀，而是设置在控制阀应用的主控制系统中，控制阀设置有接收控制信号并将控制信号转化为驱动信号的驱动器，这样同样能实现对控制阀的控制。
24.如图3、图6-图10所示，电机轴12自所述电机定子组件沿轴向方向向外凸伸，电机
轴12可以与电机定子组件一体成型，电机轴12形成输出轴13，输出轴13为非圆形轴，即输出轴13的沿垂直于轴线方向的截面为非圆形，蜗杆14包括蜗杆孔部16，蜗杆孔部16的至少一部分为具有非圆形横截面的蜗杆孔段，电机11与传动单元5传动连接，输出轴13至少部分伸入蜗杆孔部16中，输出轴13转动时能够带动蜗杆14转动，电机轴12与蜗杆孔部16之间径向间隙配合。蜗杆孔部16所对应的内壁至少包括一个沿所述输出轴13长度方向延伸的第一配合壁部102，输出轴13伸入蜗杆孔部16的一端至少包括一个第一配合部101，所述输出轴13转动时能够带动所述蜗杆14转动，第一配合部101与第一配合壁部102抵接配合。输出轴13为非圆形轴，输出轴13外壁的横截面形状为非圆形，蜗杆孔部16的内壁的横截面至少一部分为非圆形，如图7-图9所示，输出轴13外壁的横截面与所述蜗杆孔部16的内壁的横截面适配，所述输出轴13与所述蜗杆孔部16之间径向间隙配合，输出轴与蜗杆孔部的间隙范围为0.05mm-0.25mm，或者，如图10所示，输出轴13外壁的横截面与所述蜗杆孔部16的内壁的横截面不适配，电机11带动输出轴13转动，输出轴13在转动时通过第一配合部101与第一配合壁部102相抵接以此带动蜗杆14转动。
25.通过控制阀的电机11与蜗杆14之间采用非圆形轴孔配合关系，且电机轴12与蜗杆孔部16之间采用间隙配合，因此蜗杆14与电机11之间在轴向上是可以相互滑动的，因此蜗杆14相对于电机轴12能够在轴向上一定范围内滑动，减少蜗杆14对电机轴12的轴向作用力，有利于减小电机11在工作过程中产生的噪音。
26.如图3，磁性元件2安装于该蜗杆14上，电机11运行时，该电机轴12转动并带动蜗杆14进行转动，磁性元件2随蜗杆14进行转动。检测元件3与磁性元件2相互作用，其中，检测元件3可以为霍尔传感器或者位置传感器或者其他位置检测器，该霍尔传感器的反馈信号为霍尔信号，位置传感器的反馈信号为霍尔信号。以霍尔传感器为例进行说明，当电机轴12带动蜗杆14转动，磁性元件2随着蜗杆14旋转时，磁性元件2周期性经过霍尔传感器，霍尔传感器会产生周期性的反馈信号，即反馈信号从低电平向高电平变化或者从低电平向高电平变化，当步进电机运行一圈，即磁性元件2转动一圈。控制单元4采集上述反馈信号，并通过反馈信号的状态来判断电机11的运行状态，电机11的运行状态至少包括电机11正常运行状态、电机11堵转状态。检测元件3与所述磁性元件2的外周侧之间具有间距，尤其是检测元件3的与所述磁性元件2之间具有间距。
27.如图1-图5所示，控制阀的驱动壳体6还包括向安装空间10凸出的两个凸台部，凸台部上开有凹槽部，蜗杆14包括主体部15与第一安装部17与第二安装部18，第一安装部17与第二安装部18位于主体部15的两侧，凸台部包括第一凸台部21与第二凸台部22，第一凸台部21开有第一凹槽部23，第二凸台部22开有第二凹槽部24，第一安装部17与所述第一凹槽部23相组装，第一安装部17部与第一凹槽部23之间间隙配合，第二安装部18与第二凹槽部24相组装，第二安装部18与第二凹槽部24之间间隙配合，通过第一安装部17与第一凹槽部23间相组装间隙配合、第二安装部18与第二凹槽部24间相组装间隙配合以对于蜗杆14进行限位，解决蜗杆14反向传递扭矩小的问题。
28.如图5所示，第一凸台部21的第一凹槽部23包括第一抵接部25与第一油槽27，第一安装部17与第一抵接部25相抵接安装，第一抵接部25的部分壁部凹陷形成第一油槽27，且第一油槽27位于第一安装部17的部分周侧，和/或第二凸台部22的第二凹槽部24包括第二抵接部26与第二油槽28，第二安装部18与第二抵接部26相抵接安装，第二抵接部26的部分
壁部凹陷形成第二油槽28，且第二油槽28位于第二安装部18的部分周侧，驱动控制部件100还包括第一耐磨垫片，第一耐磨垫片套装于所述第一安装部17上，所述第一耐磨垫片的内周壁与所述第一安装部17的外周壁相抵接，第一耐磨垫片与第一抵接部25的壁部相抵接，第一耐磨垫片与第一凹槽部23的侧壁之间间隙配合，所述第一耐磨垫片的材料包括特氟龙材料，和/或驱动控制部件100还包括第二耐磨垫片，第二耐磨垫片套装于所述第二安装部18上，所述第二耐磨垫片的内周壁与所述第二安装部18的外周壁相抵接，第二耐磨垫片与第二抵接部26的壁部相抵接，第二耐磨垫片与第二凹槽部24的侧壁之间间隙配合，所述第二耐磨垫片的材料包括特氟龙材料；或者，在第一安装部17和/或第二安装部18的表面上设置有耐磨涂层，例如，在第一安装部17的表面上设置有第一耐磨涂层，和/或在第二安装部18的表面上设置有第二耐磨涂层，耐磨涂层通过喷涂的方式进行涂覆，耐磨涂层涂覆于所述第一安装部17的至少部分外周壁和/或第二安装部18的至少部分外周壁，耐磨涂层的材料包括特氟龙材料，凸台部的凹槽部中添加油槽的方式，解决蜗杆14扭矩传递小，以及出现的噪音大问题。通过对于在蜗杆14处增加耐磨材料的方法，减小蜗杆14轴向两端与凸台部之间的摩擦。
29.如图11和图12，蜗杆14还包括位于所述蜗杆14两侧的第一限位部19与第二限位部20，第一凸台部21包括第一阻挡部33，第二凸台部22包括第二阻挡部34，如图11所示，当蜗杆14位于第一位置时，第一阻挡部33与第一限位部19抵接并限制所述蜗杆14继续朝向第一凸台部21运动，如图12所示，当蜗杆14位于第二位置时，第二阻挡部34与第二限位部20抵接并限制所述蜗杆14继续朝向第二凸台部22运动。通过此设计，在蜗杆14轴向运动时使蜗杆14限位在一个运动空间中，避免蜗杆14轴向滑动过多以造成驱动控制部件100失灵。
30.如图1-图4以及图13所示，电机组件11还包括第三安装部41和第四安装部42，驱动壳体6包括向安装空间10凸出的两个凸出部，所述凸出部包括第一凸出部43与第二凸出部44，第一凸出部43包括第一凹部45，第二凸出部44包括第二凹部46，第三安装部41与所述第一凹部45相安装配合，第四安装部42与所述第二凹部46相安装配合，电机组件11包括缺口部61，所述驱动壳体6包括凸起部62，所述缺口部61与所述凸起部62相配合；或者所述电机组件11包括凸起部62，所述驱动壳体6包括缺口部61，所述凸起部62与所述缺口部61相配合，通过第三安装部41与第一凹部45间相组装，第三安装部41与第一凹部45之间间隙配合，第四安装部42与第二凹部46间相组装，第四安装部4242与第二凹部46之间间隙配合，以及凸起部62与缺口部61相组装，以对于电机11进行限位，防止电机11在工作过程中由于受负载的影响出现左右旋转的现象，使得电机11工作更加平稳。
31.需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。