一种电子膨胀阀及制冷设备的制作方法

1.本实用新型涉及流体控制部件技术领域，特别涉及一种电子膨胀阀及制冷设备。


背景技术：

2.目前新能源汽车发展迅速，新能源车电池的续航里程也成为了制约其进一步飞速发展的瓶颈之一，提高汽车空调系统的性能可以改善续航里程同时提升舒适度。电子膨胀阀作为空调重要的节流元件，其性能直接影响空调性能，作为电子膨胀阀核心部件的阀头当前多采用直筒式结构，该结构腔体内流通截面变化梯度大易诱发涡流，影响电子膨胀阀整体的流量稳定性并产生噪声，且该结构加工时阶梯面排屑不良率高。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提出一种电子膨胀阀，旨在降低流体由阀腔段流入平衡段或者反向流动时诱发涡流的可能性。
4.本实用新型技术方案通过提出一种电子膨胀阀，所述电子膨胀阀包括阀头、阀口组件和丝杠，所述阀头设置有内腔，所述丝杠伸入所述内腔的一端，所述内腔的另一端与所述阀口组件连通，所述阀头包括：
5.阀腔段，所述阀腔段连接所述阀口组件；
6.平衡段，所述平衡段连接所述丝杠；
7.过渡段，所述过渡段设置在所述阀腔段和所述平衡段之间，并连接所述阀腔段和所述平衡段，所述过渡段的直径在所述阀腔段到所述平衡段的方向上逐渐减小。
8.在一实施例中，所述过渡段的倾角为α，0
°
＜α≤80
°
。
9.在一实施例中，其特征在于，5
°
＜α≤60
°
。
10.在一实施例中，所述过渡段的轴线高度为h1，所述阀腔段的轴向高度为h2，h1≥h2/8。
11.在一实施例中，所述平衡段具有第一内径d1，所述阀腔段具有第二内径d2，d1≥d2/5。
12.在一实施例中，所述过渡段具有最小内径d3和最大内径d4，d2≥d4，且d3＝d1。
13.在一实施例中，所述平衡段周向上开设有至少一个平衡孔。
14.在一实施例中，所述平衡孔的孔径大于等于0.5mm。
15.在一实施例中，所述阀头还包括安装段，所述平衡段设置在所述安装段和所述过渡段之间，所述安装段连接所述平衡段；所述安装段的内壁包括背离所述平衡段的端面，所述端面与所述平衡段的内壁连接；所述安装段的外壁设置有凸缘，所述凸缘设置在所述安装段远离所述平衡段的一端；所述电子膨胀阀还包括轴承，所述轴承安装于所述安装段内，所述轴承一端抵接所述端面，另一端与所述凸缘翻边铆接。
16.在一实施例中，所述丝杠伸入所述安装段，并与所述轴承连接。
17.本实用新型还提供一种制冷设备，所述制冷设备包括电子膨胀阀，所述电子膨胀
阀包括阀头、阀口组件和丝杠，阀头设置有内腔，丝杠伸入内腔的一端，内腔的另一端与阀口组件连通，阀头包括：
18.阀腔段，阀腔段连接阀口组件；
19.平衡段，平衡段连接丝杠；
20.过渡段，过渡段设置在阀腔段和平衡段之间，并连接阀腔段和平衡段，过渡段的直径在阀腔段到平衡段的方向上逐渐减小。
21.本实用新型的技术方案通过在阀头的阀腔段和平衡段之间设置过渡段，过渡段呈圆锥形，过渡段有具有一定的倾角结构，过渡段的倾角为α，0
°
＜α≤80
°
。可以达到减小阀头内流通截面面积变化率的效果，以降低流体由阀腔段流入平衡段或者反向流动时诱发涡流的可能性，同时避免了该结构加工时阶梯面排屑不良率高的问题。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
23.图1为电子膨胀阀的结构示意图；
24.图2为阀头的结构示意图；
25.图3为阀头的结构示意图。
26.附图标号说明：
27.标号名称标号名称10电子膨胀阀110阀腔段100阀头120平衡段200阀口组件130过渡段300丝杠140安装段400轴承150内腔121平衡孔141端面142凸缘
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28.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
31.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第
二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
32.本实用新型提出的电子膨胀阀是制冷系统中的一个重要部件，主要起着节流降压和调节流量的作用。现有电子膨胀阀包括阀座组件、壳体、转子组件、螺母组件和阀芯组件，螺母组件具有螺母，螺母具有螺纹，阀芯组件具有丝杠，丝杠具有螺纹，螺母与丝杠纹连接，转子组件与丝杠固定连接，阀座组件具有阀口，阀芯组件具有阀头，磁转子带动丝杠，丝杠又带动阀头靠近或远离阀口，实现流量调节。
33.本实用新型的技术方案通过在阀头的阀腔段和平衡段之间设置过渡段，过渡段呈圆锥形，过渡段有具有一定的倾角结构，过渡段的倾角为α，0
°
＜α≤80
°
。可以达到减小阀头内流通截面面积变化率的效果，以降低流体由阀腔段流入平衡段或者反向流动时诱发涡流的可能性，同时避免了该结构加工时阶梯面排屑不良率高的问题。
34.本实用新型提出的电子膨胀阀，可以应用到空调系统中，流经电子膨胀阀的流体介质为空调系统中用以进行冷热交换的冷媒。此时，电子膨胀阀安装于空调系统的蒸发器入口处，电子膨胀阀作为空调系统高压侧与低压侧的分界元件，将来自贮液干燥器等器件中的高压液态冷媒节流降压，从而调节和控制进入蒸发器中的液态冷媒的剂量，使得液态冷媒的剂量能够适应外界制冷负载的要求。或者，电子膨胀阀应用到其他类型的制冷设备中，流经电子膨胀阀的流体介质还可以是除冷媒之外的其他流体介质，只要电子膨胀阀能够实现对该种流体介质的节流降压即可，对此不作具体限制。
35.请参照图1，本实用新型提出一种电子膨胀阀10，电子膨胀阀10包括阀头100、阀口组件200和丝杠300，阀头100设置有内腔150，丝杠300伸入内腔150的一端，内腔150的另一端与阀口组件200连通，阀头100包括阀腔段110、平衡段120和过渡段130，阀腔段110连接阀口组件200；平衡段120连接丝杠300；过渡段130设置在阀腔段110和平衡段120之间，并连接阀腔段110和平衡段120，过渡段130的直径在阀腔段110到平衡段120的方向上逐渐减小。
36.具体地，丝杠300伸入内腔150与阀头100连接，丝杠300的正转和反转可以转化为向下或向上的移动，并且可以带动阀头100一同向下或向上移动，从而阀头100可以靠近或远离阀口，实现流量调节。阀头100内部中空，流体可以经过阀头100的内腔150。阀头100包括阀腔段110和平衡段120，阀腔段110和平衡段120为圆柱形或类圆柱形。阀腔段110和平衡段120的直径一个较大，另一个较小。一般地，阀腔段110的直径较大，平衡段120的直径较小。因此，当流体从阀腔段110流向平衡段120或从平衡段120流向阀腔段110时，阀头100的内腔150的流通截面变化梯度大易诱发涡流，可能会影响电子膨胀阀10整体的流量稳定性并产生噪声，且该结构加工时阶梯面排屑不良率高。在本实用新型提出的电子膨胀阀10中，阀头100还包括过渡段130，过渡段130设置在阀腔段110和平衡段120之间，并连接阀腔段110和平衡段120，平衡段120、过渡段130、阀腔段110依次连接。过渡段130为圆台形或类圆台形，过渡段130一端直径较大，另一端直径较小，过渡段130直径较大的一端连接阀腔段
110，直径较小的一端连接平衡段120，并且过渡段130的直径在阀腔段110到平衡段120的方向上逐渐减小。
37.过渡段130有具有一定的倾角结构，内腔150的流通截面面积变化率减小。当流体从阀腔段110流向平衡段120时，内腔150的流通截面面积逐渐减小，流通截面面积变化率小，不易诱发涡流，保证了电子膨胀阀10整体的流量稳定性，并且减小噪音的产生。反之，当流体从平衡段120流向阀腔段110时，内腔150的流通截面面积逐渐增大，但是流通截面面积变化率小，同样不易诱发涡流，保证了电子膨胀阀10整体的流量稳定性，并且减小噪音的产生。同时，过渡段130倾角结构的设计，在阀头100的加工过程中，可以降低因阀腔段110和平衡段120之间台阶面的排屑不良率。
38.在一实施例中，过渡段130的倾角为α，0
°
＜α≤80
°
。请参照图2，过渡段130具有倾角。过渡段130为圆台形或类圆台形，过渡段130的母线与其轴线形成的夹角为过渡段130的倾角，其大小为α，α满足0
°
＜α≤80
°
。可以理解的是，过渡段130有具有一定的倾角结构，α＞0
°
，达到减小内腔150流通截面面积变化率的效果，以降低流体由阀腔段110流入平衡段120或者反向流动时诱发涡流的可能性。并且α≤80
°
，避免倾角过大而导致过渡段130失效且影响过渡段130与阀腔段110加工面排屑问题。
39.在一优选实施例中，5
°
＜α≤60
°
。α＞5
°
，过渡段130倾角结构明显，内腔150流通截面面积变化率小，以降低流体由阀腔段110流入平衡段120或者反向流动时诱发涡流的可能性。α≤60
°
，避免倾角过大而导致过渡段130失效且影响过渡段130与阀腔段110加工面排屑问题。
40.在一实施例中，过渡段130的轴线高度为h1，阀腔段110的轴向高度为h2，h1≥h2/8。请参照图3，过渡段130的轴线高度是指过渡段130从与平衡段120连接的一端到与阀腔段110连接的另一端的距离，其距离为h1；阀腔段110的轴向高度是指阀腔段110从与过渡段130连接的一端到与远离过渡段130的另一端的距离，其距离为h2，h1和h2应满足：h1≥h2/8。若h1与h2的差值过大，则会增大阀腔段110至平衡段120的流通截面面积变化梯度，造成过渡段130的流场过渡效果减弱或消失。
41.在一实施例中，平衡段120具有第一内径d1，阀腔段110具有第二内径d2，d1≥d2/5。请参照图3，平衡段120为圆柱形或类圆柱形，平衡段120的内径处处相等，为第一内径d1。阀腔段110为圆柱形或类圆柱形，阀腔段110的内径处处相等，为第二内径d2，d1≥d2/5。若d1与d2的差值过大，则会增大阀腔段110至平衡段120的流通截面面积变化梯度，造成过渡段130的流场过渡效果减弱或消失。
42.d2≥d1，过渡段130为圆台形或类圆台形，过渡段130一端直径较大，另一端直径较小，过渡段130直径较大的一端连接阀腔段110，直径较小的一端连接平衡段120，并且过渡段130的直径在阀腔段110到平衡段120的方向上逐渐减小。
43.在其他实施例中，也可以是d1≥d2，即过渡段130直径较大的一端连接平衡段120，直径较小的一端连接阀腔段110，并且过渡段130的直径在阀腔段110到平衡段120的方向上逐渐增大。同时d2≥d1/5，避免d1与d2的差值过大，而增大阀腔段110至平衡段120的流通截面面积变化梯度，造成过渡段130的流场过渡效果减弱或消失。
44.在一实施例中，过渡段130具有最小内径d3和最大内径d4，d2≥d4，且d3＝d1。请参照图3，过渡段130为圆台形或类圆台形，过渡段130一端直径较小，具有最小内径d3；另一端直
径较大，具有最大内径d4，d2≥d4，且d3＝d1。过渡段130与阀腔段110连接的一端的直径小于或等于阀腔段110的直径，过渡段130与平衡段120连接的另一端的直径与平衡段120的直径相等。过渡段130设置在平衡段120和阀腔段110之间，流通截面面积从与阀腔段110连接的一端到与平衡段120连接的另一端逐渐减小，从而阀腔段110与平衡段120之间的流通截面面积变化率减小，降低了流体由阀腔段110流入平衡段120或者反向流动时诱发涡流的可能性。流体由阀腔段110流入平衡段120或者反向流动过程中没有阶梯面，或阶梯面小，进一步降低了诱发涡流的可能性。同时，避免了阀头100加工时阶梯面大，从而导致排屑不良率高的问题。
45.在一实施例中，平衡段120周向上开设有至少一个平衡孔121。请参照图2和图3，平衡段120周向上开设有至少一个平衡孔121，平衡孔121连通内腔150与阀头100外壁的腔体，阀头100内外腔体的介质通过平衡孔121自由流通实现内外介质压力平衡。介质可以是流体，也可以是空气。介质为流体时，流体通过平衡孔121自由流通实现内外流体压强平衡。介质为空气时，空气通过平衡孔121自由流动实现内外空气压力平衡。在此不做限制。所述平衡孔121的数量至少是一个，如，可以在平衡段120开设多个平衡孔121，平衡孔121在平衡段120的周向上间隔排列，也可以不规则分布。
46.在一实施例中，平衡孔121的孔径大于等于0.5mm。平衡孔121的孔径大于等于0.5mm，以保证平衡孔121有足够的流通面积，实现阀头100内外腔体之间的介质达到压力平衡，从而阀头100在靠近或远离阀口组件200是可以有足够小的响应时间。平衡孔121的孔径可以是0.5mm，也可以是0.6mm,0.8mm等，可以根据平衡段120直径的大小以及平衡孔121开设的数量具体实施。
47.在一实施例中，阀头100还包括安装段140，平衡段120设置在安装段140和过渡段130之间，安装段140连接平衡段120；安装段140的内壁包括背离平衡段120的端面141，端面141与平衡段120的内壁连接；安装段140的外壁设置有凸缘142，凸缘142设置在安装段140远离平衡段120的一端；电子膨胀阀10还包括轴承400，轴承400安装于安装段140内，轴承400一端抵接端面141，另一端与所述凸缘142翻边铆接。请参照图1至图3，阀头100还包括安装段140，阀头100的轴向方向上依次为安装段140、平衡段120、过渡段130和阀腔段110。安装段140的内壁包括端面141，端面141设置在安装段140与平衡段120之间，并连接安装段140的内壁和平衡段120的内壁。安装段140的外壁设置有凸缘142，凸缘142设置在安装段140远离平衡段120的一端。电子膨胀阀10还包括轴承400，轴承400安装在阀头100的内腔150，轴承400安装于安装段140内，轴承400一端抵接端面141，另一端与凸缘142通过工装翻边铆接以固定在一起。轴承400在安装段140的轴向方向上相对于安装段140固定。当轴承400在安装段140的轴向方向上发生位移时，由于轴承400在安装段140的轴向方向上相对于安装段140固定，轴承400可以带动阀头100一起发生位移，从而阀头100可以靠近或远离阀口，实现流量调节。
48.在一实施例中，丝杠300伸入安装段140，并与轴承400连接。请参照图1，轴承400在安装段140的轴向方向上相对于安装段140固定，丝杠300伸入安装段140，丝杠300连接轴承400。当丝杠300向下或向上移动时，可以带动轴承400一起移动。由于轴承400在安装段140的轴向方向上相对于安装段140固定，从而丝杠300的正转和反转可以转化为向下或向上的移动，并且可以带动阀头100一同向下或向上移动，从而阀头100可以靠近或远离阀口，实现
流量调节。
49.本实用新型的技术方案通过在阀头100的阀腔段110和平衡段120之间设置过渡段130，过渡段130呈圆锥形，过渡段130有具有一定的倾角结构，过渡段130的倾角为α，0
°
＜α≤80
°
。可以达到减小阀头100内流通截面面积变化率的效果，以降低流体由阀腔段110流入平衡段120或者反向流动时诱发涡流的可能性，同时避免了该结构加工时阶梯面排屑不良率高的问题。
50.本实用新型还提出一种制冷设备，该制冷设备包括电子膨胀阀10，该电子膨胀阀10的具体结构参照上述实施例，由于本制冷设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
51.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。