电动阀的制作方法

1.本技术涉及车辆零部件领域，具体涉及一种电动阀。


背景技术：

2.电动阀可以应用于车辆热管理系统或空调系统中，对工作流体进行通断或换向。电动阀包括阀芯和密封座，一般密封座相对于阀芯对称设置，如常见地设置于阀芯两侧，这样当某一关闭通道内的流体(特别是高压流体)作用于阀芯外表面时，在流体压力作用下，可能会造成阀芯与该关闭通道相对侧密封座过度挤压，进而增大密封座的摩擦损耗，不利于密封座的使用寿命。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种电动阀，有利于提高密封座的使用寿命。
4.为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
5.一种电动阀，包括阀体、阀芯以及密封座，所述阀体具有阀体腔和通道，至少所述通道中的一个的内侧开口的中心轴线与所述阀芯的旋转轴线平行或趋于平行，所述阀芯位于阀体腔，所述阀芯具有孔道，至少所述孔道中的一个的外侧端口的中心轴线与所述阀芯的旋转轴线平行或趋于平行，沿所述阀芯的旋转轴线方向，所述密封座与所述阀芯的下端面或者所述密封座与形成所述阀体腔的底壁贴合，所述密封座具有贯穿的通孔，旋转所述阀芯，所述孔道和所述通孔能够连通所述通道中的两个或多个。
6.本技术提供了一种电动阀，包括阀体、阀芯以及密封座，阀体具有阀体腔和通道，至少通道中的一个的内侧开口的中心轴线与阀芯的旋转轴线平行或趋于平行，阀芯位于阀体腔，阀芯具有孔道，至少孔道中的一个的外侧端口的中心轴线与阀芯的旋转轴线平行，沿阀芯的旋转轴线方向，密封座与阀芯的下端面或者密封座与形成阀体腔的底壁贴合，密封座具有贯穿的通孔，旋转阀芯，孔道和通孔能够连通通道中的两个或多个，通过这样设置通道、孔道以及密封座，当某一关闭通道内的流体作用于阀芯外表面时，不会造成阀芯与密封座的过度挤压，有利于提高密封座的使用寿命。
附图说明
7.图1是电动阀的第一种实施方式的一个实施例的一个截面结构示意图；
8.图2是图1中阀部件的一个截面结构示意图；
9.图3是图1中阀体的一个截面结构示意图；
10.图4是图1中阀芯的一个截面结构示意图；
11.图5是图1中密封座的一个截面结构示意图；
12.图6是图1中电动阀的另一个截面结构示意图；
13.图7是阀芯的一个立体结构示意图；
14.图8是图1中阀体的另一个截面结构示意图；
15.图9是限位柱的一个立体结构示意图；
16.图10是电动阀的第二种实施方式的一个实施例的一个截面结构示意图；
17.图11是图10中阀芯的一个截面结构示意图；
18.图12是电动阀的第三种实施方式的一个实施例的一个截面结构示意图；
19.图13是图12中阀芯的一个截面结构示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明：
21.参见图1，电动阀可以应用于车辆热管理系统或空调系统中，尤其可以应用于系统的制冷剂循环回路中，其中车辆热管理系统包括新能源车辆热管理系统。电动阀100包括驱动部件1、阀部件2、阀体3以及阀芯4，阀体3具有阀体腔30，阀部件2包括阀杆21，阀芯4位于阀体腔30，阀部件2通过阀杆21与阀芯4传动连接，阀部件2与阀体3连接固定或连接限位，驱动部件1位于部分阀部件2的外周，驱动部件1与阀体3或驱动部件1与阀部件2连接固定或连接限位，电动阀100通过驱动部件1与外界电连接和/或信号连接。
22.参见图1，驱动部件1包括外壳体11、定子组件12、电路板13、接口部14以及插针15，外壳体11与接口部14的壳体可以通过一体注塑成型或装配连接，在本实施例中，外壳体11与接口部14的壳体一体注塑成型。外壳体11形成有壳体腔110，定子组件12和电路板13位于壳体腔110，部分阀部件2位于壳体腔110，定子组件12位于阀部件2的部分的外周，定子组件12与电路板13电连接和/或信号连接。插针15与接口部14连接固定，在本实施例中，插针15的中间部分与接口部14的壳体注塑固定，插针15的一端位于壳体腔110，与电路板13电连接和/或信号连接，插针15的另一端位于接口部14形成的接插腔，用于与外界电连接和/或信号连接。在本实施例中，驱动部件1与阀体3连接固定或连接限位，具体驱动部件1与阀体3通过螺钉连接固定，进一步地，驱动部件1与阀体3之间还可以进行有密封设置，有利于防止外界空气中的水汽或其他杂质进入壳体腔110内与定子组件12和/或电路板13接触，造成定子组件12和/或电路板13的失效。
23.参见图1和图2，阀部件2包括转子组件22、传动组件23、连接座24以及套管25，套管25与连接座24连接固定，在本实施例中，套管25与连接座24焊接固定，套管25与连接座24装配形成容纳腔20，转子组件22和至少部分传动组件23位于容纳腔20，在本实施例中，部分传动组件23还位于转子组件22形成的转子腔内，这样有利于减小阀部件2的轴向高度，进而有利于减小电动阀100的轴向高度。
24.参见图1和图2，转子组件22包括转子221和连接件222，传动组件23包括太阳轮231、行星轮系232以及定齿圈233，传动组件23可以根据传动比的需要，设置多级行星轮系，如在本实施例中，沿传动组件23的轴向，行星轮系232依次包括第一行星轮系、第二行星轮系、第三行星轮系以及输出行星轮系。转子221与连接件222连接固定或连接限位，连接件222与太阳轮231连接固定或连接限位，在本实施例中，转子221与连接件222注塑固定，连接件222与太阳轮231过盈配合固定。定齿圈233位于至少部分太阳轮231和至少部分行星轮系232的外周，定齿圈233与连接座24连接固定或连接限位，在本实施例中，定齿圈233与连接座24通过铆压固定。太阳轮231与行星轮系232齿轮啮合，行星轮系232与定齿圈233齿轮啮合，具体地，太阳轮231与第一行星轮系齿轮啮合，第一行星轮系与第二行星轮系齿轮啮合，
第二行星轮系与第三行星轮系齿轮啮合，依次类推，实现驱动力矩的传递，并最终传递给输出行星轮系，输出行星轮系包括输出行星架2321，输出行星架2321与阀杆21可以一体成型或装配固定或装配限位。在本实施例中，输出行星架2321与阀杆21一体成型。这样，在定子组件12的磁场激励下，转子组件22能够带动太阳轮231转动，太阳轮232经过多级行星轮系232传动后，通过输出行星架2321带动阀杆21转动，阀杆21与阀芯4传动连接，阀杆21的转动最终带动阀芯4的转动。
25.参见图1和图3，阀体3具有通道，通道的数量可以为两个或者多个，在本实施例中，通道具体包括第一通道31、第二通道32以及第三通道33。通道包括扩径段和通径段，其中扩径段用于与外部管路连接，通径段用于流体的流通，就阀体3单个零部件而言，通道与阀体腔30连通，定义通道位于阀体3的外壁面的开口为外侧开口，通道的另一端开口为内侧开口。沿通道的轴向，扩径段比通径段靠近通道的外侧开口设置，至少其中一个通道的内侧开口的中心轴线与阀芯4的旋转轴线平行或趋于平行。在本实施例中，第一通道31的外侧开口位于阀体3的一侧，第二通道32的外侧开口、第三通道33的外侧开口分别位于阀体3的同一底侧，第二通道32的内侧开口的中心轴线、第三通道33的内侧开口的中心轴线分别与阀芯4的旋转轴线平行或趋于平行。第一通道31包括第一通径段311、第二通道32包括第二通径段321、第三通道33包括第三通径段331，第一通径段311的中心轴线与第二通径段321和/或第三通径段331的中心轴线垂直或趋于垂直，第二通径段321的中心轴线与第三通径段331的中心轴线平行或趋于平行，就阀体3单个零部件而言，第一通径段311与阀体腔30连通，第二通径段321与阀体腔30连通，第三通径段331与阀体腔30连通。阀体3还包括安装部34，沿阀芯4的旋转轴线的方向，安装部34自形成阀体腔30的底壁向内凹陷形成，安装部34形成安装腔35，就阀体3单个零部件而言，安装腔35与阀体腔30连通，安装腔35至少与通道中的一个连通。在本实施例中，安装部34包括第一安装部34a和第二安装部34b，第一安装部34a形成第一安装腔35a，第二安装部34b形成第二安装腔35b，就阀体3单个零部件而言，第一安装腔35a与第二通道32连通，第一安装腔35a的中心轴线与第二通径段321的中心轴线可以重合或趋于重合；第二安装腔35b与第三通道33连通，第二安装腔35b的中心轴线与第三通径段331的中心轴线重合或趋于重合。阀体3还包括开口部36，开口部36形成开口腔37，就阀体3单个零部件而言，开口腔37与阀体腔30连通，开口腔37的外侧开口位于阀体3不同于通道开口侧的又一侧。
26.参见图1至图4，阀芯4位于阀体腔30，部分阀部件2位于开口腔37，在本实施例中，阀部件2与阀体3通过压紧螺母26压紧固定，具体地，压紧螺母26位于连接座24的外周，至少部分压紧螺母26位于开口腔37，压紧螺母26与开口部36螺纹配合，压紧连接座24的凸缘部241于压紧螺母26和开口部36之间，从而实现阀部件2与阀体3的压紧固定，进一步地，阀部件2与阀体3之间还可以进行有密封设置，有利于防止工作流体从阀部件2与阀体3之间的装配间隙外漏。在本实施例中，阀芯4为柱状阀芯，设置阀芯4为柱状，有利于方便阀芯4的加工成型。定义沿阀芯4的轴向，阀芯4靠近传动组件23的端面为上端面，阀芯4远离传动组件23的端面为下端面。阀芯4包括第一凹槽41，沿阀芯4的轴向，第一凹槽41自阀芯4的上端面向内凹陷形成，第一凹槽41形成第一槽腔42，至少部分阀杆21位于第一槽腔42，阀杆21在转动过程中能够与第一凹槽41抵接，从而带动阀芯4转动。
27.参见图1、图3和图5，电动阀100还包括密封座5，密封座5可以一体注塑成型，密封
座5包括第一部51和第二部52，第一部51与第二部52可以相连，第一部51的中心轴线与第二部52的中心轴线重合或趋于重合，密封座5具有通孔53，通孔53贯穿密封座5设置，具体地，通孔53的一端开口位于第一部51的自由端面，通孔53的另一端开口位于第二部52的自由端面。密封座5还包括台阶面54，台阶面54形成于第一部51和第二部52之间，台阶面54属于第一部51的一部分。在本实施例中，参见图1，密封座5具体包括第一密封座5a和第二密封座5b，至少部分第一密封座5a位于第一安装腔35a，第一密封座5a与第一安装部34a连接固定或连接限位，具体如通过过盈配合限位，第一密封座的通孔53a与第二通道32连通，更具体地，第一密封座的通孔53a与第二通径段321连通，为使工作流体流动稳定，可以使第一密封座的通孔53a的中心轴线与第二通径段321的中心轴线重合或趋于重合，第一密封座的通孔53a的直径与第二通径段321的直径相等或趋于相等；同样的，至少部分第二密封座5b位于第二安装腔35b，第二密封座5b与第二安装部34b连接固定或连接限位，具体如通过过盈配合限位，第二密封座的通孔53b与第三通道33连通，更具体地，第二密封座的通孔53b与第三通径段331连通，第二密封座的通孔53b的中心轴线可以与第三通径段331的中心轴线重合或趋于重合，第二密封座的通孔53b的直径可以与第三通径段331的直径相等或趋于相等。阀芯4位于阀体腔30，阀芯4的下端面与密封座5的自由端面紧密贴合，更具体地，阀芯4的下端面与密封座的第一部51的自由端面紧密贴合，阀芯4的下端面能够与密封座5的自由端面滑动配合，阀芯4的下端面为平面，第一部51的自由端面可以为平面或近似平面的弧形面，这样，阀芯4与密封座5之间通过端面形成平面密封，相比于阀芯4与密封座5之间通过圆弧面形成密封，一方面方便密封座5的加工成型，另一方面有利于保证密封面的紧密贴合，保证密封性能。在本实施例中，阀芯4的下端面分别与第一密封座的第一部51a的自由端面和第二密封座的第一部51b的自由端面紧密贴合。
28.参见图1和图3，电动阀100还包括密封件6，密封件6的数量与密封座5的数量相同，密封件6位于密封座5的部分的外周，更具体地，密封件6位于密封座的第二部52的外周，密封件6位于安装腔35，密封件6分别与密封座的台阶面54和安装部34的底壁抵接，沿安装腔35的轴向，密封件6被压紧于台阶面54和安装部34的底壁之间，密封件6处于密封压紧状态。在本实施例中，密封件6具体包括第一密封件6a和第二密封件6b，第一密封件6a位于第一密封座5a的第二部的外周，第一密封件6a位于第一安装腔35a，第一密封件6a分别与第一密封座5a的台阶面和第一安装部34a的底壁抵接，沿第一安装腔35a的轴向，第一密封件6a被压紧于第一密封座5a的台阶面和第一安装部34a的底壁之间，第一密封件6a处于密封压紧状态；同样的，第二密封件6b位于第二密封座5b的第二部的外周，第二密封件6b位于第二安装腔35b，第二密封件6b分别与第二密封座5b的台阶面和第二安装部34b的底壁抵接，沿第二安装腔35b的轴向，第二密封件6b被压紧于第二密封座5b的台阶面和第二安装部34b的底壁之间，第二密封件6b处于密封压紧状态。设置密封件6，一方面，有利于提高密封座5与安装部34装配时的密封性能，减小外漏风险；另一方面，在密封件6弹性力作用下，有利于补偿阀芯4的下端面和密封座5的自由端面之间的摩擦损耗，保证阀芯4的下端面与密封座5的自由端面之间的紧密贴合，保证其密封性能。
29.参见图1和图4，阀芯4具有孔道，孔道的数量为两个或多个，至少其中一个孔道的外侧端口位于阀芯4的下端面，或者说至少一个孔道的外侧端口的中心轴线与阀芯4的旋转轴线平行或趋于平行，定义孔道位于阀芯4的外壁面的端口为外侧端口，孔道的另一端端口
为内侧端口。在本实施例中，阀芯4具有第一孔道43和第二孔道44，第一孔道43的中心轴线与第二孔道44的中心轴线垂直或趋于垂直，第一孔道43贯穿阀芯4设置，第一孔道43的两端外侧端口分别位于阀芯4的侧壁面，定义沿阀芯4的轴向，阀芯4连接上端面和下端面的壁面为侧壁面，侧壁面可以为圆弧面。第二孔道44与第一孔道43连通，第二孔道44的外侧端口位于阀芯4的下端面，第二孔道44的内侧端口位于形成第一孔道43的环形壁面。在本实施例中，第一孔道43与第一槽腔42连通，沿阀芯4的轴向，第一孔道43位于第一槽腔42和第二孔道44之间。当然作为其他实施方式，第一孔道43与第一槽腔42还可以不连通，设置第一孔道43与第一槽腔42连通，有利于快速使阀芯4的上端面和下端面受到的流体压力趋于稳定或趋于平衡。定义第一孔道43的直径为d1，第二孔道44的直径为d2，由于第一孔道43与第二孔道44大致呈直角设置，设置d1＞d2，有利于减小流体在流过近似直角弯头时的压损。
30.参见图1、图4和图6，通过旋转阀芯4，阀芯4的孔道能够连通通道中的两个或多个，在本实施例中，电动阀100包括但不限于两种工作模式，当阀芯4转动至图1所示的第一位置时，第一通道31与第一孔道43连通，第二孔道44通过第一密封座5a的通孔与第二通道32连通，此时第三通道33不连通。第一通道31的中心轴线可以与第一孔道43的中心轴线重合或趋于重合，第二孔道44的中心轴线可以与第一密封座5a的通孔的中心轴线重合或趋于重合，第二孔道44的直径d2与第一密封座5a的通孔的直径可以相等或趋于相等，这样有利于工作流体的流动稳定。当阀芯4转动至图6所述的第二位置时，第一通道31与第一孔道43连通，第二孔道44通过第二密封座5b的通孔与第三通道33连通，此时第二通道32不连通。第一通道31的中心轴线可以与第一孔道43的中心轴线重合或趋于重合，第二孔道44的中心轴线可以与第二密封座5b的通孔的中心轴线重合或趋于重合，第二孔道44的直径d2与第二密封座5b的通孔的直径可以相等或趋于相等。需要指出的是：图1和图6所示为三通电动阀，当然电动阀并不局限于图1和图6所示的实施例，电动阀还可以为两通阀、四通阀或其他多通阀。
31.参见图1，电动阀100还包括推力轴承7，推力轴承7位于部分阀杆21的外周，至少部分推力轴承7位于阀体腔30，沿推力轴承7的轴向，推力轴承7位于连接座24和阀芯4之间，推力轴承7分别与连接座24和阀芯4抵接，具体地，沿推力轴承7的轴向，定义推力轴承7靠近连接座24的端面为上端面，推力轴承7远离连接座24的端面为下端面，推力轴承7的上端面与连接座24的底壁抵接，推力轴承7的下端面与阀芯4的上端面抵接。以图1为例说明，当工作流体，特别是高压流体，如co2制冷剂(工作压力最大可达17mpa)通过第三通道33作用于阀芯4的下端面时，设置推力轴承7，一方面可以将流体作用于阀芯4下端面的压力传递至推力轴承7，相比于现有电动阀的密封结构，避免了将流体作用于阀芯的背压力传递至密封座的情况，进而避免了阀芯与密封座过度挤压的情况，有利于减小阀芯与密封座滑动过程中的磨损损耗，有利于提高密封座的使用寿命；另一方面，设置推力轴承7，有利于减小阀芯4与推力轴承7在流体压力抵接作用下的转动摩擦阻力，有利于减小电动阀100带动阀芯4转动所需的驱动力。但是相应地，以图1为例，当高压流体如co2制冷剂通过第三通道33作用于阀芯4的下端面时，为保证阀芯4在受到高压流体压力时的强度，阀芯4的轴向高度不宜设置过薄。另一方面，如果阀芯4的轴向高度过薄，可能会造成高压流体作用于阀芯4下端面的压力在传递至推力轴承7的时候，造成推力轴承7的受力过度集中，加剧推力轴承7的磨损，缩短推力轴承7的使用寿命，为此，定义阀芯4的轴向高度为h，定义流体作用于阀芯4下端面的截面宽度为w，h≥3w。
32.参见图6至图9，阀芯4还包括限位结构，在本实施例中，限位结构为限位凹槽45，沿阀芯4的径向，限位凹槽45自阀芯4的侧壁面向内凹陷形成，限位凹槽45形成的槽腔与第一孔道43可以连通或不连通，相应地，阀体3还包括孔部38，孔部38形成孔腔39，孔腔39贯穿阀体3的侧壁面设置，就阀体3单个零部件而言，孔腔39与阀体腔30连通，电动阀100还包括限位柱8，部分限位柱8位于孔腔39，另外部分限位柱8伸入阀体腔30并位于限位凹槽45形成的槽腔，限位柱8与孔部38连接固定或连接限位，进一步地，限位柱8与孔部38之间还可以进行有密封设置，有利于防止位于阀体腔30的流体通过限位柱8与孔部38之间的装配间隙外漏，在本实施例中，限位柱8与孔部38通过焊接实现密封和固定，孔部38还包括第一台阶部381，相应地，限位柱8包括第二台阶部81，限位柱8与孔部38装配时，第二台阶部81与第一台阶部381抵接，设置台阶部有利于控制限位柱8位于限位凹槽45形成的槽腔的长度。阀芯4在转动过程中，限位凹槽45能够与限位柱8抵接，从而对阀芯4转过的角度进行限位，保证阀芯4在转动过程中不同位置的定位，保证阀芯4的第二孔道44与第二通道32或第二孔道44与第三通道33的对齐设置。当然作为其他实施方式，限位结构还可以设置于传动组件或其他位置。
33.参见图10和图11，为电动阀100’的第二种实施方式，第二种实施方式相比与第一种实施，主要区别在于：在第二种实施方式中，密封座设置于阀芯上。具体地，阀芯4’包括安装部34’，沿阀芯4’的旋转轴线的方向，安装部34’自阀芯4’的下端面向内凹陷形成。在本实施例中，安装部34’包括第一安装部34a’和第二安装部34b’，第一安装部34a’形成第一安装腔35a’，第二安装部34b’形成第二安装腔35b’，阀芯4’的第二孔道44’的外侧端口位于第一安装部34a’的底壁，就阀芯4’单个零部件而言，第二孔道44’与第一安装腔35a’连通。至少部分第一密封座5a位于第一安装腔35a’，第一密封座5a的通孔与第二孔道44’连通，至少部分第二密封座5b位于第二安装腔35b’。需要指出的是，通过第二密封座5b的通孔，可以使通道中的流体主要作用于阀芯4’而非第二密封座5b上，有利于提高第二密封座5b的使用寿命，当然作为其他实施方式，第二密封座5b还可以不包括通孔。第一密封件6a位于第一安装腔35a’，沿第一安装腔35a’的轴向，第一密封件6a分别与第一密封座5a的台阶面和第一安装部34a’的底壁抵接，第一密封件6a被压紧于第一密封座5a的台阶面和第一安装部34a’的底壁之间，第一密封件6a处于密封压紧状态，同样的，第二密封件6b位于第二安装腔35b’，沿第二安装腔35b’的轴向，第二密封件6b分别与第二密封座5b的台阶面和第二安装部34b’的底壁抵接，第二密封件6b被压紧于第二密封座5b的台阶面和第二安装部34b’的底壁之间，第二密封件6b处于密封压紧状态。第二种实施方式的其他结构同第一种实施方式基本相同，在此不作赘述。
34.参见图12至图13，为电动阀100”的第三种实施方式，第三种实施方式相比与第二种实施方式，主要区别在于：第一密封座5a和第二密封座5b可以为一体设置。具体地，在本实施例中，阀芯4”包括安装部34”，沿阀芯4”的轴向，安装部34”自阀芯4”的下端面向内凹陷形成，安装部34”包括安装腔35”，至少部分密封座5位于安装腔35”，密封座5的通孔53与阀芯4”的第二通道44”连通，密封件6位于安装腔35”，沿安装腔35”的轴向，密封件6分别与密封座5的台阶面和安装部34”的底壁抵接，密封件6被压紧于台阶面54和安装部34”的底壁之间，密封件6处于密封压紧状态。第三种实施方式的其他结构同第一种实施方式的基本相同，在此不作赘述。
35.需要说明的是：以上实施例仅用于说明本技术而并非限制本技术所描述的技术方
案，例如对“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方向性的界定，尽管本说明书参照上述的实施例对本技术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技术进行修改或者等同替换，而一切不脱离本技术的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本技术的权利要求范围内。