电子膨胀阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及流体控制部件技术领域,特别涉及一种电子膨胀阀。
【背景技术】
[0002]在制冷制热技术领域,电子膨胀阀是制冷制热设备的冷媒流量控制部件,其工作过程一般为:随着线圈装置的通电或断电,驱动阀针调节阀口的开度,从而精确调节冷媒的流量。
[0003]在有些系统中,当电子膨胀阀处于全关状态时发生失效,或者控制系统出现故障时,如果压缩机继续运转,会造成制冷回路的局部抽真空,进而会损害压缩机甚至损坏整个制冷系统。因此,在这些系统中,逐渐使用全闭有流量的电子膨胀阀来代替普通的全闭无流量电子膨胀阀,所谓全闭有流量,是指电子膨胀阀的阀针处于关闭阀口的状态时,仍然具有一定的流量,这样就可以有效避免电子膨胀阀处于全关状态时因压缩机继续运转而导致制冷系统回路真空的问题。
[0004]在现有技术中,全闭有流量电子膨胀阀通常采用切槽型和间隙型两种结构来实现,下面结合附图分别进行说明。
[0005]请参照图1、图2,其中,图1是切槽型电子膨胀阀开阀过程中的阀针与阀口配合结构示意图,图2是切槽型电子膨胀阀的流量曲线。
[0006]所谓切槽型,是指在电子膨胀阀的阀口部位切槽,使得阀口密封不完整,这样,当电子膨胀阀处于全关状态时,阀针与阀口之间由于切槽的存在而不能够完全密封,仍有少量的流体从切槽部位通过,从而实现电子膨胀阀全闭有流量。
[0007]阀针18设置有密封锥面181和调节锥面182,其中,密封锥面181用于和阀口 17接触以实现密封或部分密封(因图1为切槽型,阀口部位设置有切槽以保持一定的流量,因此阀针18无法完全对阀口进行密封)。为了防止自锁,通常将密封锥面181的锥角设置为大于45度。如图1 (a)所示,为了取得并设定O脉冲流量值,通常采取施加O?Xl脉冲,使阀针18与阀口 17充分接触。此时阀针处于关闭阀口状态,密封锥面181与阀口 17接触,其接触部位位于密封锥面181上,该接触部位所在的阀口平面Pl高于阀针18的密封锥面181与调节锥面182之间的交界处所在的阀针平面P2 (请参照I部放大图)。这样,结合图2可知,O?Xl脉冲区域的流量即为O脉冲流量值,该流量值与切槽的深度有关,在切槽的实际加工过程中,由于材料本身硬度的差异,以及加工过程的差异,无法保证切槽的深度完全一致,这样,O脉冲流量值就不能完全受控;此外,O?Xl脉冲区度的宽度又与调试有关,调试过程中的误差会令Xl在一定范围内波动,一般误差能达到40脉冲,从而会影响电子膨胀阀调节的精度。
[0008]由于密封锥面181与调节锥面182的锥度不一致,会导致流量变化率不同,在开阀过程中,拐点经过阀口前即图1所示的X2脉冲位置时,密封锥面181与阀口 17接触部位所在的阀口平面Pl与密封锥面181与调节锥面182之间交界处所在的阀针平面P2重合,如图1 (b)所示。随着阀针18的进一步上移,X3脉冲时阀针与阀口的对应位置如图1 (c)所示,最终阀口处于全开状态,如图1 (d)所示,流量曲线在X3与X4之间的拐点可根据实际情况进行设定。
[0009]由图1的流量曲线可知,Xl?X2段脉冲流量变化率明显大于电子膨胀阀所要求的流量变化率,因此在实际应用中该脉冲区段不可用,又因为X2与Xl相关联,使得X2值也不能确定。最终会造成这种结构的电子膨胀阀O脉冲流量值不好精确控制,且流量曲线前端小开度区域O?X2由于开阀脉冲的差异,该段脉冲流量调节的精度低,从而造成整个阀在低脉冲区域流量调节精度偏低。另外,此结构的电子膨胀阀,全关状态时,密封锥面181是与阀口 17相接触的,在电子膨胀阀全关及刚打开时容易造成阀针及阀口的磨损,且可能出现卡死现象。
[0010]请参照图3、图4,其中,图3是间隙型电子膨胀阀开阀过程中的阀针与阀口配合结构示意图,图4是间隙型电子膨胀阀的流量曲线。
[0011]所谓间隙型,是指在电子膨胀阀的阀针上设置一段等径段,等径段的直径小于阀口的直径,这样阀针与阀口配合时会保持有一定的间隙,从而实现了电子膨胀阀全关时仍有部分流量的目的。
[0012]阀针19具有等径段191和调节段192,等径段191呈圆柱状,其与调节段192之间的连接处限定阀针平面P3,阀口 17与上述切槽型电子膨胀阀的结构相同,其直径设定为大于等径段191的直径。当电子膨胀阀处于全关位置时,如图3 (a)所示,此时阀针平面P3低于阀口顶部所在的阀口平面P4,此时等径段191与阀口 17之间形成有一定的间隙,通过控制该间隙值来保证O脉冲流量值,因此,这种结构对阀针及阀口的加工精度要求很高。请参照图4,Xl脉冲时阀针与阀口的位置关系如图3 (b)所示,此时,阀针平面P3与阀口平面P4相重合,O?Xl脉冲区域的宽度与调试及加工精度有关,调试过程中的误差会使Xl在一定范围内波动,使得Xl不能完全受控。在实际使用中,由于O?Xl流量值不变,且Xl值不确定,所以O?Xl区域脉冲不可用,造成可使用脉冲域区域减小。图3 (C)、图3 (d)分别为X2脉冲和X3脉冲时的阀针与阀口位置,流量曲线在X2与X3之间的拐点有无可根据实际情况决定。
[0013]可见,在现有技术的全闭有流量型电子膨胀阀中,无论是切槽型还是间隙型,均存在O脉冲流量不容易精确控制以及流量曲线中存在流量值不变的脉冲区间(即无法充分利用的脉冲区间),从而会导致电子膨胀阀的控制精度受到一定影响。
[0014]因此,如何设计一种可以精确控制O脉冲流量,并且能够使流量曲线中不含流量值不变区间,充分利用电子膨胀阀小开度区域,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0015]本发明要解决的技术问题为提供一种电子膨胀阀,该电子膨胀阀能够解决现有技术中不容易精确控制O脉冲流量以及无法充分利用小开度区域脉冲的缺陷。
[0016]为解决上述技术问题,本发明提供一种电子膨胀阀,包括:
[0017]电磁线圈,所述电磁线圈施加脉冲,使所述电子膨胀阀响应脉冲进行动作;
[0018]阀体,所述阀体上开设有阀口;
[0019]与阀口配合以对所述电子膨胀阀进行流量调节的阀针;
[0020]其特征在于,所述阀针包括主体段、与所述主体段相邻设置的第一锥面部,所述阀口包括一个等径的直段部,当所述电磁线圈施加O脉冲时,所述直段部与所述阀针不接触,并且所述直段部的顶端所在平面与所述阀针的相交面位于所述第一锥面部上。
[0021 ] 优选地,所述阀口还具有第一阀口锥面、第二阀口锥面,所述第一阀口锥面和所述第二阀口锥面设置在所述直段部的两端,且均沿着背离所述直段部的轴向方向延伸并且内径逐渐增大。
[0022]优选地,所述第一阀口锥面与所述直段部的交界线所在的平面与所述阀针的相交面位于所述第一锥面部上。
[0023]优选地,所述第一锥面部的最大直径大于所述直段部的内径。
[0024]优选地,所述阀针包括依次相邻设置的主体段、第一阀针锥面、第二阀针锥面,所述第一阀针锥面的锥度大于所述第二阀针锥面的锥度,所述直段部的顶端所在平面与所述阀针的相交面位于所述第二阀针锥面上。
[0025]优选地,所述阀口还具有第一阀口锥面、第二阀口锥面,所述第一阀口锥面和所述第二阀口锥面设置在所述直段部的两端,且均沿着背离所述直段部的轴向方向延伸并且内径逐渐增大;所述第一阀口锥面与所述直段部的交界线所在的平面与所述阀针的相交面位于所述第二阀针锥