專利名稱：一種電動(dòng)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流量調(diào)節(jié)閥領(lǐng)域，特別涉及一種電動(dòng)閥。
背景技術(shù)：
在空調(diào)、冰箱、熱泵、熱水器以及各類制冷、制熱設(shè)備或其它需要調(diào)節(jié)流體流量的場(chǎng)合，通常會(huì)使用流量調(diào)節(jié)閥，電動(dòng)閥即為流量調(diào)節(jié)閥的一種。請(qǐng)參考圖1，圖I為一種典型的電動(dòng)閥的結(jié)構(gòu)示意圖。電動(dòng)閥具有罩殼、閥座30和轉(zhuǎn)子裝置20，電動(dòng)閥的閥腔中設(shè)有閥針部件40。轉(zhuǎn)子 裝置20通過(guò)線圈驅(qū)動(dòng)磁轉(zhuǎn)子及與其相連的絲桿，絲桿通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)帶動(dòng)閥針部件40沿軸向移動(dòng)，以使閥針控制閥口開(kāi)度的大小，從而控制通過(guò)閥口流體的流量。為準(zhǔn)確設(shè)置絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)參考點(diǎn)并限制流量控制范圍內(nèi)閥針的下止動(dòng)位和上止動(dòng)位，通常會(huì)設(shè)置限制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)范圍的止動(dòng)結(jié)構(gòu)，如圖I所示，罩殼包括外殼101和與外殼101的頂部1012焊接固定的芯軸102，芯軸102與彈簧導(dǎo)軌103、滑環(huán)104以及止動(dòng)桿201形成上述止動(dòng)結(jié)構(gòu)。彈簧導(dǎo)軌103固定在芯軸102上，滑環(huán)104在彈簧導(dǎo)軌103上自由滑動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)置在轉(zhuǎn)子裝置20上的止動(dòng)桿201與滑環(huán)104的突出部相接觸，驅(qū)動(dòng)滑環(huán)104在彈簧導(dǎo)軌103上滑動(dòng)，分別與彈簧導(dǎo)軌103的兩端接觸無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，形成上、下止動(dòng)位，實(shí)現(xiàn)上述流量范圍的控制功能。為提高制動(dòng)的可靠性，止動(dòng)部件需與閥體可靠連接，通常與外殼的頂部焊接固定。如圖I所示，電動(dòng)閥外殼101的頂部1012基本成平頂狀態(tài)，且頂部1012的厚度與圓周壁1011的厚度基本相同，頂部1012的中間拉伸有一安裝孔，芯軸102的上端插入安裝孔內(nèi)并焊接固定。該結(jié)構(gòu)的電動(dòng)閥，其外殼101的頂部1012的厚度與圓周壁1011的厚度基本相同，頂部1012與芯軸102焊接后，頂部1012的材料受到焊接熱影響，強(qiáng)度將會(huì)有一定程度的下降，使用時(shí)，電動(dòng)閥頂部1012的破壞強(qiáng)度會(huì)明顯降低；而且，外殼101的頂部1012基本成平頂狀態(tài)，其厚度又與圓周壁1011的厚度基本相同，當(dāng)芯軸102受到轉(zhuǎn)子的沖擊力后，外殼的頂部1012易產(chǎn)生疲勞失效。因此，如何改進(jìn)電動(dòng)閥的外殼結(jié)構(gòu)，使其具備較高的強(qiáng)度和抗疲勞能力，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電動(dòng)閥，該電動(dòng)閥的外殼具有較高的強(qiáng)度和抗疲勞能力。為達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種電動(dòng)閥，具有罩殼、閥座和轉(zhuǎn)子裝置，所述罩殼包括外殼和與所述外殼的頂部焊接固定的芯軸，所述外殼為沖壓拉伸形成的一體式外殼，且所述頂部的厚度大于所述外殼的外周部的厚度。優(yōu)選地，所述外周部與所述頂部之間具有拉伸形成的過(guò)渡部；所述過(guò)渡部的厚度在朝向所述頂部的方向上，由所述外周部的厚度漸增至所述頂部的厚度。優(yōu)選地，所述過(guò)渡部的徑向尺寸沿軸向漸縮。優(yōu)選地，所述頂部的厚度與所述外周部的厚度比值P滿足I. 3 < P < I. 8。優(yōu)選地，所述頂部具有沿厚度方向延伸的通孔，所述芯軸的頂端焊接固定于所述通孔中。優(yōu)選地，所述芯軸的頂端具有形成向上臺(tái)階面的凸臺(tái)，所述凸臺(tái)插入所述通孔中。 優(yōu)選地，所述頂部具有槽口朝向所述外殼內(nèi)腔的定位槽，所述芯軸的頂端焊接固定于所述定位槽中。優(yōu)選地，所述芯軸的頂端具有形成向上臺(tái)階面的凸臺(tái)，所述凸臺(tái)插入所述定位槽中；且所述定位槽沖壓形成，并形成位于所述頂部的頂部凸臺(tái)。優(yōu)選地，所述芯軸與所述頂部通過(guò)激光焊接固定；且所述芯軸和所述頂部處的激光焊縫，與所述芯軸的軸線具有夾角9。優(yōu)選地，所述夾角的范圍為0° < 0 <20。。本發(fā)明中電動(dòng)閥外殼的頂部的厚度大于外周部的厚度，可以抵消頂部與芯軸因焊接熱影響而對(duì)材質(zhì)強(qiáng)度的削弱，從而能夠確保電動(dòng)閥外殼頂部的抗破壞強(qiáng)度與外周部的抗破壞強(qiáng)度相一致，保證外殼整體的抗破壞能力；此外，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，實(shí)際上，外殼頂部的厚度得以增加，從而能夠提高外殼與芯軸連接部位抗疲勞沖擊失效的能力。在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，外殼的外周部與頂部之間具有拉伸形成的過(guò)渡部，過(guò)渡部的厚度在朝向頂部的方向上，由外周部的厚度漸增至頂部的厚度。過(guò)渡部起到過(guò)渡連接外殼的頂部和外周部的作用，可以保持拉伸的連貫性，使外殼既滿足頂部和外周部的厚度要求，又可以維持外殼的整體性，其強(qiáng)度和密封性能均得以保證。在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，過(guò)渡部的徑向尺寸沿軸向漸縮。即過(guò)渡部具有一定的軸向高度，且逐漸向軸線收攏，該結(jié)構(gòu)外殼的過(guò)渡部具有良好的銜接作用，避免頂部受力后，在頂部與外周部的分界處產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而進(jìn)一步提高外殼的抗沖擊強(qiáng)度。在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，芯軸與頂部通過(guò)激光焊接固定，且芯軸與頂部處的激光焊縫與芯軸的軸線具有一定夾角0。激光能量足夠大時(shí)可以穿透外殼，穿透外殼的那部分激光光束的能量會(huì)因?yàn)閵A角e的存在而匯集于芯軸上，從而可確保芯軸與外殼完全熔合且不出現(xiàn)熔穿現(xiàn)象。


圖I為一種典型的電動(dòng)閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所提供電動(dòng)閥第一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中罩殼的分拆示意圖，其中外殼部分半剖；圖4為圖2中外殼頂部與芯軸焊接后的放大剖面圖；圖5為本發(fā)明所提供電動(dòng)閥第二種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5中罩殼的分拆示意圖，其中外殼部分半剖；圖7為圖5中外殼頂部與芯軸焊接后的放大剖面圖；圖8為本發(fā)明所提供電動(dòng)閥第三種具體實(shí)施方式
中外殼頂部與芯軸焊接后的放大剖面圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的目的是提供一種電動(dòng)閥，該電動(dòng)閥的外殼具有較高的強(qiáng)度和抗疲勞失效的能力。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明 作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參考圖2，圖2為本發(fā)明所提供電動(dòng)閥第一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中罩殼的分拆示意圖，其中外殼部分半剖；圖4為圖2中外殼頂部與芯軸焊接后的放大剖面圖。該實(shí)施方式所提供的電動(dòng)閥，具有罩殼、閥座3和轉(zhuǎn)子裝置5，閥腔中設(shè)有閥針部件4，罩殼包括外殼21和與外殼21的頂部213焊接固定的芯軸22，芯軸22與彈簧導(dǎo)軌23、滑環(huán)24以及轉(zhuǎn)子裝置5上的止動(dòng)桿51形成限制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)幅度的止動(dòng)結(jié)構(gòu)。外殼21為具有頂部213的筒狀結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)電動(dòng)閥外殼21的頂部213的厚度S I大于外殼21的外周部211的厚度S 2，外周部211即外殼21的筒狀側(cè)壁。由于外殼21的頂部213與芯軸22焊接，則作用于芯軸22的沖擊力將傳遞至外殼21的頂部213。圖2中所不的外殼21為沖壓拉伸形成的一體式外殼21,夕卜殼21為薄壁件，在沖壓拉伸過(guò)程中，需要保證外殼21的頂部213的厚度SI大于外周部211的厚度82，為保持拉伸的連貫性，可以形成外周部211和頂部213之間的過(guò)渡部212，則過(guò)渡部212的厚度在朝向頂部213的方向上，由外周部211的厚度8 2漸增至頂部213的厚度8 1，即形成主要由外周部211、過(guò)渡部212以及頂部213組成的外殼21，過(guò)渡部212起到過(guò)渡連接外殼21的頂部213和外周部211的作用。該結(jié)構(gòu)的外殼21既滿足頂部213和外周部211的厚度要求，又可以維持外殼21的整體性，其強(qiáng)度和密封性能均得以保證。當(dāng)然，也可以直接拉伸形成頂部213和外周部211，同樣可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，但其具體實(shí)施效果顯然次于具有過(guò)渡部212的拉伸效果。進(jìn)一步，在拉伸的過(guò)程中，可以使過(guò)渡部212具有一定的軸向高度，所述軸向即外殼21和芯軸22的軸向，并與外周部211保持一定的傾角，收攏過(guò)渡至頂部213，即過(guò)渡部212的徑向尺寸沿軸向漸縮，如圖3所示，過(guò)渡部212的橫截面呈弧狀，較之現(xiàn)有技術(shù)中外殼
21的整個(gè)平頂端，該結(jié)構(gòu)外殼21的過(guò)渡部212具有良好的銜接作用，避免頂部213受力后，在頂部213與外周部211的分界處產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而進(jìn)一步提高外殼21的抗沖擊強(qiáng)度。此外，可以使頂部213的厚度5 I與外周部211的厚度S 2比值P滿足I. 3彡P(guān) ^ 1.8,該比值范圍，可以較好地滿足整個(gè)外殼21的強(qiáng)度要求，又便于拉伸的實(shí)際操作。該實(shí)施方式中電動(dòng)閥的外殼21，其頂部213的厚度S I大于外周部211的厚度6 2，可以抵消頂部213與芯軸22因焊接熱影響而對(duì)材質(zhì)強(qiáng)度的削弱，從而能夠確保電動(dòng)閥外殼21頂部213的抗破壞強(qiáng)度與外周部211的抗破壞強(qiáng)度相一致，保證外殼21整體的抗破壞能力；此外，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，實(shí)際上，外殼21的頂部213的厚度得以增加，從而提聞外殼21與芯軸22連接部位抗疲勞沖擊失效的能力。此外，外殼21的頂部213具有沿厚度方向延伸的通孔2131，芯軸22的頂端焊接固定于通孔2131中，該種連接方式較為簡(jiǎn)便，便于實(shí)施焊接，焊接的方式有多種，可以是激光焊接、電阻焊以及摩擦焊等，優(yōu)選采用激光焊接，保證焊接質(zhì)量的同時(shí)，可以降低焊接的熱影響。進(jìn)一步，可以將芯軸22的頂端加工出形成向上臺(tái)階面的凸臺(tái)221，此處所述芯軸22的頂端，即芯軸22與外殼21的頂部213焊接的一端。焊接時(shí)，將凸臺(tái)221插入通孔2131中，凸臺(tái)221與通孔2131可以采用過(guò)盈配合，由于臺(tái)階面與頂部213抵觸，可以避免芯軸22在外力作用下沖出外殼21 ;此外，凸臺(tái)221的側(cè)壁以及凸臺(tái)221形成的臺(tái)階面均可以作為焊接位置，如圖4所示，增加了芯軸22與外殼21頂部213的焊接面積，可以更為牢靠地連接芯軸22和外殼21的頂部213，并保證外殼21頂部213的密封性能。請(qǐng)參考圖5，圖5為本發(fā)明所提供電動(dòng)閥第二種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5中罩殼的分拆示意圖，其中外殼部分半剖；圖7為圖5中外殼頂部與芯軸焊接后的放大剖面圖。該實(shí)施例中的外殼21依然是由薄壁件沖壓拉伸形成的一體式殼體，具有外周部211、過(guò)渡部212以及頂部213。與第一實(shí)施例的不同之處在于，在外殼21的頂部213加工出槽口朝向外殼21內(nèi)腔的定位槽2132，焊接時(shí)，將芯軸22的上端插入定位槽2132中，采用焊接方式連接時(shí)，可以通過(guò)激光穿透外殼21焊接芯軸22，使芯軸22與外殼21的頂部213 固定連接，由于外殼21的頂部213僅開(kāi)設(shè)定位槽2132，未穿透外殼21，因此，焊接前后的外殼21的頂部213始終為密閉狀態(tài)，則外殼21與芯軸22焊接后的焊縫密閉性更容易得到保證。與上述實(shí)施例類似，也可以將芯軸22的頂端加工成形成向上臺(tái)階面的凸臺(tái)221，將凸臺(tái)221插入定位槽2132中，同樣可以擴(kuò)大焊接面積，保證焊接質(zhì)量，同時(shí)也可以提高焊縫密閉性。定位槽2132可以通過(guò)沖壓形成，且形成頂部凸臺(tái)2133，如圖6所示，頂部凸臺(tái)2133位于定位槽2132的上方，則頂部213在形成定位槽2132后，該位置的厚度還可以保持開(kāi)設(shè)定位槽2132之前的厚度，確保降低焊接熱影響，保持頂部213的抗破壞強(qiáng)度。請(qǐng)參考圖8，圖8為本發(fā)明所提供電動(dòng)閥第三種具體實(shí)施方式
中外殼頂部與芯軸焊接后的放大剖面圖。該實(shí)施方式中，外殼21的頂部213和芯軸22直接進(jìn)行焊接，外殼21其它部位的結(jié)構(gòu)與第一、第二實(shí)施例相同。該結(jié)構(gòu)的外殼21形成后，其頂部213未進(jìn)行其他加工，較上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)，外殼21的密閉性能更好，加工工藝更為簡(jiǎn)單。當(dāng)然，本實(shí)施方式中芯軸22與外殼21焊接時(shí)需要依靠專門的工裝夾具進(jìn)行定位，方能完成焊接工序。針對(duì)上述各實(shí)施例，采用焊接方式固定芯軸22和外殼21的頂部213時(shí)，均可以使芯軸22和頂部213處的激光焊縫，與芯軸22的軸線具有一定夾角0。由于外殼21為薄壁件，為避免激光焊接過(guò)程中，激光穿透外殼21使外殼21出現(xiàn)熔穿現(xiàn)象，焊接時(shí)，可以使激光光束與外殼21和芯軸22的中心軸線形成一定的夾角0，激光焊接完成后形成焊縫的熔池形狀比較接近鍥形，如圖4、圖7以及圖8所示，激光能量足夠大時(shí)可以穿透外殼21，穿透外殼21的那部分激光光束的能量會(huì)因?yàn)閵A角0的存在而匯集于芯軸22上，從而可確保芯軸22與外殼21完全熔合且不出現(xiàn)熔穿現(xiàn)象，優(yōu)選地使夾角的范圍滿足0° < 0 <20°，在該角度范圍中，既可以避免熔穿現(xiàn)象，又能保證大部分激光能量匯聚于芯軸22和頂部213需要焊接的位置，確保焊接質(zhì)量。以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種電動(dòng)閥進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)， 在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)閥，具有罩殼、閥座(3)和轉(zhuǎn)子裝置(5)，所述罩殼包括外殼(21)和與所述外殼(21)的頂部(213)焊接固定的芯軸(22)，其特征在于，所述外殼(21)為沖壓拉伸形成的一體式外殼，且所述頂部(213)的厚度S I大于所述外殼(21)的外周部(211)的厚度8 2。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)閥，其特征在于，所述外周部(211)與所述頂部(213)之間具有拉伸形成的過(guò)渡部(212);所述過(guò)渡部(212)的厚度在朝向所述頂部(213)的方向上，由所述外周部(211)的厚度S 2漸增至所述頂部(213)的厚度8 I。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)閥，其特征在于，所述過(guò)渡部(212)的徑向尺寸沿軸向漸縮。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的電動(dòng)閥，其特征在于，所述頂部(213)的厚度SI與所述外周部(211)的厚度S 2比值P滿足I. 3彡P(guān)彡I. 8。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的電動(dòng)閥，其特征在于，所述頂部(213)具有沿厚度方向延伸的通孔(2131)，所述芯軸(22)的頂端焊接固定于所述通孔(2131)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)閥，其特征在于，所述芯軸(22)的頂端具有形成向上臺(tái)階面的凸臺(tái)(221)，所述凸臺(tái)(221)插入所述通孔(2131)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的電動(dòng)閥，其特征在于，所述頂部(213)具有槽口朝向所述外殼(21)內(nèi)腔的定位槽(2132)，所述芯軸(22)的頂端焊接固定于所述定位槽(2132)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動(dòng)閥，其特征在于，所述芯軸(2132)的頂端具有形成向上臺(tái)階面的凸臺(tái)(221)，所述凸臺(tái)(221)插入所述定位槽(2132)中；且所述定位槽(2132)沖壓形成，并形成位于所述頂部(213)的頂部凸臺(tái)(2133)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的電動(dòng)閥，其特征在于，所述芯軸(22)與所述頂部(213)通過(guò)激光焊接固定；且所述芯軸(22)和所述頂部(213)處的激光焊縫，與所述芯軸(22)的軸線具有夾角e。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動(dòng)閥，其特征在于，所述夾角的范圍為0°< 0 <20°。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電動(dòng)閥，具有罩殼、閥座(3)和轉(zhuǎn)子裝置(5)，所述罩殼包括外殼(21)和與所述外殼(21)的頂部(213)焊接固定的芯軸(22)，所述外殼(21)為沖壓拉伸形成的一體式外殼，且所述頂部(213)的厚度δ1大于所述外殼(21)的外周部(211)的厚度δ2。由于外殼的頂部的厚度大于外周部的厚度，可以抵消頂部與芯軸因焊接熱影響而對(duì)材質(zhì)強(qiáng)度的削弱，從而能夠確保電動(dòng)閥外殼頂部的抗破壞強(qiáng)度與外周部的抗破壞強(qiáng)度相一致，保證外殼整體的抗破壞能力；此外，外殼頂部的厚度得以增加，從而能夠提高外殼與芯軸連接部位抗疲勞沖擊失效的能力。
文檔編號(hào)F16K31/04GK102767636SQ20111011410
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2011年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月4日
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