[發(fā)明專利]一種電子膨脹閥及其加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810059943.6
• 申請日: 2008-03-04
• 公開（公告）號: CN101526150A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發(fā)明（設計）人: 呂銘;孫占龍
• 申請（專利權）人: 浙江三花股份有限公司
• 主分類號: F16K31/02
• 分類號: F16K31/02;F16K1/38;F16K25/04;C23C4/04;F25B41/04
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所
• 代理人: 戴曉翔

????????????????????????技術領域

本發(fā)明屬于流體控制元件，具體的說是一種調節(jié)流量用的電子膨脹閥的結構及其加工方法。

????????????????????????背景技術

調節(jié)流量用的電子膨脹閥，包括閥體和電磁線圈，其中閥體包括外罩和連接在外罩下部的閥座，在外罩和閥座之間形成閥體腔，閥體腔內置有一多極磁性轉子，由多極磁性轉子驅動設置有與閥座的閥口配合的閥針，電磁線圈套在外罩外；此外，在閥體上設置有固定螺紋，在轉子上設置有與所述固定螺紋配套的轉動螺紋，所述固定螺紋與轉動螺紋形成一個可相對精密旋動的傳動螺紋副。這種結構由電磁線圈充當定子、由多極磁性轉子充當轉子即構成了步進電機。在系統(tǒng)工作時，電子控制器通過發(fā)送脈沖信號到電磁線圈上，控制轉子的旋轉，通過傳動螺紋副將轉子的旋轉運動轉化為閥針沿軸向直線移動，從而調節(jié)閥口的通流面積，調節(jié)流進蒸發(fā)器的制冷劑流量，向蒸發(fā)器供給最適量的制冷劑，保證制冷系統(tǒng)的高效運行。

為了保證電子膨脹閥可靠工作，要求電子膨脹閥的傳動螺紋副必須尺寸精密，轉動阻力小，耐磨可靠。所以在設計閥體結構與選用材料與制作工藝時，如何實現(xiàn)傳動螺紋副的尺寸精密、耐磨可靠、低的摩擦系數(shù)，對保證閥體可靠性能非常關鍵。

特許3604756號專利文獻中提出了一種解決方法，即在閥桿上形成的螺紋與螺母部上形成的螺紋表面形成有帶聚四氟乙烯與鎳材料構成的表面處理層。這種鍍層在具有足夠潤滑油的前提下能滿足使用要求，但考慮到自然環(huán)境，現(xiàn)在正在逐步使用代替冷媒。根據代替冷媒的種類，讓其潤滑充分有時比較困難。冷媒的洗凈力強，有可能將螺紋部粘附著的潤滑油清洗掉，所以引起螺紋部的潤滑不良的現(xiàn)象。在高負荷壓力系統(tǒng)(如CO₂制冷系統(tǒng))或斷油與少油的工作環(huán)境中，產品使用一段時間后，鍍層表面組織結構迅速遭到破壞，產生黑色磨損物，螺紋處阻力增加，然后電子膨脹閥會出現(xiàn)動作不可靠，直至卡死不動作。如果加大驅動力與設計余量，這樣會造成體積結構變大，并且改善效果很有限。需求開發(fā)出一種在無油工況下及廣泛適用于各種冷媒能可靠動作的電子膨脹閥。

????????????????????????????發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題和提出的技術任務是克服現(xiàn)有技術的螺紋表面處理層存在的難以廣泛適用各類冷媒以及高負荷壓力系統(tǒng)的缺陷，提供一種新的電子膨脹閥及其加工方法。為此本發(fā)明采用以下技術方案：

一種電子膨脹閥，其閥體上設置有固定螺紋，其閥體腔內置有一多極磁性轉子，該轉子上設置有與所述固定螺紋配套的轉動螺紋，所述固定螺紋與轉動螺紋形成一個可相對精密旋動的傳動螺紋副，其特征是所述固定螺紋和轉動螺紋中的至少一個的表面有意涂覆有至少一層含碳原子的保護薄膜。

作為對上述電子膨脹閥的進一步完善和補充，本發(fā)明還包括以下附加技術特征：

所述磁性轉子由所述轉動螺紋與具有多極磁性的永磁體組成，所述轉動螺紋與永磁體在圓周方向彼此約束在一起，無法相對轉動。

所述保護薄膜中的碳原子部分以金剛石形態(tài)存在。

所述的保護薄膜中含有能夠降低摩擦系數(shù)的元素硫、氮、磷或鉬。

所述保護薄膜的厚度為3μm以下。

一種電子膨脹閥的加工方法，所述電子膨脹閥的閥體上設置有固定螺紋，其閥體腔內置有一多極磁性轉子，該轉子上設置有與所述固定螺紋配套的轉動螺紋，所述固定螺紋與轉動螺紋形成一個可相對精密旋動的傳動螺紋副，其特征是在所述固定螺紋和轉動螺紋中的至少一個的表面有意涂覆有至少一層含碳原子的保護薄膜，且碳原子部分以金剛石形態(tài)存在。

作為對上述電子膨脹閥的加工方法的進一步完善和補充，本發(fā)明還包括以下附加技術特征：

用離子注入方式向所述基體材料中滲入增強承載能力或降低摩擦系數(shù)的元素硫、氧、氮、磷或鉬，這種方式不改變基體尺寸，然后在上面涂覆至少一層含金剛石的保護薄膜。

所述保護薄膜的厚度控制在3μm以下。

在金屬類基體材料上加工出所述螺紋，因為強度足夠，通過清凈螺紋，去除螺紋表面的雜質，然后在螺紋外表采用低溫鍍層技術如過濾陰極真空電弧或磁控噴射涂覆所述保護薄膜。