[發明專利]閥的密封結構及其電控節流閥

在審

• 申請號: 202011293250.0
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112228569A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 楊振亞;巴文輝;周宇雯
• 申請（專利權）人: 浙江科博達工業有限公司
• 主分類號: F16K1/00
• 分類號: F16K1/00;F16K1/32;F16K1/36;F16K1/48;F16K31/04;F16K31/53;F16K37/00;F16F1/18
• 代理公司: 上海華祺知識產權代理事務所(普通合伙) 31247
• 代理人: 劉衛宇

一種閥的密封結構，包括閥體、閥芯、密封圈、安裝支架、彈性圈、波形彈簧和壓力施加部。閥芯可轉動地設置于閥體。密封圈安裝于安裝支架，安裝支架沿軸向方向設有流體通孔；彈性圈設置于安裝支架與波形彈簧之間，彈性圈的前端面與安裝支架的后端密封接觸，彈性圈的外周面與閥體的內表面密封接觸；波形彈簧呈波紋管狀，波形彈簧的前端抵接彈性圈的后端；壓力施加部抵接波形彈簧的后端，以向波形彈簧施加一軸向壓力，該軸向壓力通過彈性圈、安裝支架被傳導至密封圈，以使密封圈緊貼閥芯的表面。本發明在高低溫環境及存在裝配和零件尺寸累積偏差的情況下也能保持良好的密封效果。

技術領域

本發明涉及閥門技術。

背景技術

為了降低燃油消耗率（CO₂排放）、縮短發動機暖機時間、提高發動機的可靠性，需要采用電控節流閥對發動機進行熱管理。電控節流閥通常安裝在發動機缸體上，其采用機電一體化設計，系統緊湊且集成度高。它通過直流電機驅動的高效執行器和高精度的感應式位置傳感器，精確地控制低流阻的球閥的轉角，從而實現冷卻系統各個支路中流量的按需控制。通過精確的溫度控制，電控節流閥可以提高發動機等部件的工作效率，從而最大限度地降低摩擦損失并提高熱效率、降低燃油消耗及二氧化碳排放、縮短發動機暖機時間、提高發動機的可靠性。

現有的電控節流閥中，大多使用密封圈實現閥芯與閥體之間的密封。工作時，密封圈受到閥體和閥芯的擠壓力。由于密封圈在高低溫下會發生硬化，且壓縮力隨尺寸變化較大，因此在高低溫工況下出現密封效果變差的現象。此外，現有的電控節流閥無裝配方向調節結構，在存在裝配和零件累積偏差較大的情況下，會發生密封圈的中心軸線與閥芯通孔的中心軸線不在一條直線上的現象，進而導致密封失效。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種閥的密封結構及其電控節流閥，其在高低溫環境及存在裝配和零件尺寸累積偏差的情況下也能保持良好的密封效果。

本發明所要解決的另一技術問題在于提供一種閥的密封結構及其電控節流閥，其在存在裝配和零件尺寸累積偏差的情況下，可以調節密封圈的位置，以使密封圈的中心軸線與閥芯流體開口的中心軸線保持一致。

本發明實施例的一種閥的密封結構，包括閥體、閥芯和密封圈，閥芯可轉動地設置于閥體，其特點在于，該密封結構還包括密封圈、安裝支架、彈性圈、波形彈簧和壓力施加部，密封圈、安裝支架、彈性圈、波形彈簧和壓力施加部分別設置于閥體中；密封圈安裝于安裝支架，安裝支架沿軸向方向設有流體通孔；彈性圈設置于安裝支架與波形彈簧之間，彈性圈的前端面與安裝支架的后端密封接觸，彈性圈的外周面與閥體的內表面密封接觸；波形彈簧呈波紋管狀，波形彈簧的前端抵接彈性圈的后端；壓力施加部抵接波形彈簧的后端，以向波形彈簧施加一軸向壓力，該軸向壓力通過彈性圈、安裝支架被傳導至密封圈，以使密封圈緊貼閥芯的表面。

進一步地，彈性圈的外周面設有第一環形凸起，所述閥體的內表面設有與所述第一環形凸起相配合的第一環形凹槽，所述第一環形凸起嵌入所述第一環形凹槽中。

進一步地，彈性圈的前端面設有第二環形凸起，所述第二環形凸起抵接所述安裝支架的后端。

進一步地，安裝支架的后端面設有第二環形凹槽，第二環形凹槽環繞流體通孔；彈性圈的前端面設有向前凸出的環形凸緣，環形凸緣伸入第二環形凹槽中，環形凸緣的寬度小于第二環形凹槽的槽寬，以使安裝支架可相對于彈性圈沿徑向方向移動。

本發明至少具有以下優點：

1、本實施例的密封結構采用了波形彈簧配合彈性圈壓縮密封圈密封的方式，一方面波形彈簧的彈性系數K值小，受裝配和零件尺寸累積偏差而導致壓縮量變動而引起的力值波動小，另一方面，波形彈簧采用金屬材料，在高低溫條件下彈性模量變化小，因此波形彈簧經過壓縮后給密封圈提供了穩定的預緊力，密封圈在預緊力的作用下緊緊貼合閥芯，確保密封圈與閥芯之間的摩擦力矩不會因為高低溫和裝配和零件尺寸累積偏差的情況下發生變化，從而保證了密封的可靠性；