[发明专利]阀的密封结构及其电控节流阀

说明书

一种阀的密封结构，包括阀体、阀芯、密封圈、安装支架、弹性圈、波形弹簧和压力施加部。阀芯可转动地设置于阀体。密封圈安装于安装支架，安装支架沿轴向方向设有流体通孔；弹性圈设置于安装支架与波形弹簧之间，弹性圈的前端面与安装支架的后端密封接触，弹性圈的外周面与阀体的内表面密封接触；波形弹簧呈波纹管状，波形弹簧的前端抵接弹性圈的后端；压力施加部抵接波形弹簧的后端，以向波形弹簧施加一轴向压力，该轴向压力通过弹性圈、安装支架被传导至密封圈，以使密封圈紧贴阀芯的表面。本发明在高低温环境及存在装配和零件尺寸累积偏差的情况下也能保持良好的密封效果。

技术领域

本发明涉及阀门技术。

背景技术

为了降低燃油消耗率（CO₂排放）、缩短发动机暖机时间、提高发动机的可靠性，需要采用电控节流阀对发动机进行热管理。电控节流阀通常安装在发动机缸体上，其采用机电一体化设计，系统紧凑且集成度高。它通过直流电机驱动的高效执行器和高精度的感应式位置传感器，精确地控制低流阻的球阀的转角，从而实现冷却系统各个支路中流量的按需控制。通过精确的温度控制，电控节流阀可以提高发动机等部件的工作效率，从而最大限度地降低摩擦损失并提高热效率、降低燃油消耗及二氧化碳排放、缩短发动机暖机时间、提高发动机的可靠性。

现有的电控节流阀中，大多使用密封圈实现阀芯与阀体之间的密封。工作时，密封圈受到阀体和阀芯的挤压力。由于密封圈在高低温下会发生硬化，且压缩力随尺寸变化较大，因此在高低温工况下出现密封效果变差的现象。此外，现有的电控节流阀无装配方向调节结构，在存在装配和零件累积偏差较大的情况下，会发生密封圈的中心轴线与阀芯通孔的中心轴线不在一条直线上的现象，进而导致密封失效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种阀的密封结构及其电控节流阀，其在高低温环境及存在装配和零件尺寸累积偏差的情况下也能保持良好的密封效果。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种阀的密封结构及其电控节流阀，其在存在装配和零件尺寸累积偏差的情况下，可以调节密封圈的位置，以使密封圈的中心轴线与阀芯流体开口的中心轴线保持一致。

本发明实施例的一种阀的密封结构，包括阀体、阀芯和密封圈，阀芯可转动地设置于阀体，其特点在于，该密封结构还包括密封圈、安装支架、弹性圈、波形弹簧和压力施加部，密封圈、安装支架、弹性圈、波形弹簧和压力施加部分别设置于阀体中；密封圈安装于安装支架，安装支架沿轴向方向设有流体通孔；弹性圈设置于安装支架与波形弹簧之间，弹性圈的前端面与安装支架的后端密封接触，弹性圈的外周面与阀体的内表面密封接触；波形弹簧呈波纹管状，波形弹簧的前端抵接弹性圈的后端；压力施加部抵接波形弹簧的后端，以向波形弹簧施加一轴向压力，该轴向压力通过弹性圈、安装支架被传导至密封圈，以使密封圈紧贴阀芯的表面。

进一步地，弹性圈的外周面设有第一环形凸起，所述阀体的内表面设有与所述第一环形凸起相配合的第一环形凹槽，所述第一环形凸起嵌入所述第一环形凹槽中。

进一步地，弹性圈的前端面设有第二环形凸起，所述第二环形凸起抵接所述安装支架的后端。

进一步地，安装支架的后端面设有第二环形凹槽，第二环形凹槽环绕流体通孔；弹性圈的前端面设有向前凸出的环形凸缘，环形凸缘伸入第二环形凹槽中，环形凸缘的宽度小于第二环形凹槽的槽宽，以使安装支架可相对于弹性圈沿径向方向移动。

本发明至少具有以下优点：

1、本实施例的密封结构采用了波形弹簧配合弹性圈压缩密封圈密封的方式，一方面波形弹簧的弹性系数K值小，受装配和零件尺寸累积偏差而导致压缩量变动而引起的力值波动小，另一方面，波形弹簧采用金属材料，在高低温条件下弹性模量变化小，因此波形弹簧经过压缩后给密封圈提供了稳定的预紧力，密封圈在预紧力的作用下紧紧贴合阀芯，确保密封圈与阀芯之间的摩擦力矩不会因为高低温和装配和零件尺寸累积偏差的情况下发生变化，从而保证了密封的可靠性；