專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體制冷器熱力差動(dòng)的可逆步進(jìn)式閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在溫度控制技術(shù)領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)多級(jí)控制的閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它尤其適合用于 分戶(hù)計(jì)量供熱系統(tǒng)中的分戶(hù)自動(dòng)控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，在溫度控制領(lǐng)域中常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電磁閥和自 力式執(zhí)行機(jī)構(gòu)等幾種。上述幾種常用執(zhí)行機(jī)構(gòu)依據(jù)的工作原理各不相同。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用 可正反轉(zhuǎn)的伺服電機(jī)與減速器以輸出位移；氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)利用壓力0. 02 0. lMPa的空氣使彈 性元件發(fā)生形變，以輸出位移；散熱器溫控閥充有部分低沸點(diǎn)液體的溫包內(nèi)的壓力隨室溫的 變化而改變，進(jìn)而以溫包內(nèi)的氣體去推動(dòng)閥門(mén)開(kāi)大或關(guān)小。但在分戶(hù)計(jì)量供熱系統(tǒng)中，電動(dòng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由于價(jià)格高和對(duì)配套設(shè)備的依賴(lài)性強(qiáng)，是不適合用于分戶(hù)自動(dòng)控制 裝置的；電磁閥只有開(kāi)和關(guān)兩種工況，控制質(zhì)量較差，基本上也可以被排除；至于現(xiàn)在廣泛 使用的自力式溫控閥，由于它屬于基地式儀表，只能實(shí)現(xiàn)最基本的比例式調(diào)節(jié)，難以實(shí)現(xiàn)智 能化，不易用來(lái)進(jìn)行較復(fù)雜控制、遠(yuǎn)程控制和聯(lián)網(wǎng)控制。

發(fā)明內(nèi)容
為克服電磁閥只有開(kāi)與關(guān)兩種工作狀態(tài)的不足，新型執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)具有連續(xù)控制或至少多 級(jí)控制的能力；為克服散熱器溫控闊的工作狀態(tài)本質(zhì)上只取決于被控室溫，因而控制功能單 一的缺點(diǎn)，新型執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)具有接收各種外部控制命令的能力。本發(fā)明涉及的執(zhí)行機(jī)構(gòu)就是 為滿(mǎn)足上述改進(jìn)要求而設(shè)計(jì)的， 一方面它可實(shí)現(xiàn)多級(jí)控制，級(jí)數(shù)多少可根據(jù)控制對(duì)象的具體 要求而定，雖然其動(dòng)作速度較慢，但可以滿(mǎn)足室溫等慢變參數(shù)的控制要求；另一方面，它的 工作狀態(tài)由半導(dǎo)體制冷器輸入端直流電壓的有無(wú)與極性所決定，只要給該執(zhí)行機(jī)構(gòu)配上適當(dāng) 的控制電路或使其智能化，其工作狀態(tài)就不但與被控參數(shù)相關(guān)，還可受其他控制命令的實(shí)時(shí) 影響，因而控制功能可根據(jù)需要設(shè)置。
本發(fā)明為解決其技術(shù)要求所采用的技術(shù)方案如下該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)與溫度控制中
大多數(shù)其他種類(lèi)的閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)類(lèi)似，由能量轉(zhuǎn)換裝置和機(jī)械傳動(dòng)裝置兩部分組成，如說(shuō)明
書(shū)附圖中的圖l所示。能量轉(zhuǎn)換裝置由半導(dǎo)體制冷器和兩個(gè)密封容器構(gòu)成，在兩個(gè)密封容器
中，充有空氣或者低沸點(diǎn)的液體，每個(gè)密封容器的上部為一個(gè)剛性的罐體，其下部為一個(gè)彈
性元件，彈性元件有彈性膜片與波紋管等，彈性元件的固定端與剛性罐體密封固定連接，半
導(dǎo)體制冷器置于兩個(gè)剛性罐體之間，并與兩個(gè)罐體的外部壁平面緊密接觸，兩個(gè)罐體及半導(dǎo)
體制冷器是與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)體固定連接的。機(jī)械傳動(dòng)裝置由杠桿、曲形臂、轉(zhuǎn)軸、正向步進(jìn)
裝置和反向步進(jìn)裝置構(gòu)成，兩個(gè)彈性元件的自由端硬芯分別與杠桿的兩端連接，并將密封容
器內(nèi)部差動(dòng)壓力變化所產(chǎn)生的作用力施加在杠桿上，該杠桿的支點(diǎn)應(yīng)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)體固定，
杠桿一端還與一個(gè)曲形臂的上部鉸鏈連接，曲形臂下部?jī)蓚€(gè)上下對(duì)應(yīng)的支臂的末端與兩個(gè)水平放置的圓環(huán)形的離合器主動(dòng)片固定連接，垂直放置的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)這兩個(gè)圓環(huán)孔并且其軸心線(xiàn) 通過(guò)兩個(gè)離合器主動(dòng)片的圓心，正向步進(jìn)裝置和反向步進(jìn)裝置安裝在兩個(gè)離合器主動(dòng)片之間 的轉(zhuǎn)軸上，這兩組步進(jìn)裝置的結(jié)構(gòu)相同，每一組步進(jìn)裝置均由棘輪、棘爪、離合器主動(dòng)片、 離合器從動(dòng)片和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成，其中傳動(dòng)機(jī)構(gòu)又由垂直運(yùn)動(dòng)壓桿、傾斜連桿、水平旋轉(zhuǎn)推 桿和彈簧等組成，兩片棘輪以一定間距固定在轉(zhuǎn)軸上，兩片棘輪相對(duì)的圓盤(pán)面稱(chēng)為其內(nèi)側(cè)面， 相背的圓盤(pán)面稱(chēng)為其外側(cè)面，兩片棘輪間的轉(zhuǎn)軸外面有軸承套，軸承套通過(guò)軸承支承與執(zhí)行 機(jī)構(gòu)的機(jī)體固定連接，能夠限制轉(zhuǎn)軸上下移動(dòng)，垂直運(yùn)動(dòng)壓桿中部、水平旋轉(zhuǎn)推桿中部和壓 彈簧均套在轉(zhuǎn)軸上，套的順序是在棘輪外側(cè)面先套上水平旋轉(zhuǎn)推桿，再套上壓彈簧，最后套 上垂直運(yùn)動(dòng)壓桿，垂直運(yùn)動(dòng)壓桿兩端通過(guò)兩根傾斜連桿與水平旋轉(zhuǎn)推桿兩端連為一體，4個(gè) 連接處均為鉸鏈，在水平旋轉(zhuǎn)推桿的兩端安裝有與棘輪邊緣上的棘齒相配合的棘爪，在水平 旋轉(zhuǎn)推桿靠近棘輪外側(cè)面的一側(cè)安裝兩個(gè)滾輪，在垂直運(yùn)動(dòng)壓桿遠(yuǎn)離棘輪外側(cè)面的一側(cè)的轉(zhuǎn) 軸上固定安裝一個(gè)限位凸緣，當(dāng)杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，在壓彈簧彈性力作用下，水平旋轉(zhuǎn)推 桿卜安裝的滾輪與棘輪外側(cè)面相接觸，垂直運(yùn)動(dòng)壓桿上的離合器從動(dòng)片與轉(zhuǎn)軸上的限位凸緣 相接觸。步進(jìn)裝置中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其垂直運(yùn)動(dòng)壓桿與水平旋轉(zhuǎn)推桿均水平放置，其傾斜連桿 與水平面間有一個(gè)0 90°傾角，兩根傾斜連桿在棘輪圓盤(pán)水平面上的兩個(gè)投影線(xiàn)段分別與 棘輪圓盤(pán)外緣相切，相切點(diǎn)是投影線(xiàn)段的一個(gè)端點(diǎn)，兩個(gè)相切點(diǎn)也是水平旋轉(zhuǎn)推桿在棘輪圓 盤(pán)面上的投影直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，每個(gè)投影線(xiàn)段的另一個(gè)端點(diǎn)在垂直運(yùn)動(dòng)壓桿在棘輪圓盤(pán)水平 面的投影上，兩個(gè)傾斜連桿投影線(xiàn)段中， 一個(gè)投影線(xiàn)段在水平旋轉(zhuǎn)推桿在棘輪圓盤(pán)面上的投 影直徑及其延長(zhǎng)線(xiàn)所分割的某一個(gè)半圓這一側(cè)水平面上，另一個(gè)投影線(xiàn)段則處在該直徑及其 延長(zhǎng)線(xiàn)所分割的另一個(gè)半圓那一側(cè)的水平面上。
本發(fā)明的有益效果是，雖然該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作速度較慢，但可以用在如室溫等慢變參數(shù) 的控制場(chǎng)合，與在分戶(hù)計(jì)量供熱系統(tǒng)中廣泛使用的散熱器溫控閥相比，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)更便于實(shí) 現(xiàn)智能化，因而在某些需要較高控制效果的分戶(hù)計(jì)量供熱系統(tǒng)中，使用這種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分戶(hù) 控制裝置可取代散熱器溫控閥。


圖1是本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2是圖1中傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的俯視圖。
圖3是圖1中傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的A向圖。
圖4是圖1中傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的力傳遞分析圖。
圖5是本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖中l(wèi).密封容器，2.波紋管，3.半導(dǎo)休制冷器，4.杠桿，5.曲形臂，6.離合器主動(dòng)片， 7.限位凸緣，8.離合器從動(dòng)片，9.垂直運(yùn)動(dòng)壓桿，10.限位塊，ll.水平旋轉(zhuǎn)推桿，12.傾斜連 桿，13.壓彈簧，14.棘輪，15.棘爪組件，16.軸承套，17.軸承支承，18.機(jī)架，19.滾輪，20.轉(zhuǎn)軸，21.閥門(mén)連接器，22.剛性罐體，23.上活塞室，24.下活塞室，25.彈性膜片，26. 上活塞，27.下活塞，28.活塞推桿，29.充氣嘴。
具體實(shí)施例方式
在圖l所示的實(shí)施例中，兩個(gè)密封容器(1)中充入適當(dāng)數(shù)量的低沸點(diǎn)液體，液體數(shù)量的 下限應(yīng)保證在壓力上限時(shí)，還有液體未完全蒸發(fā)。半導(dǎo)體制冷器(3)置于兩個(gè)剛性罐體(22) 之間，半導(dǎo)體制冷器的兩個(gè)工作面應(yīng)與兩個(gè)罐體的外壁平面緊密接觸，為減少熱阻，與半導(dǎo) 體制冷器工作面接觸的罐體外壁平面應(yīng)有一定的光潔度并在接觸面涂上導(dǎo)熱膠。當(dāng)半導(dǎo)體制 冷器輸入直流電壓時(shí)，其工作面的溫差可達(dá)60'C，考慮到熱阻損失，兩個(gè)容器內(nèi)部空氣的溫 度差也可達(dá)4(TC。這個(gè)溫度差對(duì)應(yīng)的低沸點(diǎn)液體的飽和蒸氣壓力差再乘上波紋管的有效面 積即為作用在曲形臂(5)上的推力。
該實(shí)施例的工作過(guò)程該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的兩組步進(jìn)裝置，上面一組負(fù)責(zé)正向步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)，下面 一組負(fù)責(zé)反向步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)，它們與兩個(gè)離合器配合使用，實(shí)現(xiàn)正反向可逆的步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)功能。當(dāng) 半導(dǎo)體制冷器無(wú)輸入直流電壓，兩個(gè)密封容器內(nèi)部壓力相等，杠桿(4)處于平衡狀態(tài)時(shí)，在 壓彈簧(13)作用下，兩組步進(jìn)裝置的水平旋轉(zhuǎn)推桿(11)下面安裝的滾輪(19)均與棘輪 (14)接觸，垂直運(yùn)動(dòng)壓桿(9)上的離合器從動(dòng)片(8)均與轉(zhuǎn)軸(20)上的限位凸緣(7) 接觸，整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)處于平衡狀態(tài)。在水平旋轉(zhuǎn)推桿下面安裝滾輪是為了減少其旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩 擦力，增大水平旋轉(zhuǎn)推桿兩端下部所連接的棘爪對(duì)棘輪的推力。此時(shí)，兩個(gè)離合器的主動(dòng)片 與從動(dòng)片均處于淺度脫離狀態(tài)，但兩片之間的距離應(yīng)很小， 一般應(yīng)小于lmm。使用曲形臂的 目的是使離合器主動(dòng)片圓心、離合器從動(dòng)片圓心、轉(zhuǎn)軸軸心線(xiàn)與曲形臂上部鉸鏈在同一垂直 線(xiàn)上。由于兩組步進(jìn)裝置是同樣結(jié)構(gòu)的，說(shuō)明書(shū)附圖中的圖2與圖3所示的只是上面一組步 進(jìn)裝置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的俯視圖與側(cè)視圖。
當(dāng)半導(dǎo)體制冷器輸入正向電壓時(shí)，圖1中左側(cè)密封容器溫度降低，容器內(nèi)低沸點(diǎn)液體對(duì) 應(yīng)的飽和蒸氣壓力下降；右側(cè)密封容器溫度升高，容器內(nèi)低沸點(diǎn)液體對(duì)應(yīng)的飽和蒸氣壓力上 升。在差動(dòng)壓力作用下，左側(cè)波紋管的自由端向上移動(dòng)，右側(cè)波紋管的自由端向下移動(dòng)，使 杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)曲形臂向下移動(dòng)。在曲形臂向下移動(dòng)過(guò)程中，上部離合器的主動(dòng)片嚙 合齒和從動(dòng)片嚙合齒首先從淺度脫離狀態(tài)過(guò)渡到完全嚙合狀態(tài)，而下部離合器的主動(dòng)片嚙合 齒和從動(dòng)片嚙合齒同時(shí)從淺度脫離狀態(tài)過(guò)渡到深度脫離狀態(tài)。當(dāng)上部離合器匚處于完全嚙合 狀態(tài)而曲形臂進(jìn)一步下移時(shí)，由于上部垂直運(yùn)動(dòng)壓桿在嚙合的上部離合器限制下，只能上下 移動(dòng)，其在圖2上部棘輪圓盤(pán)水平面上投影的位置不變，因而使得兩根傾斜連桿的上端垂直 下移，傾斜連桿下端水平移動(dòng)，即傾斜連桿在棘輪圓盤(pán)水平面上投影的長(zhǎng)度增大，因而使上 部水平旋轉(zhuǎn)推桿如圖2箭頭所示做正向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，該水平旋轉(zhuǎn)推桿兩端下部安裝的棘爪(15) 推動(dòng)上部棘輪跟隨其旋轉(zhuǎn)。此時(shí)由于下部離合器的主動(dòng)片嚙合齒和從動(dòng)片嚙合齒處于深度脫 離狀態(tài)，丙而下面-組步進(jìn)裝置整體(除了下部離合器的主動(dòng)片)可跟隨棘輪旋轉(zhuǎn)，不會(huì)對(duì) 上部垂直運(yùn)動(dòng)壓桿的下移產(chǎn)生限制。當(dāng)上部棘輪正向轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒的位置，而通過(guò)閥門(mén)連接器(21)連接到該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的球閥的閥芯也正向轉(zhuǎn)過(guò)同一角度時(shí)，上部垂直運(yùn)動(dòng)壓桿壓合一個(gè)
正向行程開(kāi)關(guān)。正向行程開(kāi)關(guān)的閉合將產(chǎn)生兩個(gè)動(dòng)作 一個(gè)動(dòng)作是送一個(gè)步進(jìn)信號(hào)給計(jì)數(shù)器， 使計(jì)數(shù)器加1，從而得到此時(shí)閥門(mén)的位置反饋信號(hào)；另一個(gè)動(dòng)作是切斷半導(dǎo)體制冷器的電壓 源。離合器主動(dòng)片或從動(dòng)片每對(duì)嚙合齒之間的角度應(yīng)與棘輪每一步所轉(zhuǎn)過(guò)的角度對(duì)應(yīng)，因 而，上部垂直運(yùn)動(dòng)壓桿壓合正向行程開(kāi)關(guān)后，其進(jìn)一步下移將受到固定安裝在轉(zhuǎn)軸上部的限 位塊(10)的限制，以免破壞離合器主動(dòng)片與從動(dòng)片嚙合齒之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。半導(dǎo)體制冷器 輸入電壓被切斷后，兩個(gè)密封容器中氣體的溫度將逐漸趨同，使曲形臂逐漸上移，在h移過(guò) 程前一階段，上部垂直運(yùn)動(dòng)壓桿在壓彈簧作用下跟隨著上移，直至碰到上部限位凸緣為止， 在其后的階段中，曲形臂的上移使得上部離合器的主動(dòng)片嚙合齒與從動(dòng)片嚙合齒脫離完全嚙 合狀態(tài)進(jìn)入淺度脫離狀態(tài)，當(dāng)然，此時(shí)下部離合器的主動(dòng)片嚙合齒與從動(dòng)片嚙合齒也應(yīng)從深 度脫離狀態(tài)進(jìn)入淺度脫離狀態(tài)。在上部垂直運(yùn)動(dòng)壓桿上移的階段，兩根傾斜連桿帶動(dòng)上部水 平旋轉(zhuǎn)推桿反方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)上部垂直運(yùn)動(dòng)壓桿碰到限位凸緣時(shí)，上部水T旋轉(zhuǎn)推桿兩端的棘 爪正好在棘齒背上滑過(guò)一個(gè)齒，重新回到初始狀態(tài)，為下一次的步進(jìn)動(dòng)作做好準(zhǔn)備。
當(dāng)半導(dǎo)體制冷器輸入反向電壓時(shí)，反向的步進(jìn)過(guò)程與上述正向的步進(jìn)過(guò)程類(lèi)似，只不過(guò) 這時(shí)曲形臂向上移動(dòng)，下部棘輪反向步進(jìn)一個(gè)齒，下部垂直運(yùn)動(dòng)壓桿壓合反向行程開(kāi)關(guān)，計(jì) 數(shù)器減1而已。
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的力傳遞分析可如說(shuō)明書(shū)附圖中的圖4所示。傾斜連桿長(zhǎng)度為C，其右上端與 垂直運(yùn)動(dòng)壓桿的端部以鉸鏈連接，左下端與水平旋轉(zhuǎn)推桿的端部以鉸鏈連接。當(dāng)垂直運(yùn)動(dòng)壓 桿向卜'移動(dòng)距離m時(shí)，傾斜連桿的右上端也下降距離m。設(shè)傾斜連桿的左下端與此同時(shí)水平 移動(dòng)距離"，這也是與水平旋轉(zhuǎn)推桿的端部下面連接的棘爪水平移動(dòng)的距離，則可導(dǎo)出m與 W之間的關(guān)系
又..' C2 =(v4-m)2+(￡ + w)2 ... w2 + 2S + w2 — 2乂m = 0
= -S + Vs2 - m2 + 2J i
忽略摩擦力等因素的影響，可認(rèn)為垂直運(yùn)動(dòng)壓桿以力向下移動(dòng)距離m所做的功與棘爪以力 i^水平移動(dòng)距離"做的功相等，即^附=^"，或F尸mF;/"。由于/ 的大小與波紋管自由端
的位移量有關(guān)，而范的大小與設(shè)計(jì)要求的棘爪水平移動(dòng)的距離量有關(guān)，考慮到m與w都是設(shè)
計(jì)前已知的量，因此下面僅給出它們與A、 B之間的關(guān)系
由 + 5 = %/52_附2+2/[附
得 "2+2Sw —2* +附2 = 0
設(shè) ot/" = A"
1 + /(2例如在上式中取卜l，可得m+B:A,或A-m-B，即移動(dòng)前傾斜連桿C與垂線(xiàn)的夾角與移 動(dòng)后傾斜連桿C與水平面的夾角相等，為對(duì)稱(chēng)移動(dòng)。
在圖5所示的另 -個(gè)實(shí)施例中，在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度允許的前提下，兩個(gè)密封容器中應(yīng)從充氣嘴 (29)充入較高壓力的空氣，因?yàn)橥ㄟ^(guò)理論計(jì)算可知，當(dāng)兩個(gè)容器內(nèi)部空氣的溫度差一定時(shí)， 容器內(nèi)空氣的壓力越高，兩個(gè)容器的壓力差越大，有效面積相同的彈性元件所產(chǎn)生的推力也 越大。具體的理論計(jì)算如下。根據(jù)氣體狀態(tài)方程式
<formula>formula see original document page 7</formula>
式中，R —?dú)怏w常數(shù)，F(xiàn) —密封容器容積(m3)， r —密封容器內(nèi)氣體溫度(K)， 尸一密封容器內(nèi)氣體壓力(Pa)。
由于 <formula>formula see original document page 7</formula>
可得 <formula>formula see original document page 7</formula>
因此 <formula>formula see original document page 7</formula>
在圖5中，每個(gè)密封容器下部采用兩個(gè)活塞室(23， 24)和兩個(gè)活塞(26， 27)的目的 是為了使空氣的壓力效應(yīng)主要作用在剛性的活塞上，而不是作用在主要起密封作用的彈性膜 片(25)上。另外，為了延長(zhǎng)彈性膜片的使用壽命，與彈性膜片接觸兩個(gè)活塞面的邊緣應(yīng)為 圓角，兩個(gè)活塞室相對(duì)密封面的內(nèi)緣也應(yīng)為圓角。
在以上兩個(gè)實(shí)施例中，實(shí)現(xiàn)可逆步進(jìn)功能的機(jī)械部分都是相同的。
權(quán)利要求
1. 一種半導(dǎo)體制冷器熱力差動(dòng)的可逆步進(jìn)式閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用于分戶(hù)計(jì)量供熱系統(tǒng)中的分戶(hù)自動(dòng)控制裝置等溫度控制的技術(shù)領(lǐng)域，其整體結(jié)構(gòu)與溫度控制中大多數(shù)其他種類(lèi)的閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)類(lèi)似，由能量轉(zhuǎn)換裝置和機(jī)械傳動(dòng)裝置兩部分組成，其特征是能量轉(zhuǎn)換裝置由半導(dǎo)體制冷器和兩個(gè)密封容器構(gòu)成，在兩個(gè)密封容器中，充有空氣或者低沸點(diǎn)的液體，每個(gè)密封容器的上部為一個(gè)剛性的罐體，其下部為一個(gè)彈性元件，彈性元件有彈性膜片與波紋管等，彈性元件的固定端與剛性罐體密封固定連接，半導(dǎo)體制冷器置于兩個(gè)剛性罐體之間，并與兩個(gè)罐體的外部壁平面緊密接觸，兩個(gè)罐體及半導(dǎo)體制冷器是與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)體固定連接的，機(jī)械傳動(dòng)裝置由杠桿、曲形臂、轉(zhuǎn)軸、正向步進(jìn)裝置和反向步進(jìn)裝置構(gòu)成，兩個(gè)彈性元件的自由端硬芯分別與杠桿的兩端連接，并將密封容器內(nèi)部差動(dòng)壓力變化所產(chǎn)生的作用力施加在杠桿上，該杠桿的支點(diǎn)應(yīng)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)體固定，杠桿一端還與一個(gè)曲形臂的上部鉸鏈連接，曲形臂下部?jī)蓚€(gè)上下對(duì)應(yīng)的支臂的末端與兩個(gè)水平放置的圓環(huán)形的離合器主動(dòng)片固定連接，垂直放置的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)這兩個(gè)圓環(huán)孔并且其軸心線(xiàn)通過(guò)兩個(gè)離合器主動(dòng)片的圓心，正向步進(jìn)裝置和反向步進(jìn)裝置安裝在兩個(gè)離合器主動(dòng)片之間的轉(zhuǎn)軸上，這兩組步進(jìn)裝置的結(jié)構(gòu)相同，每一組步進(jìn)裝置均由棘輪、棘爪、離合器主動(dòng)片、離合器從動(dòng)片和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成，其中傳動(dòng)機(jī)構(gòu)又由垂直運(yùn)動(dòng)壓桿、傾斜連桿、水平旋轉(zhuǎn)推桿和彈簧等組成，兩片棘輪以一定間距固定在轉(zhuǎn)軸上，兩片棘輪相對(duì)的圓盤(pán)面稱(chēng)為其內(nèi)側(cè)面，相背的圓盤(pán)面稱(chēng)為其外側(cè)面，兩片棘輪間的轉(zhuǎn)軸外面有軸承套，軸承套通過(guò)軸承支承與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)體固定連接，能夠限制轉(zhuǎn)軸上下移動(dòng)，垂直運(yùn)動(dòng)壓桿中部、水平旋轉(zhuǎn)推桿中部和壓彈簧均套在轉(zhuǎn)軸上，套的順序是在棘輪外側(cè)面先套上水平旋轉(zhuǎn)推桿，再套上壓彈簧，最后套上垂直運(yùn)動(dòng)壓桿，垂直運(yùn)動(dòng)壓桿兩端通過(guò)兩根傾斜連桿與水平旋轉(zhuǎn)推桿兩端連為一體，4個(gè)連接處均為鉸鏈，在水平旋轉(zhuǎn)推桿的兩端安裝有與棘輪邊緣上的棘齒相配合的棘爪，在水平旋轉(zhuǎn)推桿靠近棘輪外側(cè)面的一側(cè)安裝兩個(gè)滾輪，在垂直運(yùn)動(dòng)壓桿遠(yuǎn)離棘輪外側(cè)面的一側(cè)的轉(zhuǎn)軸上固定安裝一個(gè)限位凸緣，當(dāng)杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，在壓彈簧彈性力作用下，水平旋轉(zhuǎn)推桿上安裝的滾輪與棘輪外側(cè)面相接觸，垂直運(yùn)動(dòng)壓桿上的離合器從動(dòng)片與轉(zhuǎn)軸上的限位凸緣相接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征是步進(jìn)裝置中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其垂直運(yùn)動(dòng)壓桿與 水平旋轉(zhuǎn)推桿均水平放置，其傾斜連桿與水平面間有一個(gè)0 90°傾角，兩根傾斜連桿在棘 輪圓盤(pán)水平面上的兩個(gè)投影線(xiàn)段分別與棘輪圓盤(pán)外緣相切，相切點(diǎn)是投影線(xiàn)段的一個(gè)端點(diǎn)， 兩個(gè)相切點(diǎn)也是水平旋轉(zhuǎn)推桿在棘輪圓盤(pán)面上的投影直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，每個(gè)投影線(xiàn)段的另一 個(gè)端點(diǎn)在垂直運(yùn)動(dòng)壓桿在棘輪圓盤(pán)水平面的投影上，兩個(gè)傾斜連桿投影線(xiàn)段中， 一個(gè)投影線(xiàn) 段在水平旋轉(zhuǎn)推桿在棘輪圓盤(pán)面上的投影直徑及其延長(zhǎng)線(xiàn)所分割的某一個(gè)半圓這一側(cè)水平面 上，另一個(gè)投影線(xiàn)段則處在該直徑及其延長(zhǎng)線(xiàn)所分割的另一個(gè)半圓那一側(cè)的水平面上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征是步進(jìn)裝置中的棘輪可根據(jù)需要做成圓形盤(pán)面 或扇形盤(pán)面。
全文摘要
半導(dǎo)體制冷器熱力差動(dòng)的可逆步進(jìn)式閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)屬于溫度控制技術(shù)領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)多級(jí)控制的閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；在分戶(hù)計(jì)量供熱系統(tǒng)中一直沒(méi)有合適的調(diào)節(jié)閥，目前廣泛使用屬于基地式儀表的散熱器溫控閥，本發(fā)明的執(zhí)行機(jī)構(gòu)比散熱器溫控閥更容易實(shí)現(xiàn)智能化，可在一些控制功能要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合取代散熱器溫控閥；該執(zhí)行機(jī)構(gòu)利用半導(dǎo)體制冷器在兩個(gè)密封容器中產(chǎn)生的可逆差動(dòng)壓力作為驅(qū)動(dòng)力，通過(guò)兩套同樣結(jié)構(gòu)的正向步進(jìn)裝置和反向步進(jìn)裝置，并與兩個(gè)離合器配合使用，實(shí)現(xiàn)可逆的步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)；步進(jìn)裝置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)利用傾斜連桿等機(jī)構(gòu)，將垂直方向的驅(qū)動(dòng)力，轉(zhuǎn)變?yōu)樗叫D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)球閥的驅(qū)動(dòng)。
文檔編號(hào)F24D19/00GK101418963SQ20081013690
公開(kāi)日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月13日
發(fā)明者王可崇 申請(qǐng)人:王可崇