CN102723235A - 具有平衡调整的定温复位型压力式温控器 - Google Patents

Abstract

一种具有平衡调整的定温复位型压力式温控器，它在承压板水平段尾部与平衡拉簧下钩部之间设有两级结构的平衡板，平衡板第二级顶部设有刀尖，第二级底部两侧设有能受力弯曲变形的横臂，其外端部设有凸子和限位块，两横臂凸子分别置于主体两侧定位槽内，承压板水平段尾部的长方孔套入平衡板第一级并与第二级顶部刀尖接触，该刀尖位于温控器ON状态和OFF状态时承压板水平段尾部与刀尖的两条接触线的中间。本温控器能快捷、可靠地将每个温控器的平衡板的平衡临界位置调整至最佳平衡位置，从而实现长期的定温复位功能并大大提高其动作温度的准确性、稳定性和可靠性。

Description

具有平衡调整的定温复位型压力式温控器

技术领域

本发明涉及机械式温控器技术领域,特别涉及一种具有平衡调整的定温复位型压力式温控器。

背景技术

压力式温控器广泛应用于电冰箱等的制冷控制中,通过感应箱体内部的温度升降令其微动开关通断，从而控制制冷压缩机的开停而实现温度控制。其中定温复位型压力式温控器具有固定不变的开关接通（复位）动作（ON）温度和用户可通过旋钮转动调节凸轮轴来调节的开关断开动作（OFF）温度，主要用于自动化霜的双门直冷式电冰箱。中国专利公报公开了公告号为CN201698960U的、名称为“定温复位型温控器”的技术方案。该温控器由主体1、开关结构2构成。参见该专利申请说明书附图3~5所示，其中主体1由外壳3及其内部的波纹管5、L型主动臂4、活动板7、调节板6、两根拉簧以及调节凸轮轴组件构成。所述L型主动臂4一侧通过凸子与波纹管5接触，并穿过调节板6的开口61，另一侧与拉簧82相连，推杆9一端与开关结构2内部的开关系统连接在一起，另一端穿过L型主动臂4的一侧或一侧外部但需相互接触，推动开关系统的通或断。调节板6有凹槽62用于固定拉簧81，拉簧81一端与调节板6相连，另一端与活动板7相连。当温控器感温部温度从高温开始降低时，波纹管5收缩，与波纹管5接触的L型主动臂4产生向下位移，由于L型主动臂4穿过调节板6内部，会同时带动调节板6向下运动，拉簧81处于张紧状态。L型主动臂4的另一侧则向上运动和向左摆动，带动推杆9向左运动，使得与推杆9连接的开关断开，温控器处于off状态。反之，当温控器感温部温度升高时，波纹管5伸张，与波纹管5接触的L型主动臂4的一侧产生向上位移，调节板6在L型主动臂4的作用下向上运动，在拉簧81的作用下回缩，L型主动臂4另一侧向下移动和向右摆动，带动与其连接的推杆9反向运动，使得与推杆9连接的开关闭合，温控器处于ON状态。可见，ON状态时波纹管5只需克服拉簧82的拉力，而拉簧82另一端是固定于外壳3上的，所以ON状态温度固定不变；OFF状态时波纹管5收缩还需克服拉簧81的拉力，而拉簧81的拉力通过活动板7和调节凸轮轴组件是可调的，所以OFF状态温度可以被调节。

从上述温控器的ON状态和off状态的动作过程再结合其附图3~5可见，调节板6的开口61的底部接触面与调节板6两侧凸台的上平面之间的相对高度非常重要。如果此相对高度过高，将导致ON状态时调节板6仍接触L型主动臂4一侧尾部，使ON状态温度也会随调节凸轮轴的不同位置而变化，丧失定温功能；如果此相对高度过低，将导致OFF状态时调节板6的开口61底部接触面仍不能接触到L型主动臂4一侧尾部，OFF状态温度不能被调节。最佳的相对高度应该是使平衡临界位置（即开口61底部接触面刚好与L型主动臂4接触、而调节板6两侧凸台上平面又刚好与外壳3的凹槽上面接触的位置）调整到在L型主动臂一侧尾部的ON状态和OFF状态的中间位置。这种调整到最佳高度的过程称为平衡调整过程。

综上所述，上述定温复位型压力式温控器存在以下缺点：由于上述开关结构2的尺寸、推杆9的长度、凸点的位置、L型主动臂4的90°弯曲误差、调节板6开口位置制造误差等的累积，因而每个温控器的ON状态和OFF状态时L型主动臂4尾部所在位置有较大的高低位置差异，由于它缺少平衡调整环节，因此其批量生产的调节板6开口61位置不能保证每个温控器的平衡临界位置都是最佳位置，大多数情况下会出现平衡临界位置过高或过低而不能实现其定温复位功能。即使有的产品出厂时能够正常工作实现定温复位功能，但如果平衡临界位置太靠近ON状态位置或OFF状态位置，温控器在长期使用中（温控器设计寿命10年，约200000次）由于零件的磨损、变形、移位，微小的变化就会造成温控器失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有平衡调整的定温复位型压力式温控器，它具有结构简单的平衡板，能快捷、可靠地将每个温控器的平衡板的平衡临界位置调整至最佳平衡位置，从而实现长期的定温复位功能并大大提高其动作温度的准确性、稳定性和可靠性。

本发明所提出的技术解决方案是这样的：

一种具有平衡调整的定温复位型压力式温控器，包括主体组件10和开关组件20,主体组件10包括主体30及装在其内的波纹管50、承压板40、调节板70、主拉簧802、平衡拉簧801和调节凸轮轴组件100，所述承压板40水平段404左侧前后部设有支点401并活动支承在主体30上，在支点401与承压板水平段尾部402之间设有一向下尖凸台403，该尖凸台403与波纹管50顶部接触，承压板40垂直段405的中上部与主拉簧802一端勾接，承压板40垂直段405的中部通过推杆90与开关组件20的开关动作簧片活动接触，在所述承压板40水平段尾部402与平衡拉簧801下钩部之间设有两级结构的平衡板60，该平衡板60的第一级601沿平衡板60垂直中心轴00′开有竖孔602，承压板水平段尾部402的长方孔402-1套入平衡板第一级601，所述平衡拉簧801下钩部与竖孔602勾接，平衡板60第二级603顶部设有刀尖603-1，平衡板60第二级603底部左右两侧设有能受力弯曲变形的横臂604，所述横臂604外端部设有凸子605，所述横臂604端部设有向上的限位块606，在第二级603底部中央还开有凹槽607，所述凸子605设有顶面605-1，所述两横臂604的凸子605分别置于对应的主体30两侧的定位槽301内，所述凸子顶面605-1和限位块606外侧面的交线与第二级顶部刀尖603-1的垂直高度范围为H₁±25%（H_on-H_off），其中，H₁=（H_on+H_off）∕2，H_on是温控器ON动作时承压板水平段尾部402下面与平衡板刀尖603-1的接触线402-2到主体定位槽301的顶面301-1的垂直高度，H_off是温控器OFF动作时承压板水平段尾部402下面与平衡板刀尖603-1的接触线402-3到主体定位槽301的顶面301-1的垂直高度。

所述两横臂604的凸子顶面605-1和限位块606外侧面的交线与平衡板第二级顶部刀尖603-1的最佳垂直高度为H₁，该位置可使ON动作时或OFF动作时都获得最大的间隙余量。主体30上的定位槽301呈上窄下宽的梯形，这样可避免平衡板60动作时产生侧面摩擦力。所述承压板水平段尾部402的长方孔402-1的孔宽b₂为平衡板第一级601的厚度b₁的（1.4～1.8）倍，这样可避免平衡板60受到承压板402摆动时的侧向干涉。

与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：

（1）本发明是在现有定温复位型压力式温控器的基础上改进了平衡板结构，实现了对每个温控器的平衡板与承压板水平段尾部相接处的平衡临界位置可以方便、准确、快捷的调整，并能平衡调整至最佳位置附近，大大地提高了定温复位温控器动作温度的准确性、稳定性和可靠性。

（2）本发明是利用平衡板材料受力塑性变形来进行平衡调整的，避免了现有定温复位型压力式温控器采用螺钉调整而因螺钉配合或工作过程中的振动可能出现的松动变位造成的动作温度漂移，因而大大地提高了温控器动作温度的可靠性。

附图说明

图1是本发明一个实施例的一种具有平衡调整的定温复位型压力式温控器的结构示意图。

图2 是图1所示平衡板在平衡调整前与周边部件的连接结构示意图。

图3是图2的A向局部（去掉平衡拉簧801）放大示意图。

图4是图2所示平衡板在平衡调整后与周边部件的连接结构示意图。

图5是图4所示平衡板在温控器ON动作时与周边连接部件的位置结构示意图。

图6是图4所示平衡板在温控器OFF动作时与周边连接部件的位置结构示意图。

附图中的标号说明：10、主体组件；20、开关组件；30、主体；301、主体定位槽；301-1主体定位槽顶面；40、承压板；401、承压板支点；402、承压板水平段尾部；402-1、承压板尾部长方孔；402-2、ON状态时承压板水平段尾部下面与刀尖603-1的接触线；402-3、OFF状态时承压板水平段尾部下面与刀尖603-1的接触线；402-4、最佳平衡状态时承压板水平段尾部下面与刀尖603-1的接触线；403、承压板尖凸台；404、承压板水平段；405、承压板垂直段；50、波纹管；60、平衡板；601、平衡板第一级；602、竖孔；603、平衡板第二级；603-1、平衡板第二级顶部刀尖；604、平衡板第二级底部左右两侧横臂；605、平衡板两侧横臂外端部凸子；605-1、平衡板两侧横臂凸子顶面；606、平衡板两横臂端部的限位块；607、平衡板第二级底部中央的凹槽；70、调节板；801、平衡拉簧；802、主拉簧；90、推杆；100、调节凸轮轴组件。

具体实施方式

通过下面实施例对本发明作进一步详细阐述。

参见图1-图6所示，一种具有平衡调整的定温复位型压力式温控器由主体组件10和开关组件20组成，主体组件10包括主体30及安装在其内的波纹管50、承压板40、调节板70、主拉簧802、平衡拉簧801和调节凸轮轴组件100，在承压板40水平段404左侧前后部设有支点401并活动支承在主体30上，在支点401与承压板水平段尾部402之间设有一向下尖凸台403，该尖凸台403与波纹管50顶部接触，承压板40垂直段405的中上部与主拉簧802一端勾接，承压板40垂直段405的中部通过推杆90与开关组件20的开关动作簧片活动接触，在承压板40水平段尾部402与平衡拉簧801下钩部之间设有两级结构的平衡板60，该平衡板60的第一级601沿平衡板60垂直中心轴00′开有竖孔602，承压板水平段尾部402的长方孔402-1套入平衡板第一级601，所述平衡拉簧801下钩部与竖孔602勾接，平衡板60第二级603顶部设有刀尖603-1，平衡板60第二级603底部左右两侧设有能受力弯曲变形的横臂604，所述横臂604外端部设有凸子605，所述横臂604端部设有向上的限位块606，在第二级603底部中央还开有凹槽607，所述凸子605设有顶面605-1，所述两横臂604的凸子605分别置于对应的主体30两侧的定位槽301内，所述凸子顶面605-1和限位块606外侧面的交线与第二级顶部刀尖603-1的垂直高度范围为H₁±25%（H_on-H_off），其中，H₁=（H_on+H_off）∕2，H_on是温控器ON动作时承压板水平段尾部402下面与平衡板刀尖603-1的接触线402-2到主体定位槽301的顶面301-1的垂直高度，H_off是温控器OFF动作时承压板水平段尾部402下面与平衡板刀尖603-1的接触线402-3到主体定位槽301的顶面301-1的垂直高度。

最佳平衡调整位置是两横臂604的凸子顶面605-1和限位块606外侧面的交线与平衡板第二级顶部刀尖603-1的垂直高度为H₁，该位置可使ON动作时或OFF动作时都可获得最大的间隙余量。设在主体30上的定位槽301最好是呈上窄下宽的梯形，这样可避免平衡板60动作时产生侧面摩擦力。承压板水平段尾部402的长方孔402-1的孔宽b₂是平衡板第一级601的厚度b₁的（1.4～1.8）倍，留出孔宽b₂是为了使温控器正常工作时该长方孔402-1不会被平衡板第一级卡住。

平衡板60的设计原则是将两横臂604设计得比较单薄，在平衡调整时，平衡板底部中央凹槽607受外力作用下两横臂604先于其它部位发生变形，而两横臂604强度又足以承受温控器正常工作状态下平衡拉簧801的作用力。例如，在工作状态下，平衡拉簧801的拉力不大于20N，平衡板60设计成需要对凹槽607施加外力F = 80N～100N以上才会发生塑性变形，而这个外力F不会对温控器其它零件造成变形或破坏。平衡板60可以选用不锈钢1Cr17或经表面处理的低碳钢钢带冲压而成，平衡板60的厚度范围在0.8～1.2mm，本实施例选用不锈钢1Cr17、厚度为1mm的钢带冲压而成。

下面对平衡板作平衡调整前及平衡调整后与周边部件之间的关系详细阐述如下：

（1）平衡板60作平衡调整前的形状见图2所示。

图中，H_on是温控器ON动作时从主体30的梯形定位槽301的顶面301-1到承压板40水平段尾部402下面与刀尖603-1的接触线402-2的垂直高度；H_off是温控器OFF动作时从主体30的梯形定位槽301的顶面301-1到承压板40水平段尾部402下面与刀尖603-1的接触线402-3的垂直高度，H₀是平衡板60的凸子顶面605-1到第二级顶部刀尖603-1的初始垂直高度。对于每个定温复位型压力式温控器，其H_on值和H_off值差异比较大。

平衡调整前，H₀＜H_off，平衡板60受平衡拉簧801的作用，使凸子顶面605-1与主体定位槽301顶面301-1接触。而即使在OFF动作时，第二级603的顶部刀尖603-1与承压板水平段尾部402下面的接触线402-3之间仍有一定的间隙。

（2）平衡板60作平衡调整后的形状见图4所示，平衡调整时是将温控器装于工装夹具上固定主体30，通过对平衡板第二级下部凹槽607施加力F，使左右两侧横臂604向下弯曲变形，此时，凸子605的顶面605-1和限位块606外侧面的交线与第二级顶部刀尖603-1的垂直高度就会从H₀开始增大，直到该垂直高度达到H_1，就完成了平衡板60的平衡调整，这时，H₁为H_on和H_off的平均值，即H₁=（H_on+H_off）∕2。

（3）平衡板60平衡调整后温控器ON动作时与周边连接部件位置结构参见图5所示。随着温度的升高，承压板40水平段尾部402从OFF动作位置开始向上运动，首先承压板水平段尾部402下面会与刀尖603-1在接触线402-4上接触、而平衡板60的凸子顶面605-1又会与主体30梯形定位槽顶面301-1接触这样一种临界状态，随着温度继续上升，承压板水平段尾部402继续向上运动，而平衡板60的两凸子顶面605-1被主体定位槽301挡住不再向上运动，此时，接触线402-2与刀尖603-1分离，并形成一定间隙，该间隙达到G₁ 时温控器ON动作，其中，G₁=H_on-H₁=(H_on-H_off)∕2。

（4）平衡板60平衡调整后温控器OFF动作时与周边连接的位置结构参见图6所示，随着温度的降低，承压板水平段尾部402从ON位置开始向下运动，首先承压板水平段尾部402下面会与刀尖603-1在接触线402-3上接触、而平衡板60的凸子顶面605-1又会与主体30梯形定位槽顶面301-1接触这样一种临界状态，随着温度继续下降，承压板水平段尾部402继续向下运动，推动平衡板60第二级顶部刀尖603-1一起向下运动，此时，两凸子顶面605-1与主体30定位槽顶面301-1分离，形成一定间隙，当该间隙达到G₂时，温控器OFF动作，其中，G₂=H₁-H_off=(H_on-H_off)∕2。

综上所述，G₁=G₂=(H_on-H_off)∕2，这是每个温控器的平衡板平衡调整后的最佳平衡状态。当然，实际操作时，由于零件回弹、工装夹具误差等影响，不可能都正好在最佳状态，会有一定误差，应给出一个较小的调整范围，这个调整范围为H₁±25%（H_on-H_off），即G₁=G₂=[(H_on-H_off)∕2 ]±25%（H_on-H_off），即75﹪（H_on-H_off）≥G₁≥25%（H_on-H_off），75﹪（H_on-H_off）≥G₂≥25%（H_on-H_off）。 如果H₁较高将导致G₁减少，G₁＜（H_on-H_off）∕2；反之，H₁较低则导致G₂减少，G₂＜（H_on-H_off）∕2。如果G₁或G₂小于25%（H_on-H_off），而温控器在长期工作中会产生活动支点移位、零件磨损导致温控器的ON位置（H_on）和OFF位置（H_off）微小变动，就会导致G₁或G₂减小到0，这样，温控器就不能正常工作，也就无法实现定温复位功能。

Claims (4)

1.一种具有平衡调整的定温复位型压力式温控器，包括主体组件（10）和开关组件（20）,主体组件（10）包括主体（30）及装在其内的波纹管（50）、承压板（40）、调节板（70）、主拉簧（802）、平衡拉簧（801）和调节凸轮轴组件（100），所述承压板（40）水平段（404）左侧前后部设有支点（401）并活动支承在主体（30）上，在支点（401）与承压板水平段尾部（402）之间设有一向下尖凸台（403），该尖凸台（403）与波纹管（50）顶部接触，承压板（40）垂直段（405）的中上部与主拉簧（802）一端勾接，承压板（40）垂直段（405）的中部通过推杆（90）与开关组件（20）的开关动作簧片活动接触，其特征在于：在所述承压板（40）水平段尾部（402）与平衡拉簧（801）下钩部之间设有两级结构的平衡板（60），该平衡板（60）的第一级（601）沿平衡板（60）垂直中心轴00′开有竖孔（602），承压板水平段尾部（402）的长方孔（402-1）套入平衡板第一级（601），所述平衡拉簧（801）下钩部与竖孔（602）勾接，平衡板（60）第二级（603）顶部设有刀尖（603-1），平衡板（60）第二级（603）底部左右两侧设有能受力弯曲变形的横臂（604），所述横臂（604）外端部设有凸子（605），所述横臂（604）端部设有向上的限位块（606），在第二级（603）底部中央还开有凹槽（607），所述凸子（605）设有顶面（605-1），所述两横臂（604）的凸子（605）分别置于对应的主体（30）两侧的定位槽（301）内，所述凸子顶面（605-1）和限位块（606）外侧面的交线与第二级顶部刀尖（603-1）的垂直高度范围为H₁±25%（H_on-H_off），其中，H₁=（H_on+H_off）∕2，H_on是温控器ON动作时承压板水平段尾部（402）下面与平衡板刀尖（603-1）的接触线（402-2）到主体定位槽（301）的顶面（301-1）的垂直高度，H_off是温控器OFF动作时承压板水平段尾部（402）下面与平衡板刀尖（603-1）的接触线（402-3）到主体定位槽（301）的顶面（301-1）的垂直高度。

2.根据权利要求1所述的具有平衡调整的定温复位型压力式温控器，其特征在于：所述两横臂（604）的凸子顶面（605-1）和限位块（606）外侧面的交线与平衡板第二级顶部刀尖（603-1）的垂直高度为H₁。

3.根据权利要求1所述的具有平衡调整的定温复位型压力式温控器，其特征在于：所述主体（30）上的定位槽（301）呈上窄下宽的梯形。

4.根据权利要求1所述的具有平衡调整的定温复位型压力式温控器，其特征在于：所述承压板水平段尾部（402）的长方孔（402-1）的孔宽b₂为平衡板第一级（601）的厚度b₁的（1.4~1.8）倍。

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