CN104320958B - 一种带有温控制冷结构的电动执行器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有温控制冷结构的电动执行器。它包括电气控制箱、行限控制箱和制冷控制箱，制冷控制箱与电气控制箱连接，电气控制箱与行限控制箱连接；制冷控制箱由箱体、箱盖和端盖构成，箱体内安装有压缩机、冷凝器、冷却风扇、干燥过滤器、底板、风扇支架、连杆、微型电机、微型齿轮盒、分液筒和三分叉导管；电气控制箱和行限控制箱箱体内安装有温度传感器、蒸发器和毛细管。利用温度传感器对电气控制箱和行限控制箱的温度进行监控，通过增加温控制冷结构设计，形成制冷回路，可实现对电动执行器内部关键部分的温控。从而避免了一旦电气控制箱和行限控制箱温度过高，自动化控制部分便很容易损坏，从而造成整个自动化系统无法正常使用的问题。

Description

一种带有温控制冷结构的电动执行器

技术领域

本发明涉及电动执行器，特别涉及一种带有温控制冷结构的电动执行器。

背景技术

电动执行器主要应用于各种自动化综合系统中，但随着社会以及各项技术的发展，电动执行器的使用环境变得越来越恶劣，对其要求也变得越来越高。对电动执行器的要求主要体现在对其温度的要求，就是适用于高温环境。电动执行器主要分为电机、电气控制、减速器三部分，而三部分同时都对高温环境有要求，电机过热具有热保护功能，减速器机械部分需要高温润滑油来减少各机械部件的磨损，电气控制部分主要是电气控制箱和行限控制箱，方式主要是隔热。例如锅炉附近高温区、电厂、化工等领域若使用普通的电动执行器，其工作环境温度一般只能在-20℃至70℃，如果工作环境温度再高就需要高温型电动执行器，高温电动执行器也只是能在高温环境短暂使用，一旦高温使用时间过长，即使机械部分的润滑油可以适应高温，而其中的电气主控板以及行限的凸轮、电位器必然发生损坏，致使整体电动执行器无法使用。

众多国内外制造商在开发新的电动执行器都考虑到了高温问题，普遍都是采用隔热、高温润滑油等方式，这种方式都是治标不治本，也就是说，一旦电气控制箱以及行限控制箱部分受热，自动化控制部分便很容易损坏，从而造成整个自动化系统无法正常使用，系统进行维修或更换会影响正常生产，不仅增加设备维修成本，同时影响生产效率。

目前市场对电动执行器必须适应高温环境，即便是做不到长时间适应高温环境，也必须在一定时间内能够保证使用。因此对高温的适应能力就是制约电动执行器使用的一个重大问题，需要亟待解决。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的问题和缺陷，本发明提供一种带有温控制冷结构的电动执行器。本发明结合电动执行器的自身结构特点，通过安装温度传感器，对关键位置进行温度监测，同时增加全新设计的简易智能制冷控制箱，制冷控制箱采用压缩机、冷凝器等来实现制冷，依靠控制电路来实现对所需要制冷位置的制冷，以达到从电动执行器自身来适应高温环境，从而增加其使用的稳定性和自身的适应能力以及应变能力。

本发明采取的技术方案是：一种带有温控制冷结构的电动执行器，其特征在于：包括电气控制箱、行限控制箱和制冷控制箱，制冷控制箱与电气控制箱连接，电气控制箱与行限控制箱连接；制冷控制箱由箱体、箱盖和端盖构成，箱体内安装有压缩机、冷凝器、冷却风扇、干燥过滤器、底板、风扇支架、连杆、微型电机、微型齿轮盒、分液筒和三分叉导管；电气控制箱箱体和行限控制箱箱体内分别安装有温度传感器、蒸发器和毛细管。

本发明所述箱体外底部的四个角上分别设有支撑柱，每个支撑柱中间留有螺纹孔，底板通过箱体内底部设有的安装孔与支撑柱固定连接；箱体内后端底部两侧分别设有长方形孔，箱体内底部两侧分别设有导轨凹槽，连杆的两长臂置于导轨凹槽中，且两长臂前端穿过长方形孔伸出箱体与端盖固定连接，连杆在打开或者关闭端盖时在导轨凹槽中滑动；箱体内后面板上设有安装两个冷却风扇的圆形孔，关闭端盖时，则端盖套在圆形孔外侧凸出的外沿上；冷凝器和风扇支架分别固定在底板上；冷却风扇安装在风扇支架上；微型电机通过齿轮与微型齿轮盒连接，同时一起固定在底板上，微型齿轮盒的输出轴穿过连杆中间的孔用螺母紧固；压缩机、干燥过滤器和分液筒分别固定在底板上。

本发明所述的压缩机的输出端通过导管与冷凝器的输入端相连接；冷凝器的输出端通过导管与干燥过滤器的输入端相连接；干燥过滤器的输出端与三分叉导管的输入端连接；三分叉导管的输出端分别通过导管与电气控制箱箱体和行限控制箱箱体内的毛细管连接；毛细管与蒸发器连接；蒸发器通过导管与箱体内的分液筒连接；分液筒与压缩机的输入端连接，以此构成制冷系统回路。

本发明产生的有益效果是：利用温度传感器对电气控制箱和行限控制箱的温度进行监控，通过增加温控制冷结构设计，形成制冷回路，可实现对电动执行器内部关键部分的温控。从而避免了一旦电气控制箱和行限控制箱温度过高，自动化控制部分便很容易损坏，从而造成整个自动化系统无法正常使用的问题。

附图说明

图1是本发明的外形侧视图（未安装手轮）；

图2是本发明的制冷控制箱的装配正视示意图（注：已安装冷却风扇，未盖箱盖）；

图3是本发明的制冷控制箱的装配正视示意图（注：未安装冷却风扇，未盖箱盖）；

图4是本发明的制冷控制箱的装配正视示意图（注：已盖箱盖）；

图5是图4的A-A剖视图；

图6是本发明的电气/行限控制箱的装配俯视示意图；

图7是本发明的端盖放大图；

图8是本发明的风扇支架放大图；

图9是本发明的连杆放大图；

图10是本发明的连接螺母放大图；

图11是本发明的行限/电气控制箱箱体立体图；

图12是本发明的制冷控制箱箱体正视图；

图13是本发明的制冷控制箱后视图；

图14是本发明的制冷控制箱箱体的立体图；

图15是本发明的制冷控制箱箱盖示意图；

图16是本发明的制冷系统工作原理框图；

图17是本发明的制冷控制电路框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明：

参照图1至图14 ，一种带有温控制冷结构的电动执行器包括电气控制箱、行限控制箱和制冷控制箱，制冷控制箱与电气控制箱连接，电气控制箱与行限控制箱连接；制冷控制箱由箱体14、箱盖15和端盖16构成，箱体14内安装有压缩机2、冷凝器3、冷却风扇4、干燥过滤器5、底板8、风扇支架9、连杆10、微型电机12、微型齿轮盒13、分液筒18和三分叉导管19；电气控制箱箱体20和行限控制箱箱体21内分别安装有温度传感器1、蒸发器6和毛细管7。

本发明的箱体14外底部的四个角上分别设有支撑柱14.1（支撑柱的长度可根据具体电动执行器的型号做出调整），每个支撑柱中间留有螺纹孔，底板8通过箱体14内底部设有的安装孔与支撑柱14.1固定连接；箱体14内后端底部两侧分别设有长方形孔14.2，箱体14内底部两侧分别设有导轨凹槽14.3，连杆10的两长臂置于导轨凹槽14.3中，且两长臂前端穿过长方形孔14.2伸出箱体14与端盖16固定连接，连杆10在打开或者关闭端盖16时在导轨凹槽14.3中滑动；箱体14内后面板上设有安装冷却风扇4的两个圆形孔14.4，关闭端盖16时，端盖16套在圆形孔14.4外侧凸出的外沿上；冷凝器3和风扇支架9分别固定在底板8上；冷却风扇4安装在风扇支架9上；微型电机12通过齿轮与微型齿轮盒13连接，同时一起固定在底板8上，微型齿轮盒13的输出轴穿过连杆10中间的孔用螺母紧固；压缩机2、干燥过滤器5和分液筒18分别固定在底板8上。

参照图16，压缩机2的输出端通过导管与冷凝器3的输入端相连接；冷凝器3的输出端通过导管与干燥过滤器5的输入端相连接；干燥过滤器5的输出端与三分叉导管19的输入端连接；三分叉导管19的输出端分别通过导管与电气控制箱箱体20和行限控制箱箱体21内的毛细管7连接；毛细管7与蒸发器6连接；蒸发器6通过导管与箱体14内的分液筒18连接；分液筒18与压缩机2的输入端连接，以此构成制冷系统回路。

压缩机2接通电源后，经过压缩，排出高压高温蒸气，蒸气通过冷凝器3冷凝，接着通过干燥过滤器5进入三分叉导管19，通过与之连接的毛细管7分别进入电气控制箱和行限控制箱的蒸发器6（可根据实际现场情况选择是否接入减速器），通过蒸发器6冷却降温后，最后通过分液筒18回到压缩机2内进行下一轮制冷循环。

参照图1、图2、图11和图12，电气控制箱箱体20底部设有四个凸出孔20.1，凸出孔20.1与制冷控制箱箱体14顶部设有的四个凸出孔14.5相对应，该凸出孔分别用于信号线输入、信号线输出、制冷输出、制冷回流使用（也可根据实际情况调整）。电气控制箱箱体20与制冷控制箱箱体14通过相对应的凸出孔套上连接螺母11用销子固定。

参照图6和图11，电气控制箱箱体20和行限控制箱箱体21内底部均设有温度传感器1的安装凸台20.3，在凸台20.3上设有固定温度传感器1的安装孔；电气控制箱箱体20和行限控制箱箱体21内底部还设有用于安装蒸发器6的围挡17；行限控制箱箱体21内底部同时设有凸出孔20.1，毛细管7分别安装在电气控制箱箱体20和行限控制箱箱体21内底部设有的凸出孔20.1位置上，电气控制箱箱体20和行限控制箱箱体21的侧面分别设有三个相对应的连接孔20.2，连接孔用于信号线和制冷导管穿过，以及一个用于对外信号线缆的输入孔。

参照图4、图14和图15，箱体14的前端面设有安装O型圈的凹槽14.6，箱盖15对应设有安装O型圈的凹槽15.1，箱体14与箱盖15通过安装O型圈并根据其上的螺纹孔用螺钉密封固定。

参照图17，本发明工作原理及温控调节过程如下：电动执行器在连接好电源后正常运行，温度传感器1分别对电气控制箱和行限控制箱的内部温度进行监测。一旦出现箱体内部温度超过指定温度，则输出信号，信号通过信号放大电路和A/D转换进入单片机控制电路，将冷却风扇4和压缩机2接通电源，通过制冷回路开始制冷降温，同时单片机控制电路其中的计时电路部分开始将微型电机12接通电源，通过微型电机连接的微型齿轮盒13来推动连杆10，连杆10沿着制冷控制箱箱体14的导轨凹槽14.3向外推动与之连接的端盖16，在规定的时间内打开端盖16，然后断开电源，使冷凝器3和冷却风扇4可以顺利排风散热；在制冷一端时间后，温度传感器监测电气控制箱和行限控制箱的内部温度，箱体内的温度低于指定温度时，传感器输出信号，经过单片机控制电路将冷却风扇4和压缩机2断开电源，中断了该制冷系统的制冷，同时单片机控制电路其中的计时电路将微型电机12接通电源，通过与之连接的微型齿轮盒13拉动连杆10，连杆10同样沿着制冷控制箱箱体14的导轨凹槽14.3向内拉动端盖16，在规定内关闭端盖16，然后断开电源，此时完成了制冷控制箱的密闭，从而完成一个完整的温控调节过程。

Claims (6)

1.一种带有温控制冷结构的电动执行器，其特征在于：包括电气控制箱、行限控制箱和制冷控制箱，制冷控制箱与电气控制箱连接，电气控制箱与行限控制箱连接；制冷控制箱由箱体（14）、箱盖（15）和端盖（16）构成，箱体（14）内安装有压缩机（2）、冷凝器（3）、冷却风扇（4）、干燥过滤器（5）、底板（8）、风扇支架（9）、连杆（10）、微型电机（12）、微型齿轮盒（13）、分液筒（18）和三分叉导管（19）；

电气控制箱箱体（20）和行限控制箱箱体（21）内分别安装有温度传感器（1）、蒸发器（6）和毛细管（7）。

2.如权利要求1所述的一种带有温控制冷结构的电动执行器，其特征在于：所述的箱体（14）外底部的四个角上分别设有支撑柱（14.1），每个支撑柱中间留有螺纹孔，底板（8）通过箱体（14）内底部设有的安装孔与支撑柱（14.1）固定连接；箱体（14）内后端底部两侧分别设有长方形孔（14.2），箱体（14）内底部两侧分别设有导轨凹槽（14.3），连杆（10）的两长臂置于导轨凹槽（14.3）中，且两长臂前端穿过长方形孔（14.2）伸出箱体（14）与端盖（16）固定连接，连杆（10）在打开或者关闭端盖（16）时在导轨凹槽（14.3）中滑动；箱体（14）内后面板上设有安装冷却风扇（4）的两个圆形孔（14.4），关闭端盖（16）时，端盖（16）套在圆形孔（14.4）外侧凸出的外沿上；冷凝器（3）和风扇支架（9）分别固定在底板（8）上；冷却风扇（4）安装在风扇支架（9）上；微型电机（12）通过齿轮与微型齿轮盒（13）连接，同时一起固定在底板（8）上，微型齿轮盒（13）的输出轴穿过连杆（10）中间的孔用螺母紧固；压缩机（2）、干燥过滤器（5）和分液筒（18）分别固定在底板（8）上。

3.如权利要求2所述的一种带有温控制冷结构的电动执行器，其特征在于：所述的压缩机（2）的输出端通过导管与冷凝器（3）的输入端相连接；冷凝器（3）的输出端通过导管与干燥过滤器（5）的输入端相连接；干燥过滤器（5）的输出端与三分叉导管（19）的输入端连接；三分叉导管（19）的输出端分别通过导管与电气控制箱箱体（20）和行限控制箱箱体（21）内的毛细管（7）连接；毛细管（7）与蒸发器（6）连接；蒸发器（6）通过导管与箱体（14）内的分液筒（18）连接；分液筒（18）与压缩机（2）的输入端连接，以此构成制冷系统回路。

4.如权利要求1所述的一种带有温控制冷结构的电动执行器，其特征在于：所述箱体（14）的前端面设有安装O型圈的凹槽（14.6），箱盖（15）对应设有安装O型圈的凹槽（15.1），箱体（14）与箱盖（15）通过安装O型圈密封固定。

5.如权利要求1所述的一种带有温控制冷结构的电动执行器，其特征在于：所述的电气控制箱箱体（20）底部设有凸出孔（20.1），凸出孔（20.1）与制冷控制箱箱体（14）顶部设有的凸出孔（14.5）相对应，电气控制箱箱体（20）与制冷控制箱箱体（14）通过相对应的凸出孔套上连接螺母（11）用销子固定。

6.如权利要求1所述的一种带有温控制冷结构的电动执行器，其特征在于：所述的电气控制箱箱体（20）和行限控制箱箱体（21）内底部均设有温度传感器（1）的安装凸台（20.3），在安装凸台（20.3）上设有固定温度传感器（1）的安装孔；电气控制箱箱体（20）和行限控制箱箱体（21）内底部还设有用于安装蒸发器（6）的围挡（17）；行限控制箱箱体（21）内底部同时设有凸出孔（20.1），所述的毛细管（7）分别安装在电气控制箱箱体（20）和行限控制箱箱体（21）内底部设有的凸出孔（20.1）位置上，电气控制箱箱体（20）和行限控制箱箱体（21）的侧面分别设有三个相对应的连接孔（20.2）。