CN104329422A - 一种用于磁制冷机的传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于磁制冷机的传动机构，包括丝杆及与丝杆螺纹配合的滑块，所述丝杆通过轴承转动地连接设置于基座之间，还包括爪型封装盒、平行地连接设置于基座之间的直线滑动导轨、所述爪型封装盒顶端通过螺栓与滑块固定连接，所述爪型封装盒两侧与直线滑动导轨滑动配合，所述基座外侧设置有通过齿轮副驱动丝杆转动的电动机，所述基座两端的内侧各设有U形磁铁。本发明结构简单紧凑，成本较低；传动平稳，传动效率高，可实现爪型封装盒的直线往复式运动；爪型封装盒采用爪型结构，使得丝杠装置中的滑块能装在爪型封装盒顶部，不仅节省空间，还能带动爪型封装盒进入狭小空间而不会受到磁块的阻碍，因此可应用于狭小空间的工作环境。

Description

一种用于磁制冷机的传动机构

技术领域

本发明属于机械技术领域，具体是一种用于磁制冷机的传动机构，可实现把电机的旋转运动变成封装盒的往复式直线运动的传动装置。

背景技术

磁制冷作为一项高新绿色制冷技术，与传统的压缩式制冷循环相比较，存在以下优点：（1）环保无污染：传统压缩式制冷循环使用氟利昂等制冷剂带来了臭氧层破坏的环境问题，而且氨以及碳氢化合物、氟利昂等制冷剂有有毒、易燃、易泄漏、易爆等缺点，而磁制冷循环由于采用了固体材料的磁制冷工质以及水作为换热流体，很好地克服了这些问题。（2）能效比高、节能：气体压缩制冷循环的效率一般仅可达到卡诺循环的5%-10%，而磁制冷循环的效率可达卡诺循环的30%-60%。（3）结构紧凑、易于小型化：磁制冷工质为固体材料，其熵密度远远大于气体，因此更易于做到小型化，结构可以更加紧凑。（4）安全可靠、运行稳定：运动部件相对于传统气体压缩式制冷循环少，转速低，相对来说振动少，噪声低，可靠性高，寿命长，也便于维护修理。

磁制冷需要控制磁工质封装盒进出磁场，因而需要把电动机的旋转运动变成输出端的直线运动，现实中针对不同的工作要求，往往需要设计不同的直线传动装置。目前，在机械领域的直线传动装置，主要有齿轮齿条传动，带传送，丝杠传动以及齿轮传动。

对于现有的直线传动装置，现列举几个比较有针对性的技术如下：

1.专利文献【公开号CN103305977A】提供了一种直线传动装置，所述传动装置包括传动箱、传动主轴、横向伞齿轮、纵向伞齿轮、纵向传动轴。传动轴的两端通过轴承与传动主轴相连，横向伞齿轮并排均匀固定于传动主轴上，纵向伞齿轮与横向伞齿轮之间齿轮装配，纵向传动轴与传动箱的上面板可旋转装配。该发明适用于纺纱机。

2.专利文献【公开号CN103736623A】公开了一种直线传动装置,包括基座，直线滑动导轨，高精度丝杠装置，丝杠支撑座。高精度丝杠装置，包括丝杠及螺母，螺母与直线滑动导轨上的滑块相连。丝杠支撑架安装在基座上，支撑丝杠转动。驱动电机的转动带动丝杠转动，通过丝杠的转动带动螺母和滑块在垂直方向的直线运动。该装置用于竖直方向的直线运动，且适用于精密度很高的设备，制造成本高，装配精度高。

3.专利文献【公开号CN1023900059A】公开了一种圆周变直线得传动装置，包括电动机，皮带轮，皮带，变速箱输入皮带轮，变速箱，变速箱输出齿轮，连接齿轮，矩形框上半齿轮，下半齿轮，右边框齿条，左边框齿条。两个半齿轮同时安装在矩形框内，电机在运动中两个半齿轮将同步分别驱动左右边上的齿条做上下的往复运动。该装置通过两个半齿轮与矩形框内的齿条啮合的齿轮齿条传动实现直线传动。

4.专利文献【公开号CN203428370U】提供了一种皮带传送装置，包括主动轮、从动轮和张紧轮，皮带依次通过所述主动轮、从动轮和张紧轮，并且主动轮、从动轮和张紧轮的圆周上均均匀设置有多圈矩齿，在皮带内侧也相应的设置有形状相同的多圈矩齿，所述主动轮由电机带动转动。

综上，现有的直线传动装置的结构形式根据使用需求各有千秋，实际应用中，在一些特殊的场合，如磁制冷等要求进入狭小空间进行工作的传送装置，现有的技术还不能满足这种要求。与此同时，目前的直线传送装置，要么结构比较复杂，制造加工成本较高，安装精度高，要么就是工作效率不高。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种结构简单，传动效率高，可应用于狭小空间的直线传动装置。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种用于磁制冷机的传动机构，包括丝杆及与丝杆螺纹配合的滑块，所述丝杆通过轴承转动地连接设置于基座之间，还包括爪型封装盒、平行地连接设置于基座之间的直线滑动导轨、所述爪型封装盒顶端通过螺栓与滑块固定连接，所述爪型封装盒两侧与直线滑动导轨滑动配合，所述基座外侧设置有通过齿轮副驱动丝杆转动的电动机，所述基座两端的内侧各设有U形磁铁。

进一步地，所述爪型封装盒两侧对称设置有横截面呈等腰梯形状的凸台，所述直线滑动导轨设置有等腰梯形状的导轨凹槽，所述凸台嵌入在导轨凹槽内直线往复滑动。

进一步地，所述基座之间还设置有与丝杆平行的直线光轴，所述滑块设置有与直线光轴滑动配合的通孔。

进一步地，爪型封装盒的爪型结构与盒体之间的空隙比所述U形磁铁的一极的横截面大。

所述齿轮副有两个齿轮，一个与电机输出轴连接，另一个与丝杠连接，两个齿轮通过齿轮外啮合把电机动力输出到丝杠，具有稳定的传动比。两个轴承，固定在基座上，并置于丝杠的两端，固定并且支撑丝杠转动。丝杠与直线光轴都连接在基座上。滑块开有两个通孔，一个是螺纹孔，一个是光孔，丝杠与直线光轴分别穿过螺纹孔和光孔，使得滑块串在丝杠和直线光轴上，并且可以随着丝杠的转动在所述丝杠和直线光轴上做直线运动。所述直线滑动导轨，固定在基座上，爪型封装盒可在直线滑动导轨上滑动。导轨有两条，所述导轨内侧有等腰梯形状的凹槽。相对的，所述爪型封装盒在与导轨接触的两侧一各有等腰梯形状的凸台，可以和直线滑动导轨装配。爪型封装盒的顶部是爪型，四爪相交处开有螺纹孔。所述滑块位于所述直线滑动导轨的爪型封装盒的正上方，通过螺栓把滑块和爪型封装盒连接在一起。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.驱动电机带动直线传动装置，高速低速均可平稳运行，无振动现现象传导至爪型封装盒，从而爪型封装盒在进出磁场过程中不受干扰，不会影响磁场和磁工质的工作，从而达到更好的制冷效果。

2.采用导轨与爪型封装盒内凹外凸的配合方式，配合稳固，并且爪型封装盒在导轨的约束以及丝杠的带动下，其运动轨迹更加稳定，从而达到更好的制冷效果。

3.爪型封装盒采用爪型结构，使得丝杠装置中的滑块能装在爪型封装盒顶部，所以爪型封装盒要进入U形磁铁时滑块和爪型封装盒不会与U形磁铁碰撞，爪型封装盒能顺利无阻地进入磁场工作，也不会受到丝杠的干扰。

4.要达到良好的磁制冷效果，必须保证基本无磁漏现象，即磁铁的上下空隙很小，本发明能够使爪型封装盒进入狭小空隙，达到很好的制冷效果。

5.本发明结构简单紧凑，制造成本低，体积小，传动效率高。

附图说明

图1是本发明的整体结构的立体示意图。

图2是本发明的整体结构的俯视示意图。

图3是图2中的I--I剖视图示意图。

图4是本发明中的直线滑动导轨的结构示意图。

图5是本发明中的丝杠的结构示意图。

图6是本发明中的滑块的结构示意图。

图7是本发明中的爪型封装盒的结构示意图。

图8是本发明中的U形磁铁的结构示意图。

图中：1.基座，2.电动机，3.齿轮，4.直线滑动导轨，5.丝杠，6.轴承，7.直线光轴，8.螺栓，9.滑块，10.爪型封装盒，11. U形磁铁。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的发明目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。

如图1至3所示，一种用于磁制冷机的传动机构，包括丝杆5及与丝杆5螺纹配合的滑块9，所述丝杆5通过轴承6转动地连接设置于基座1之间，还包括爪型封装盒10、平行地连接设置于基座1之间的直线滑动导轨4、所述爪型封装盒10顶端通过螺栓8与滑块9固定连接，所述爪型封装盒10两侧与直线滑动导轨4滑动配合，所述基座1外侧设置有通过齿轮副驱动丝杆5转动的电动机2，所述基座1两端的内侧各设有U形磁铁11。

进一步地，所述爪型封装盒10两侧对称设置有横截面呈等腰梯形状的凸台(图3、图4、图7)，所述直线滑动导轨4设置有等腰梯形状的导轨凹槽(见图4)，所述凸台嵌入在导轨凹槽内直线往复滑动。

进一步地，所述基座1之间还设置有与丝杆5平行的直线光轴7，所述滑块9设置有与直线光轴7滑动配合的通孔(见图6)。

进一步地，如图3及图8所示，爪型封装盒10的爪型结构与盒体之间的空隙比所述U形磁铁11的一极的横截面大。

所述齿轮副3有两个齿轮，一个与电动机2的输出轴连接，另一个通过轴承6与丝杠5连接，两个齿轮外啮合。轴承6固定在基座1上，并置于丝杠5的两端，固定并且支撑丝杠5转动。滑块9开有两个通孔，一个是螺纹孔，一个是光孔，丝杠5与直线光轴7分别穿过过螺纹孔和光孔，使得滑块9可以随着丝杠5的转动在丝杠5和直线光轴7上做直线运动。所述直线滑动导轨4固定在基座1上，爪型封装盒10沿直线滑动导轨4滑动。所述滑块9位于所述爪型封装盒10的正上方，通过螺栓8把滑块9和爪型封装盒10固定在一起。

本传动机构使用于磁制冷机中，通过一对齿轮外啮合将电动机2输出的旋转动力输入到所述丝杠5上。所述丝杠5通过螺旋传动把动力传输到其上方的滑块9，带动滑块9在所述丝杠5及所述直线光轴7上直线运动。所述丝杠5是滑块9的动力来源，所述直线光轴7则起着辅助和支撑作用。通过螺栓8连接在滑块9上的爪型封装盒10在滑块9的带动下在直线滑动导轨4上做直线运动。所述直线滑动导轨4对爪型封装盒10的运动起着约束和导向作用，同时也有支撑作用。对所述电动机2设置一定的参数，使得爪型封装盒10进入U形磁铁11内部后电动机2反向运转，因此滑块9也会改变运动方向，从而实现爪型封装盒10的往复式直线运动，达到爪型封装盒10往复式进出两端的磁场进行制冷的工作。

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于磁制冷机的传动机构，包括丝杆（5）及与丝杆（5）螺纹配合的滑块（9），所述丝杆（5）通过轴承（6）转动地连接设置于基座（1）之间，其特征在于：

还包括爪型封装盒（10）、平行地连接设置于基座（1）之间的直线滑动导轨（4）、所述爪型封装盒（10）顶端通过螺栓（8）与滑块（9）固定连接，所述爪型封装盒（10）两侧与直线滑动导轨（4）滑动配合，所述基座（1）外侧设置有通过齿轮副驱动丝杆（5）转动的电动机（2），所述基座（1）两端的内侧各设有U形磁铁（11）。

2.根据权利要求1所述的用于磁制冷机的传动机构，其特征在于：所述爪型封装盒（10）两侧对称设置有横截面呈等腰梯形状的凸台，所述直线滑动导轨（4）设置有等腰梯形状的导轨凹槽，所述凸台嵌入在导轨凹槽内直线往复滑动。

3.根据权利要求2所述的用于磁制冷机的传动机构，其特征在于：所述基座（1）之间还设置有与丝杆（5）平行的直线光轴（7），所述滑块（9）设置有与直线光轴（7）滑动配合的通孔。

4.根据权利要求3所述的用于磁制冷机的传动机构，其特征在于：爪型封装盒（10）的爪型结构与盒体之间的空隙比所述U形磁铁（11）的一极的横截面大。