CN106455432B - 一种真空环境电磁控制导热装置 - Google Patents

Abstract

一种真空环境电磁控制导热装置，它涉及一种导热装置，本发明的推杆下端与电磁铁连接，推杆上的棘齿与棘轮连接轴上的长齿配合，棘轮位于第二固定座与棘轮连接轴之间，棘轮套装在推杆上，棘轮连接轴的上端设置在移动导热块中，固定导热块平行设置在移动导热块的上方，两根导热链分别设置在固定导热块和移动导热块的上端，且导热链通过紧固螺钉与其对应的导热块固接，弹簧支撑杆的下端设置在固定导热块中，弹簧支撑杆的上端设置在第一固定座中，推力弹簧套装在弹簧支撑杆上，两个拉力弹簧对称设置在棘轮的两侧，每个拉力弹簧的下端与第二固定座固接，每个拉力弹簧的上端与移动导热块固接。本发明用于真空环境下的设备降温。

Description

一种真空环境电磁控制导热装置

技术领域

本发明涉及一种导热装置，具体涉及一种真空环境电磁控制导热装置。

背景技术

真空环境下的设备或者实验装置，其散热方式没有对流，只能通过辐射或传导，而真空辐射的效率一般比较低，传导往往又保持恒定的传热率。因此，持续工作的机构或者电气设备，经常由于温度逐渐升高，影响机构或者电气设备正常工作，甚至烧毁。

解决温度升高问题，目前常用的办法是采用良好的导热介质，如铜丝等，做成导热链，将导热链一端与发热体连接、另一端与基座或者其它冷背景的物体连接，从而起到散热的目的。但这样做就会造成发热体的持续降温，当温度降至过低时，同样影响机构或电气设备正常使用。

综上所述，目前无法保证发热设备在一个额定温度范围内持续工作，往往由于温度过高或过低导致设备出现性能下降、卡死、烧毁、使用寿命降低等现象，对整体实验或产品造成不可估量的影响。

发明内容

本发明为解决真空环境下设备或者实验装置的散热方式采用导热介质，无法保证发热设备在一个额定温度范围内持续工作，往往由于温度过高或过低导致设备出现性能下降、卡死、烧毁、使用寿命降低的问题，而提供一种真空环境电磁控制导热装置。

本发明的一种真空环境电磁控制导热装置，其组成包括第一固定座、推力弹簧、固定导热块、移动导热块、第二固定座、电磁铁、棘轮连接轴、棘轮、推杆、安装板、弹簧支撑杆、两个拉力弹簧、两根导热链、两根导柱和两个紧固螺钉，第一固定座、第二固定座和电磁铁由上至下依次固装在安装板上，推杆下端与电磁铁连接，推杆上端穿过第二固定座，且推杆上的棘齿与棘轮连接轴上的长齿配合，棘轮位于第二固定座与棘轮连接轴之间，棘轮套装在推杆上，棘轮通过连接元件与第二固定座固定连接，棘轮连接轴的上端设置在移动导热块中，固定导热块平行设置在移动导热块的上方，两根导热链分别设置在固定导热块和移动导热块的上端，且导热链通过紧固螺钉与其对应的导热块固接，弹簧支撑杆的下端设置在固定导热块中，弹簧支撑杆的上端设置在第一固定座中，推力弹簧套装在弹簧支撑杆上，两根导柱对称设置在棘轮的两侧，每根导柱的下端穿过第二固定座与连接元件连接，每根导柱的上端穿过移动导热块、固定导热块、第一固定座后与连接元件连接，两个拉力弹簧对称设置在棘轮的两侧，每个拉力弹簧的下端与第二固定座固接，每个拉力弹簧的上端与移动导热块固接，棘轮的上端设有三个深槽和三个浅槽，三个深槽沿同一圆周均布设置，三个浅槽沿同一圆周均布设置，三个深槽和三个浅槽交错设置，所述推杆的上端外壁上设有三个导向块，三个导向块与三个深槽一一对应，且导向块沿深槽滑动。

本发明的技术方案具有以下有益效果：

一、本发明采用电磁铁来控制导热链连接与断开，通过棘轮的棘齿的深浅变化与弹簧柔性配合，实现导热链的连接、断开动作。本发明提供一种真空环境下使用的电磁驱动自动控制导热装置，保证了发热体始终处于合适的工作温度区间内。避免了持续高温导致设备出现性能下降、卡死、烧毁现象，提高了设备使用寿命。

二、本发明可根据发热体温度状况，控制导热的通断。其结构简单可靠，控制方法简单，工作稳定，适用于真空环境，且制造成本低。

附图说明

图1是本发明的整体结构立体图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是本发明的俯视图；

图4是棘轮连接轴8的结构示意图；

图5是推杆10的结构示意图；

图6是棘轮9的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图6说明本实施方式，本实施方式包括第一固定座1、推力弹簧2、固定导热块3、移动导热块4、第二固定座6、电磁铁7、棘轮连接轴8、棘轮9、推杆10、安装板13、弹簧支撑杆15、两个拉力弹簧5、两根导热链11、两根导柱12和两个紧固螺钉14，第一固定座1、第二固定座6和电磁铁7由上至下依次固装在安装板13上，推杆10下端与电磁铁7连接，推杆10上端穿过第二固定座6，且推杆10上的棘齿10-1与棘轮连接轴8上的长齿8-1配合，棘轮9位于第二固定座6与棘轮连接轴8之间，棘轮9套装在推杆10上，棘轮9通过连接元件与第二固定座6固定连接，棘轮连接轴8的上端设置在移动导热块4中，固定导热块3平行设置在移动导热块4的上方，两根导热链11分别设置在固定导热块3和移动导热块4的上端，且导热链11通过紧固螺钉14与其对应的导热块固接，弹簧支撑杆15的下端设置在固定导热块3中，弹簧支撑杆15的上端设置在第一固定座1中，推力弹簧2套装在弹簧支撑杆15上，两根导柱12对称设置在棘轮9的两侧，每根导柱12的下端穿过第二固定座6与连接元件连接，每根导柱12的上端穿过移动导热块4、固定导热块3、第一固定座1后与连接元件连接，两个拉力弹簧5对称设置在棘轮9的两侧，每个拉力弹簧5的下端与第二固定座6固接，每个拉力弹簧5的上端与移动导热块4固接，棘轮9的上端设有三个深槽9-1和三个浅槽9-2，三个深槽9-1沿同一圆周均布设置，三个浅槽9-2沿同一圆周均布设置，三个深槽9-1和三个浅槽9-2交错设置，所述推杆10的上端外壁上设有三个导向块10-2，三个导向块10-2与三个深槽9-1一一对应，且导向块10-2沿深槽9-1滑动。

使用时，当两根导热链11连接时，电磁铁7工作一次，推动棘轮连接轴8移动；当推杆10缩回时，就实现了导热链11的连接功能。在此其余时间，电磁铁7均处于断电状态。当导热链11断开时，电磁铁7工作原理与导热链11连接时相同。这样就大大减少了控制导热链11通断机构本身温度变化。

具体实施方式二：结合图5说明本实施方式，本实施方式是棘齿10-1为三角形齿。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1～图3说明本实施方式，本实施方式是第一固定座1、第二固定座6、棘轮连接轴8、棘轮9、推杆10、安装板13和导柱12的材质均采用环氧玻璃布板或尼龙。环氧玻璃布板或尼龙隔热性能较好。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1～图3说明本实施方式，本实施方式是固定导热块3、移动导热块4和紧固螺钉14的材质均为铜。铜的导热性能好，能够保证热量交换过程中无损失，实现热量交换的快速性与精确可控性。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：结合图6说明本实施方式，本实施方式的每个深槽9-1的深度H为10mm～50mm。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：结合图6说明本实施方式，本实施方式的每个深槽9-1的深度H为20mm。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：结合图6说明本实施方式，本实施方式的每个深槽9-1的深度H为30mm。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。

具体实施方式八：结合图6说明本实施方式，本实施方式的每个深槽9-1的深度H为35mm。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。

具体实施方式九：结合图6说明本实施方式，本实施方式的每个深槽9-1的深度H为40mm。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。

具体实施方式十：结合图6说明本实施方式，本实施方式的每个深槽9-1的深度H为45mm。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。

本发明的工作原理：

⑴、本发明在初始状态：发热设备或者发热装置不需要降温时，本发明的电磁控制导热装置的两根导热链11处于断开状态，即两根导热链11分别安装在固定导热块3和移动导热块4上，固定导热块3由第一固定座1和推力弹簧2作用保持位置固定；棘轮连接轴8上的长齿8-1上端插入移动导热块4并可旋转，同时棘轮连接轴8上的长齿8-1插入导入棘轮9的深槽9-1内，拉力弹簧5拉动移动导热块4带动棘轮连接轴8将棘轮9压紧并使棘轮9保持位置固定；此时固定导热块3和移动导热块4处于分开状态。

⑵、本发明在工作状态：当温度传感器检查到发热设备或者发热装置达到温度上限需要降温时，电磁控制导热装置开始工作，即电磁铁7通电后推动推杆10向上移动，推杆10带动棘轮连接轴8向上移动，直至棘轮连接轴8与棘轮9脱离后，长齿8-1上的长齿斜面8-2沿推杆10的棘刺斜面10-3下滑，当电磁铁7的行程达到最大时，电磁铁7自动断电，此时靠拉力弹簧5将移动导热块4拉回。在此过程中棘轮连接轴8的长齿8-1进入棘轮9的浅槽9-2内，同时棘轮连接轴8与移动导热块4有相对滑动的动作，当拉力弹簧5将移动导热块4拉回至极限位置时，滑动动作完成，在此过程中由于棘轮连接轴8由棘轮9的深槽9-1进入浅槽9-2，相对位置提高，从而保证了固定导热块3和移动导热块4相互接触，此时的接触力就是推力弹簧2和拉力弹簧5的拉力。推力弹簧2和拉力弹簧5保证了两根导热链11相互连接。

使用时，当两根导热链11连接时，电磁铁7工作一次，推动棘轮连接轴8移动；当推杆10缩回时，就实现了导热链11的连接功能。在此其余时间，电磁铁7均处于断电状态。当导热链11断开时，电磁铁7工作原理与导热链11连接时相同。这样就大大减少了控制导热链11通断机构本身温度变化。

Claims (10)

1.一种真空环境电磁控制导热装置，其特征在于：所述装置包括第一固定座(1)、推力弹簧(2)、固定导热块(3)、移动导热块(4)、第二固定座(6)、电磁铁(7)、棘轮连接轴(8)、棘轮(9)、推杆(10)、安装板(13)、弹簧支撑杆(15)、两个拉力弹簧(5)、两根导热链(11)、两根导柱(12)和两个紧固螺钉(14)，第一固定座(1)、第二固定座(6)和电磁铁(7)由上至下依次固装在安装板(13)上，推杆(10)下端与电磁铁(7)连接，推杆(10)上端穿过第二固定座(6)，且推杆(10)上的棘齿(10-1)与棘轮连接轴(8)上的长齿(8-1)配合，棘轮(9)位于第二固定座(6)与棘轮连接轴(8)之间，棘轮(9)套装在推杆(10)上，棘轮(9)通过连接元件与第二固定座(6)固定连接，棘轮连接轴(8)的上端设置在移动导热块(4)中，固定导热块(3)平行设置在移动导热块(4)的上方，两根导热链(11)分别设置在固定导热块(3)和移动导热块(4)的上端，且导热链(11)通过紧固螺钉(14)与其对应的导热块固接，弹簧支撑杆(15)的下端设置在固定导热块(3)中，弹簧支撑杆(15)的上端设置在第一固定座(1)中，推力弹簧(2)套装在弹簧支撑杆(15)上，两根导柱(12)对称设置在棘轮(9)的两侧，每根导柱(12)的下端穿过第二固定座(6)与连接元件连接，每根导柱(12)的上端穿过移动导热块(4)、固定导热块(3)、第一固定座(1)后与连接元件连接，两个拉力弹簧(5)对称设置在棘轮(9)的两侧，每个拉力弹簧(5)的下端与第二固定座(6)固接，每个拉力弹簧(5)的上端与移动导热块(4)固接，所述棘轮(9)的上端设有三个深槽(9-1)和三个浅槽(9-2)，三个深槽(9-1)沿同一圆周均布设置，三个浅槽(9-2)沿同一圆周均布设置，三个深槽(9-1)和三个浅槽(9-2)交错设置，所述推杆(10)的上端外壁上设有三个导向块(10-2)，三个导向块(10-2)与三个深槽(9-1)一一对应，且导向块(10-2)沿深槽(9-1)滑动；

发热设备或者发热装置不需要降温时，电磁控制导热装置的两根导热链(11)处于断开状态，即两根导热链(11)分别安装在固定导热块(3)和移动导热块(4)上，固定导热块(3)由第一固定座1和推力弹簧(2)作用保持位置固定；棘轮连接轴(8)上的长齿(8-1)上端插入移动导热块(4)并可旋转，同时棘轮连接轴(8)上的长齿(8-1)插入导入棘轮(9)的深槽(9-1)内，拉力弹簧(5)拉动移动导热块(4)带动棘轮连接轴(8)将棘轮(9)压紧并使棘轮(9)保持位置固定；此时固定导热块(3)和移动导热块(4)处于分开状态；

当温度传感器检查到发热设备或者发热装置达到温度上限需要降温时，电磁控制导热装置开始工作，即电磁铁(7)通电后推动推杆(10)向上移动，推杆(10)带动棘轮连接轴(8)向上移动，直至棘轮连接轴(8)与棘轮(9)脱离后，长齿(8-1)上的长齿斜面(8-2)沿推杆(10)的棘刺斜面(10-3)下滑，当电磁铁(7)的行程达到最大时，电磁铁(7)自动断电，此时靠拉力弹簧(5)将移动导热块(4)拉回， 在此过程中棘轮连接轴(8)的长齿(8-1)进入棘轮(9)的浅槽(9-2)内。

2.根据权利要求1所述的一种真空环境电磁控制导热装置，其特征在于：所述棘齿(10-1)为三角形齿。

3.根据权利要求1或2所述的一种真空环境电磁控制导热装置，其特征在于：第一固定座(1)、第二固定座(6)、棘轮连接轴(8)、棘轮(9)、推杆(10)、安装板(13)和导柱(12)的材质均采用环氧玻璃布板或尼龙。

4.根据权利要求3所述的一种真空环境电磁控制导热装置，其特征在于：所述固定导热块(3)、移动导热块(4)和紧固螺钉(14)的材质均为铜。

5.根据权利要求4所述的一种真空环境电磁控制导热装置，其特征在于：所述每个深槽(9-1)的深度(H)为10mm～50mm。

6.根据权利要求5所述的一种真空环境电磁控制导热装置，其特征在于：所述每个深槽(9-1)的深度(H)为20mm。

7.根据权利要求5所述的一种真空环境电磁控制导热装置，其特征在于：所述每个深槽(9-1)的深度(H)为30mm。

8.根据权利要求5所述的一种真空环境电磁控制导热装置，其特征在于：所述每个深槽(9-1)的深度(H)为35mm。

9.根据权利要求5所述的一种真空环境电磁控制导热装置，其特征在于：所述每个深槽(9-1)的深度(H)为40mm。

10.根据权利要求5所述的一种真空环境电磁控制导热装置，其特征在于：所述每个深槽(9-1)的深度(H)为45mm。