CN111734538A - 一种自修复式高精度智能变频调速机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自修复式高精度智能变频调速机构，属于变频调速技术领域，一种自修复式高精度智能变频调速机构，可以实现在现有的多连杆机构上创新性的引入修复防护套，一方面起到对连杆本体的保护作用，另一方面利用设置的修复槽及时感知到连杆本体的初期微小变形，从而通过感知活塞杆来触发修复动作，利用加热的方式迫使修复槽内设置的热膨胀修复块出现热膨胀现象，从而向连杆本体传递一个抵消变形的力，并对变形区域进行修复，同时可以及时中止修复动作防止修复过度带来的逆向变形，不仅可以提高连杆本体在使用过程中的防变形效果，同时可以变形区域进行适度修复，大大提高多连杆机构在调速过程中的稳定性。

Description

一种自修复式高精度智能变频调速机构

技术领域

本发明涉及变频调速技术领域，更具体地说，涉及一种自修复式高精度智能变频调速机构。

背景技术

当前中小型发电机组中的发电机都是传统的固定式弹簧加调速齿轮相结合的传统调速机构，即整个机组调速式通过外界负载大小调速弹簧拉力发生变化控制油门开度，同时带动调速齿轮转动来调节发动机转速及输出大小和油门开度。此结构主要存在其主要通过弹簧来调节，弹簧在生产加工过程不好控制其拉力，硬度，差异性比较大，一致性不好，且弹簧在长时间使用后拉力及硬度都会降级，从而造成油门开度不足，动力输出功率受限制。

面对当前的传统机构存在的问题，现在的发电机通常选择采用一个多连杆机构外加一个电磁阀取代限购的传统调速机构，多连杆为钢制件或其它高硬度合金材料所制，加工简单且现有行业加工设备及加工能力能100％的加工精度及一致性，电磁阀装置能通过检测外界需求功率电流大小精准的控制发电机油门开度，做到实时精准的控制动力功率的输出，同时能大大提升燃油消耗量，与传统机组相比油耗提升30％-40％。

但是多连杆机构在长时间高负荷的使用下，难免会出现疲劳变形，一旦在变形初期无法及时察觉并处理，连杆的变形程度会逐渐加剧直至报废甚至损坏，影响到发电机的正常使用。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种自修复式高精度智能变频调速机构，它可以实现在现有的多连杆机构上创新性的引入修复防护套，一方面起到对连杆本体的保护作用，另一方面利用设置的修复槽及时感知到连杆本体的初期微小变形，从而通过感知活塞杆来触发修复动作，利用加热的方式迫使修复槽内设置的热膨胀修复块出现热膨胀现象，从而向连杆本体传递一个抵消变形的力，并对变形区域进行修复，同时可以及时中止修复动作防止修复过度带来的逆向变形，不仅可以提高连杆本体在使用过程中的防变形效果，同时可以变形区域进行适度修复，大大提高多连杆机构在调速过程中的稳定性。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种自修复式高精度智能变频调速机构，包括安装板，所述安装板上安装有多连杆机构，所述多连杆机构包括多个首尾连接的连杆，所述连杆包括连杆本体和包裹在连杆本体外表面上的修复防护套，所述修复防护套内表面上开设有多个均匀分布的修复槽，所述修复槽内固定连接有热膨胀修复块，所述热膨胀修复块中心处开设有感知触发槽，所述感知触发槽开口处插设有与连杆本体接触的感知活塞杆，所述感知触发槽内侧固定连接有充气筒，且感知活塞杆远离连杆本体一端插设于充气筒内，所述充气筒远离感知活塞杆一端固定连接有弹性气囊，所述感知触发槽内侧壁上固定连接有导热石墨层，所述导热石墨层上镶嵌连接有多个均匀分布的生热球，所述弹性气囊外表面上固定连接有多根与生热球相对应的触发针。

进一步的，所述生热球包括对称分布的屏蔽半球和导热半球，且导热半球镶嵌于导热石墨层内，所述生热球内填充有多个储氧微气球，所述屏蔽半球上开设有与触发针相匹配的多段延伸孔，屏蔽半球起到屏蔽磁吸杆的作用，避免磁吸杆在正常状态下也能吸附到储氧微气球从而刺破，导热半球则起到向导热石墨层传导热量的作用。

进一步的，所述触发针包括连接杆，所述连接杆远离弹性气囊一端固定连接有防落台，所述防落台远离连接杆一端固定连接有磁吸杆，所述磁吸杆外表面上固定连接有多个触发尖刺，所述磁吸杆远离防落台一端固定连接有导热杆，且导热杆与导热半球之间固定连接，磁吸杆可以将储氧微气球吸附过来通过触发尖刺将其刺破释放出填充物，而导热杆则起到向导热半球传递热量的作用。

进一步的，所述磁吸杆采用磁性材料制成，所述储氧微气球表面覆盖有磁吸层，所述导热杆采用多孔导热材料制成，所述多孔导热材料上吸附有自发热材料粉末，磁吸杆具体通过磁吸作用来主动吸附储氧微气球靠近被刺破，而导热杆不仅可以充当载体收纳足够多的自发热材料粉末，起到天然分散的作用，可以扩大其与氧气的接触面积，从而充分快速的反应释放出大量热量，同时导热杆可以直接将自发热材料粉末反应产生的热量直接传递至导热半球，减少热量传递的损失。

进一步的，所述储氧微气球内填充有压缩氧气，所述生热球内保持真空环境或者填充有无氧气体，自发热材料粉末与氧气发生氧化反应从而释放出大量热量，压缩氧气一方面不仅可以在有限的空间内提供更多的氧气，另一方面在储氧微气球被刺破的瞬间利用氧气的快速释放可以对其它的储氧微气球形成冲击，迫使它们暂时性的远离磁吸杆，避免被连续刺破导致加热过度。

进一步的，所述多段延伸孔由内至外依次包括屏蔽段、限位段和入口段，所述屏蔽段和入口段等径，且限位段直径大于屏蔽段和入口段，所述屏蔽段与磁吸杆相匹配，所述限位段与防落台相匹配，所述入口段与连接杆相匹配，多段延伸孔可以保证将触发针滞留于其中，防止移动过度而导致脱落。

进一步的，所述屏蔽半球采用磁屏蔽材料制成，所述导热半球采用导热材料制成。

进一步的，所述导热石墨层内镶嵌有与生热球连接的导热网，所述导热网与生热球的连接点上还连接有延伸至热膨胀修复块内的导热丝，一方面可以提高导热石墨层上的热量分布均匀性，另一方面又可以将热量快速均匀的传递至热膨胀修复块，保证热膨胀修复块升温的高效和均匀性，从而使得热膨胀修复块可以均匀膨胀反馈压力。

进一步的，所述修复防护套采用硬质隔热材料制成，所述热膨胀修复块采用高热膨胀系数的金属材料制成，修复防护套一方面可以起到对连杆本体的保护作用，另一方面可以进行保温防止热量损失，也可以减少自身的热膨胀，保证热膨胀修复块修复的稳定性。

进一步的，所述热膨胀修复块在感知触发槽开口处呈环形凸出的形状，所述热膨胀修复块在感知触发槽内侧呈一个包裹起来的球形，可以使得热膨胀修复块在热膨胀时会给予连杆本体一个竖向和一个斜向力，从而有效针对变形区域进行更好的修复，内侧的球形形状设置可以充分保证热量传递的高效性和均匀性。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以实现在现有的多连杆机构上创新性的引入修复防护套，一方面起到对连杆本体的保护作用，另一方面利用设置的修复槽及时感知到连杆本体的初期微小变形，从而通过感知活塞杆来触发修复动作，利用加热的方式迫使修复槽内设置的热膨胀修复块出现热膨胀现象，从而向连杆本体传递一个抵消变形的力，并对变形区域进行修复，同时可以及时中止修复动作防止修复过度带来的逆向变形，不仅可以提高连杆本体在使用过程中的防变形效果，同时可以变形区域进行适度修复，大大提高多连杆机构在调速过程中的稳定性。

(2)生热球包括对称分布的屏蔽半球和导热半球，且导热半球镶嵌于导热石墨层内，生热球内填充有多个储氧微气球，屏蔽半球上开设有与触发针相匹配的多段延伸孔，屏蔽半球起到屏蔽磁吸杆的作用，避免磁吸杆在正常状态下也能吸附到储氧微气球从而刺破，导热半球则起到向导热石墨层传导热量的作用。

(3)触发针包括连接杆，连接杆远离弹性气囊一端固定连接有防落台，防落台远离连接杆一端固定连接有磁吸杆，磁吸杆外表面上固定连接有多个触发尖刺，磁吸杆远离防落台一端固定连接有导热杆，且导热杆与导热半球之间固定连接，磁吸杆可以将储氧微气球吸附过来通过触发尖刺将其刺破释放出填充物，而导热杆则起到向导热半球传递热量的作用。

(4)磁吸杆采用磁性材料制成，储氧微气球表面覆盖有磁吸层，导热杆采用多孔导热材料制成，多孔导热材料上吸附有自发热材料粉末，磁吸杆具体通过磁吸作用来主动吸附储氧微气球靠近被刺破，而导热杆不仅可以充当载体收纳足够多的自发热材料粉末，起到天然分散的作用，可以扩大其与氧气的接触面积，从而充分快速的反应释放出大量热量，同时导热杆可以直接将自发热材料粉末反应产生的热量直接传递至导热半球，减少热量传递的损失。

(5)储氧微气球内填充有压缩氧气，生热球内保持真空环境或者填充有无氧气体，自发热材料粉末与氧气发生氧化反应从而释放出大量热量，压缩氧气一方面不仅可以在有限的空间内提供更多的氧气，另一方面在储氧微气球被刺破的瞬间利用氧气的快速释放可以对其它的储氧微气球形成冲击，迫使它们暂时性的远离磁吸杆，避免被连续刺破导致加热过度。

(6)多段延伸孔由内至外依次包括屏蔽段、限位段和入口段，屏蔽段和入口段等径，且限位段直径大于屏蔽段和入口段，屏蔽段与磁吸杆相匹配，限位段与防落台相匹配，入口段与连接杆相匹配，多段延伸孔可以保证将触发针滞留于其中，防止移动过度而导致脱落。

(7)导热石墨层内镶嵌有与生热球连接的导热网，导热网与生热球的连接点上还连接有延伸至热膨胀修复块内的导热丝，一方面可以提高导热石墨层上的热量分布均匀性，另一方面又可以将热量快速均匀的传递至热膨胀修复块，保证热膨胀修复块升温的高效和均匀性，从而使得热膨胀修复块可以均匀膨胀反馈压力。

(8)修复防护套采用硬质隔热材料制成，热膨胀修复块采用高热膨胀系数的金属材料制成，修复防护套一方面可以起到对连杆本体的保护作用，另一方面可以进行保温防止热量损失，也可以减少自身的热膨胀，保证热膨胀修复块修复的稳定性。

(9)热膨胀修复块在感知触发槽开口处呈环形凸出的形状，热膨胀修复块在感知触发槽内侧呈一个包裹起来的球形，可以使得热膨胀修复块在热膨胀时会给予连杆本体一个竖向和一个斜向力，从而有效针对变形区域进行更好的修复，内侧的球形形状设置可以充分保证热量传递的高效性和均匀性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明连杆本体和修复防护套部分的结构示意图；

图3为图2中A处的结构示意图；

图4为图3中B处的结构示意图；

图5为本发明生热球部分的结构示意图；

图6为图5中C处的结构示意图；

图7为本发明修复槽部分在修复变形状态下的结构示意图。

图中标号说明：

1安装板、2连杆、21连杆本体、22修复防护套、23修复槽、3感知触发槽、4感知活塞杆、5热膨胀修复块、6充气筒、7弹性气囊、8触发针、81连接杆、82防落台、83磁吸杆、84导热杆、85触发尖刺、9生热球、91屏蔽半球、92导热半球、93储氧微气球、10导热石墨层、11导热网、12导热丝、13多段延伸孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-2，一种自修复式高精度智能变频调速机构，包括安装板1，安装板1上安装有多连杆机构，多连杆机构包括多个首尾连接的连杆2，连杆2包括连杆本体21和包裹在连杆本体21外表面上的修复防护套22，修复防护套22采用硬质隔热材料制成，修复防护套22一方面可以起到对连杆本体21的保护作用，另一方面可以进行保温防止热量损失，也可以减少自身的热膨胀，保证热膨胀修复块5修复的稳定性。

请参阅图3，修复防护套22内表面上开设有多个均匀分布的修复槽23，修复槽23内固定连接有热膨胀修复块5，热膨胀修复块5采用高热膨胀系数的金属材料制成，例如铜或者铝合金，热膨胀修复块5在感知触发槽3开口处呈环形凸出的形状，热膨胀修复块5在感知触发槽3内侧呈一个包裹起来的球形，可以使得热膨胀修复块5在热膨胀时会给予连杆本体21一个竖向和一个斜向力，从而有效针对变形区域进行更好的修复，内侧的球形形状设置可以充分保证热量传递的高效性和均匀性，热膨胀修复块5中心处开设有感知触发槽3，感知触发槽3开口处插设有与连杆本体21接触的感知活塞杆4，感知触发槽3内侧固定连接有充气筒6，且感知活塞杆4远离连杆本体21一端插设于充气筒6内，充气筒6远离感知活塞杆4一端固定连接有弹性气囊7，请参阅图4，感知触发槽3内侧壁上固定连接有导热石墨层10，导热石墨层10上镶嵌连接有多个均匀分布的生热球9，弹性气囊7外表面上固定连接有多根与生热球9相对应的触发针8，导热石墨层10内镶嵌有与生热球9连接的导热网11，导热网11与生热球9的连接点上还连接有延伸至热膨胀修复块5内的导热丝12，一方面可以提高导热石墨层10上的热量分布均匀性，另一方面又可以将热量快速均匀的传递至热膨胀修复块5，保证热膨胀修复块5升温的高效和均匀性，从而使得热膨胀修复块5可以均匀膨胀反馈压力。

请参阅图5，生热球9包括对称分布的屏蔽半球91和导热半球92，且导热半球92镶嵌于导热石墨层10内，屏蔽半球91采用磁屏蔽材料制成，导热半球92采用导热材料制成，生热球9内填充有多个储氧微气球93，储氧微气球93内填充有压缩氧气，生热球9内保持真空环境或者填充有无氧气体，自发热材料粉末与氧气发生氧化反应从而释放出大量热量，压缩氧气一方面不仅可以在有限的空间内提供更多的氧气，另一方面在储氧微气球93被刺破的瞬间利用氧气的快速释放可以对其它的储氧微气球93形成冲击，迫使它们暂时性的远离磁吸杆83，避免被连续刺破导致加热过度，屏蔽半球91上开设有与触发针8相匹配的多段延伸孔13，屏蔽半球91起到屏蔽磁吸杆83的作用，避免磁吸杆83在正常状态下也能吸附到储氧微气球93从而刺破，导热半球92则起到向导热石墨层10传导热量的作用。

请参阅图6，触发针8包括连接杆81，连接杆81远离弹性气囊7一端固定连接有防落台82，防落台82远离连接杆81一端固定连接有磁吸杆83，磁吸杆83外表面上固定连接有多个触发尖刺85，磁吸杆83远离防落台82一端固定连接有导热杆84，且导热杆84与导热半球92之间固定连接，磁吸杆83可以将储氧微气球93吸附过来通过触发尖刺85将其刺破释放出填充物，而导热杆84则起到向导热半球92传递热量的作用，磁吸杆83采用磁性材料制成，储氧微气球93表面覆盖有磁吸层，导热杆84采用多孔导热材料制成，例如高导热性的多孔陶瓷材料，多孔导热材料上吸附有自发热材料粉末，磁吸杆83具体通过磁吸作用来主动吸附储氧微气球93靠近被刺破，而导热杆84不仅可以充当载体收纳足够多的自发热材料粉末，起到天然分散的作用，可以扩大其与氧气的接触面积，从而充分快速的反应释放出大量热量，同时导热杆84可以直接将自发热材料粉末反应产生的热量直接传递至导热半球92，减少热量传递的损失。

多段延伸孔13由内至外依次包括屏蔽段、限位段和入口段，屏蔽段和入口段等径，且限位段直径大于屏蔽段和入口段，屏蔽段与磁吸杆83相匹配，限位段与防落台82相匹配，入口段与连接杆81相匹配，多段延伸孔13可以保证将触发针8滞留于其中，防止移动过度而导致脱落。

使用时，修复防护套22在正常状态下起到对连杆本体21的保护作用，同时具有一定的防变形效果，在使用一段时间后，连杆本体21难免在受力状态下会出现疲劳变形的形象，请参阅图7，在连杆本体21出现变形后，变形区域向上顶起感知活塞杆4并通过充气筒6对弹性气囊7进行充气，触发热膨胀修复块5的修复动作，弹性气囊7充气胀大后迫使触发针8在多段延伸孔13内进一步插入，且插入距离与连杆本体21的变形程度成正比，插入越深，通过磁吸杆83吸附到的储氧微气球93就越多，在被触发尖刺85刺破后释放出的氧气也越多，自发热材料粉末反应生成的热量也随之增加，然后通过导热杆84依次传递至导热半球92和导热石墨层10中对热膨胀修复块5进行升温加热，迫使其具有更充分的热膨胀力来抵消变形，而当连杆本体21的变形被热膨胀修复块5修复后弹性气囊7在弹力作用下复形，感知活塞杆4同步复位等待下一次变形感知。

本发明可以实现在现有的多连杆机构上创新性的引入修复防护套22，一方面起到对连杆本体21的保护作用，另一方面利用设置的修复槽23及时感知到连杆本体21的初期微小变形，从而通过感知活塞杆4来触发修复动作，利用加热的方式迫使修复槽23内设置的热膨胀修复块5出现热膨胀现象，从而向连杆本体21传递一个抵消变形的力，并对变形区域进行修复，同时可以及时中止修复动作防止修复过度带来的逆向变形，不仅可以提高连杆本体21在使用过程中的防变形效果，同时可以变形区域进行适度修复，大大提高多连杆机构在调速过程中的稳定性。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自修复式高精度智能变频调速机构，包括安装板(1)，所述安装板(1)上安装有多连杆机构，所述多连杆机构包括多个首尾连接的连杆(2)，其特征在于：所述连杆(2)包括连杆本体(21)和包裹在连杆本体(21)外表面上的修复防护套(22)，所述修复防护套(22)内表面上开设有多个均匀分布的修复槽(23)，所述修复槽(23)内固定连接有热膨胀修复块(5)，所述热膨胀修复块(5)中心处开设有感知触发槽(3)，所述感知触发槽(3)开口处插设有与连杆本体(21)接触的感知活塞杆(4)，所述感知触发槽(3)内侧固定连接有充气筒(6)，且感知活塞杆(4)远离连杆本体(21)一端插设于充气筒(6)内，所述充气筒(6)远离感知活塞杆(4)一端固定连接有弹性气囊(7)，所述感知触发槽(3)内侧壁上固定连接有导热石墨层(10)，所述导热石墨层(10)上镶嵌连接有多个均匀分布的生热球(9)，所述弹性气囊(7)外表面上固定连接有多根与生热球(9)相对应的触发针(8)。

2.根据权利要求1所述的一种自修复式高精度智能变频调速机构，其特征在于：所述生热球(9)包括对称分布的屏蔽半球(91)和导热半球(92)，且导热半球(92)镶嵌于导热石墨层(10)内，所述生热球(9)内填充有多个储氧微气球(93)，所述屏蔽半球(91)上开设有与触发针(8)相匹配的多段延伸孔(13)。

3.根据权利要求2所述的一种自修复式高精度智能变频调速机构，其特征在于：所述触发针(8)包括连接杆(81)，所述连接杆(81)远离弹性气囊(7)一端固定连接有防落台(82)，所述防落台(82)远离连接杆(81)一端固定连接有磁吸杆(83)，所述磁吸杆(83)外表面上固定连接有多个触发尖刺(85)，所述磁吸杆(83)远离防落台(82)一端固定连接有导热杆(84)，且导热杆(84)与导热半球(92)之间固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种自修复式高精度智能变频调速机构，其特征在于：所述磁吸杆(83)采用磁性材料制成，所述储氧微气球(93)表面覆盖有磁吸层，所述导热杆(84)采用多孔导热材料制成，所述多孔导热材料上吸附有自发热材料粉末。

5.根据权利要求2所述的一种自修复式高精度智能变频调速机构，其特征在于：所述储氧微气球(93)内填充有压缩氧气，所述生热球(9)内保持真空环境或者填充有无氧气体。

6.根据权利要求3所述的一种自修复式高精度智能变频调速机构，其特征在于：所述多段延伸孔(13)由内至外依次包括屏蔽段、限位段和入口段，所述屏蔽段和入口段等径，且限位段直径大于屏蔽段和入口段，所述屏蔽段与磁吸杆(83)相匹配，所述限位段与防落台(82)相匹配，所述入口段与连接杆(81)相匹配。

7.根据权利要求2所述的一种自修复式高精度智能变频调速机构，其特征在于：所述屏蔽半球(91)采用磁屏蔽材料制成，所述导热半球(92)采用导热材料制成。

8.根据权利要求1所述的一种自修复式高精度智能变频调速机构，其特征在于：所述导热石墨层(10)内镶嵌有与生热球(9)连接的导热网(11)，所述导热网(11)与生热球(9)的连接点上还连接有延伸至热膨胀修复块(5)内的导热丝(12)。

9.根据权利要求1所述的一种自修复式高精度智能变频调速机构，其特征在于：所述修复防护套(22)采用硬质隔热材料制成，所述热膨胀修复块(5)采用高热膨胀系数的金属材料制成。

10.根据权利要求1所述的一种自修复式高精度智能变频调速机构，其特征在于：所述热膨胀修复块(5)在感知触发槽(3)开口处呈环形凸出的形状，所述热膨胀修复块(5)在感知触发槽(3)内侧呈一个包裹起来的球形。

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