[發明專利]用于脈管膨脹機的閥門驅動裝置

有效

• 申請號: 201810949114.9
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN108916448B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 龔領會;賈啟明;王立智;李正宇;張梅梅;朱偉平;李金峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: F16K31/04
• 分類號: F16K31/04;F16K31/52
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

本發明公開了一種用于脈管膨脹機的閥門驅動裝置，包括：相位凸輪組件，其包括高壓相位凸輪和低壓相位凸輪，高壓相位凸輪和低壓相位凸輪均同軸連接在一電機轉軸上；閥桿組件，其包括高壓閥桿、低壓閥桿，高壓閥桿、低壓閥桿下端分別與一閥門的閥芯連接，高壓閥桿、低壓閥桿上端均設有頂頭組件，高壓閥桿上的頂頭組件上端與高壓相位凸輪抵接，低壓閥桿上的頂頭組件上端與低壓相位凸輪抵接，高壓閥桿、低壓閥桿外均套設有一彈簧，彈簧下端抵接在閥門底座上、上端分別與對應的頂頭組件下端抵接。本發明的閥門驅動裝置，利用高壓相位凸輪、低壓相位凸輪和頂頭組件的接觸，可以最大程度減少驅動閥門運動過程中的機械磨損，延長閥門使用壽命。

技術領域

本發明涉及低溫制冷技術領域。更具體地說，本發明涉及一種用于脈管膨脹機的閥門驅動裝置。

背景技術

近年來對低溫設備的需求不斷增加，對低溫系統中的核心部件膨脹機的要求也不斷提高。隨著各種低溫理論的發展和完善，對脈管制冷機的認識愈發深刻，內部流體流動和降溫過程的機理得到了深入研究。在此基礎上，利用交變流動的流動機理以及壓力變化研制了脈管膨脹機，可以實現流體的膨脹降溫，有效的解決了小流量低溫系統中膨脹機加工難度大效率低的問題。

脈管膨脹機利用高低壓閥門的交替開閉以及熱端調相閥門的交替開閉實現脈管內部氣體壓力和流量的相位調節，實現氣體在流過脈管膨脹機后壓力降低溫度降低，實現膨脹效果。脈管膨脹機相較于現有膨脹機具有明顯優勢，其結構簡單，可靠性高，適用于中小流量的低溫制冷系統。脈管膨脹機中的運動部件只有閥門機構，可以實現對氣體相位的調節和控制，決定了脈管膨脹機的膨脹效率。而由于閥門機構需要在低溫下實現開閉，其絕熱和密封性質就直接影響了閥門的效率，為保證良好的絕熱和密封性，勢必采用較多的填料以及絕熱部件，這直接影響了閥門的運動流暢性，因此也對脈管膨脹機的閥門驅動裝置提出了極高的要求。

對于脈管膨脹機的閥門驅動裝置，首先需要保證可以提供較高的驅動力，可以克服較多填料或者其他隔熱密封機構造成的運動阻力，使閥門可以正常開啟閉合。其次，要保證閥門可以實現高頻運動，由于脈管膨脹機本身特性，高頻運動可以有效提高膨脹機膨脹效率，同時可以改善流動和提高流量，但是由于密封部件和較長的閥桿傳動部件導致高頻運動十分依賴驅動裝置的結構。最后，閥門的驅動裝置直接影響其使用壽命和運行穩定性，良好的驅動裝置可以保證閥門在較長的時間內穩定運行。

因此閥門驅動裝置對于脈管膨脹機的閥門而言是至關重要的，良好的結構設計可以大大提高脈管膨脹機的使用壽命，膨脹效率以及運行穩定性。傳統的低溫制冷機驅動裝置無法滿足要求，因此發明了一種用于脈管膨脹機的閥門驅動裝置，滿足膨脹機閥門的需求。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是提供一種用于脈管膨脹機的閥門驅動裝置，利用高壓相位凸輪、低壓相位凸輪和頂頭組件的接觸，可以最大程度減少驅動閥門運動過程中的機械磨損，延長閥門使用壽命。同時該種方式接觸穩定，運動過程中無側向力，可以有效避免閥門高頻運動中的阻塞和不流暢的問題。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種用于脈管膨脹機的閥門驅動裝置，包括：

相位凸輪組件，其包括高壓相位凸輪和低壓相位凸輪，所述高壓相位凸輪和低壓相位凸輪均同軸連接在一電機轉軸上；

閥桿組件，其包括分別與高壓相位凸輪、低壓相位凸輪一一對應的高壓閥桿、低壓閥桿，所述高壓閥桿、低壓閥桿均豎直穿過閥門底座，高壓閥桿、低壓閥桿下端分別與一閥門的閥芯連接，所述高壓閥桿、低壓閥桿上端均設有頂頭組件，高壓閥桿上的頂頭組件上端與高壓相位凸輪抵接，低壓閥桿上的頂頭組件上端與低壓相位凸輪抵接，高壓閥桿、低壓閥桿外均套設有一彈簧，所述彈簧下端抵接在閥門底座上、上端分別與對應的頂頭組件下端抵接，所述電機轉動帶動相位凸輪組件轉動以帶動高壓閥桿、低壓閥桿上下移動從而使閥芯上下移動以實現閥門的開閉。