[發明專利]海底直線開關式驅動器及其使用方法

在審

• 申請號: 202010085645.5
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111102146A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 金永平;劉廣平;彭佑多;萬步炎;劉平;謝焜
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: F03G7/06
• 分類號: F03G7/06
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 烏景瑞

本發明公開了一種海底直線開關式驅動器及其使用方法，驅動器包括外筒總成、內筒、半導體制冷組件、PET材料、彈簧筒總成和位置傳感器；所述的外筒總成包括外筒和端蓋，外筒固定在端蓋上，外筒底部設有位置傳感器；彈簧筒總成安裝在外筒內，彈簧筒總成包括彈簧筒和彈簧，彈簧置于彈簧筒與外筒總成之間；彈簧筒的底部設有驅動桿I，驅動桿I插裝在外筒底部的通孔內；內筒安裝在彈簧筒內，內筒與端蓋連接，內筒內設有PET材料和活塞，PET材料的兩端分別與端蓋和活塞接觸；活塞連接的活塞桿穿過內筒底部通孔與彈簧筒底部接觸；半導體制冷組件安裝在內筒的外壁上。本發明結構簡單、緊湊、操作簡便，適用于海底不同深度下直線驅動場合。

技術領域

本發明涉及一種直線驅動器，特別涉及一種海底直線開關式驅動器及其使用方法。

背景技術

由于海底特殊的高壓、低溫環境，要求海底直線驅動器結構簡單，操作方便，重量輕。目前直接用于海底的直線驅動器較少，目前最常用的是液壓驅動方式，如公布號CN203906981U的中國專利文獻公開的一種直線開關式水下驅動器，其通過液壓和機械同時控制閥門的開啟和關閉，但其必須依靠水下液壓源和控制閥等部件組成一個完整的液壓系統。也有使用電機驅動方式，如公布號CN102434701B的中國專利文獻公開的用于深海的采樣閥直線驅動裝置，其通過采用螺紋傳動把電機軸的旋轉運動轉化為直線運動，以滿足開啟直線驅動閥的要求，但其結構及裝配過程復雜。公布號CN102434701B的中國專利文獻公開的一種基于相變材料的水下直線驅動器，利用熱敏電阻加熱芯加熱相變材料使其融化，從而產生體積膨賬的特性實現直線驅動，但熱敏電阻加熱芯只能控制器加熱過程，相變材料冷卻過程卻無法控制，活塞縮回需要等待相變材料自然冷卻，從而導致回縮驅動滯后現象，無法滿足需要頻繁驅動目標設備快速開啟和關閉的場合。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種結構簡單、緊湊、操作簡便的海底直線開關式驅動器及其使用方法，它采用半導體制冷片對PET材料加熱或冷卻實現直線驅動，可以調節驅動器關閉或開啟的快慢，實現自動控制。

本發明采用的技術方案是：一種海底直線開關式驅動器，其特征在于：包括外筒總成、內筒、半導體制冷組件、PET材料、彈簧筒總成和位置傳感器；所述的外筒總成包括外筒和端蓋，外筒的開口端固定在端蓋上，外筒底部設有一通孔和位置傳感器；所述的彈簧筒總成安裝在外筒內，彈簧筒總成包括彈簧筒和彈簧，彈簧置于彈簧筒與外筒總成之間；彈簧筒的底部設有驅動桿I，驅動桿I插裝在外筒底部的通孔內；所述的內筒安裝在彈簧筒內，內筒的一端與端蓋連接，內筒內設有PET材料和活塞，PET材料的兩端分別與端蓋和活塞接觸；活塞連接有活塞桿，活塞桿穿過內筒底部通孔與彈簧筒底部接觸；所述的半導體制冷組件安裝在內筒的外壁上。

上述的海底直線開關式驅動器中，所述的外筒總成的外筒側壁上開有多個進水口，進水口外端與內端中心處分別設有一個水密接頭。

上述的海底直線開關式驅動器中，所述的內筒外壁上通過導熱硅膠粘接有多組半導體制冷片組件；所述的半導體制冷片組件包括多級半導體制冷片和多個電極座，半導體制冷片包括多個導熱板及兩散熱片，導熱板成弧形，多個導熱板平行設置，兩端通過兩散熱片加緊，相鄰的導熱板之間的接觸面上涂有導熱硅脂；每級半導體制冷片安裝在電極座連接，各電極座之間通過電線串聯，連接后的電極座的一端通過水密纜Ⅰ與水密接頭連接。

上述的海底直線開關式驅動器中，所述的位置傳感器固定在外筒內腔的底部，彈簧筒底部對應于位置傳感器設有磁鐵座，磁鐵座上設有磁鐵。

上述的海底直線開關式驅動器中，所述耐壓筒與端蓋之間設有密封圈；所述活塞與耐壓筒內壁之間設有密封圈；所述活塞桿上設有密封圈；所述彈簧筒的驅動桿與外筒設有密封圈；所述活塞軸與耐壓筒底部設有密封圈。

一種上述的海底直線開關式驅動器的使用方法，具體操作步驟如下：