热管散热器穿片机自动定位系统-荣信电力电子股份有限公司.PDF

热管散热器穿片机自动定位系统 梁芃芃 （荣信电力电子股份有限公司 114044 ） 摘要:热管散热器利用热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量 迅速传递到热源外，目前被广泛应用在宇航、冶金、煤矿等行业。针对目前散热片穿制定位依靠 定位垫片的情况，研制一种利用电磁铁和曲柄滑块机构的装置来实现散热片间距的自动定位，以 提高散热片穿制的工作效率和安全系数。 关键词:热管 穿片机 电磁铁 曲柄滑块 定位系统 1 、引言 热管的基本工作原理如图1 所示，典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成，将管内抽成 1.3×(10 -1 ~10 -4 )Pa 的负压后充以适量的工作液体，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后 加以密封。管的一端为蒸发段(加热段) ，另一端为冷凝段(冷却段),根据应用需要在两段中间可布 置绝热段。当热管的一端受热时毛细芯中的液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出 热量凝结成液体，液体沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循环不已，热量由热管的一 端传至另一端。 图1 热管基本工作原理 散热片的作用是为了增大热管的传热面积，使热量有效地传递到空气中去，目前使用的散热 片的材质是铝合金，厚度为1 ㎜，散热片间距有4 ㎜、8 ㎜、12 ㎜、16 ㎜，为了保证片间距， 目前使用定位垫片来限制穿片机的穿片的位置，但这种方法效率底，费时费力，操作人员易把垫 片数量放错或者位置放错。针对这种情况，研究设计了一种以电磁铁为动力源的曲柄滑块机构， 利用棘轮的间歇式运动来调节穿片机下板上升的距离。 2 、穿片机自动定位系统的结构特点 如图2 所示，当电磁铁通电后，产生磁力吸引小轴，使小轴上下运动，小轴带动传动轴通过 曲柄滑块机构使棘爪产生往复运动，棘爪带动棘轮和齿轮转动，最后齿轮使齿条运动，齿条两侧 带有4 ㎜和8 ㎜间距的凹槽，定位套中含有弹簧和φ6 的钢球，齿条每行进4 ㎜，就可以通过凹 槽来进行定位，当齿条触碰到安装在穿片机下板上的行程开关后，下板停止运动，这样就达到了 散热片间距自动定位的目的。滑块与曲柄轴是螺纹连接，可以调节滑块在曲柄架中的位置，达到 适合的行程。 图2 CAD 结构图 1.底板 2.小轴 3.传动轴 4. 曲轴 5 轴套二 6.轴套一 7.连板 8.连板轴 9.轴用挡圈10 10.轴用挡圈 12 11.棘轮齿轮主轴 12.定位套 13.齿条导套 14.齿条压盖 15.齿轮 16. 曲柄架 17.滑块 18. 曲柄 压盖一 19. 曲柄压盖二 20. 曲柄轴 21.支架 22.棘爪 23.导套螺母 24.导套 25.棘轮 26.齿条 27. 衬板 28. 电磁铁 3、曲柄滑块机构的设计 图3 曲柄滑块棘轮机构 上图是行程可调的曲柄滑块棘轮机构，它的工作原理是：凸轮1 绕定轴A 转动，其上具有廓 线槽a，摇杆2 上的滚子在廓线槽中滚动，带有螺母和摇杆2 绕定轴线B 转动。连杆3 和滑块 10 及摇杆5 组成转动副C 和D ，棘轮6 在棘爪4 的作用下周期性地转动，棘爪4