專利名稱：用于防火閥和排煙閥的卷簧復(fù)位閥門執(zhí)行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于建筑通風(fēng)消防設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種防火閥和排煙閥的閥門啟閉執(zhí)行器。
背景技術(shù)：
在有通風(fēng)管道的建筑物內(nèi)，需要在管道工程中加設(shè)防火閥和排煙閥，它們的開啟和關(guān)閉需通過閥門執(zhí)行器進(jìn)行操縱。目前，使用的閥門執(zhí)行器由機(jī)殼、動(dòng)作機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、手動(dòng)定位機(jī)構(gòu)、帶凸輪塊的輸出軸和被凸輪塊觸壓的微動(dòng)開關(guān)，以及貫穿機(jī)殼的輸出軸外端部的輸出軸撥爪組成，動(dòng)作機(jī)構(gòu)為拉簧和電磁鐵，產(chǎn)生的彈性回復(fù)力啟動(dòng)，定位機(jī)構(gòu)采用棘輪棘爪機(jī)械定位的方式。這種執(zhí)行器存在一些問題，棘輪棘爪機(jī)構(gòu)容易打滑或銹損失效；使棘輪棘爪脫勾的電磁鐵瞬間工作電流大，對中央控制系統(tǒng)較為不利；拉簧的回復(fù)力對閥門執(zhí)行器的沖擊力大，使微動(dòng)行程開關(guān)容易損壞和失效，且拉簧容易疲勞屈服，可靠性差，壽命短。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種卷簧復(fù)位閥門執(zhí)行器，使執(zhí)行器的工作電流穩(wěn)定、有利于中央控制系統(tǒng)的工作、可靠性高、使用壽命長。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下方案一種防火閥和排煙閥的閥門執(zhí)行器，包括機(jī)殼、動(dòng)作機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、手動(dòng)定位機(jī)構(gòu)、帶凸輪塊的輸出軸和被凸輪塊觸壓的微動(dòng)開關(guān)，貫穿機(jī)殼的輸出軸外端部連接輸出軸撥爪，其特征在于定位機(jī)構(gòu)包括一個(gè)由含有恒電流控制電路的控制線路板控制的復(fù)位電機(jī)，復(fù)位電機(jī)上有電機(jī)軸齒輪與齒輪減速傳動(dòng)裝置的第一軸大齒輪嚙合，齒輪減速傳動(dòng)裝置的末軸小齒輪與輸出軸上連接的限位齒輪嚙合，輸出軸上的限位齒輪的兩側(cè)有啟動(dòng)狀態(tài)限位塊和復(fù)位狀態(tài)限位塊，將輸出軸限制在90°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)作機(jī)構(gòu)為卷簧，卷簧的內(nèi)端固定連接在齒輪減速傳動(dòng)裝置的第三齒輪軸上，與卷簧內(nèi)端相連的齒輪軸貫穿機(jī)殼并且端部伸出機(jī)殼外表面，手動(dòng)定位機(jī)構(gòu)包括止動(dòng)銷、卡簧軸、卡簧、手動(dòng)/自動(dòng)旋鈕、手動(dòng)復(fù)位旋鈕。手動(dòng)復(fù)位旋鈕連接在與卷簧內(nèi)端連接的齒輪軸的端部。止動(dòng)銷設(shè)置在齒輪傳動(dòng)裝置的齒輪上，卡簧軸貫穿執(zhí)行器的機(jī)殼，卡簧固定在卡簧軸上，卡簧能卡住止動(dòng)銷，手動(dòng)/自動(dòng)旋鈕與卡簧軸連接。
優(yōu)選地，所述定位機(jī)構(gòu)中的齒輪減速傳動(dòng)裝置包括第一軸大齒輪、第一軸小齒輪、第二軸大齒輪、第二軸小齒輪、第三軸大齒輪、第三軸小齒輪、末軸大齒輪、末軸小齒輪，共四軸，各齒輪之間相互嚙合。啟動(dòng)狀態(tài)限位塊和復(fù)位狀態(tài)限位塊為兩個(gè)固定在機(jī)殼底板上的短園柱，輸出軸上的限位齒輪為扇形，扇形限位齒輪弧度為90°，其邊上各有一個(gè)凹槽，凹槽與復(fù)位狀態(tài)限位塊和啟動(dòng)狀態(tài)限位塊的形狀相適應(yīng)，止動(dòng)銷設(shè)置在第一軸大齒輪的側(cè)表面，卷簧的內(nèi)端固定連接在第三軸上。
優(yōu)選地，卷簧置于卷簧盒內(nèi)，卷簧的外端與卷簧盒的內(nèi)側(cè)相連。
優(yōu)選地，機(jī)殼內(nèi)設(shè)置一隔板，將機(jī)殼分為內(nèi)、外兩個(gè)空間，卷簧及卷簧盒、復(fù)位電機(jī)和控制線路板安裝在同一內(nèi)層空間里，復(fù)位電機(jī)和卷簧盒固定在隔板上，控制線路板通過螺釘連接在卷簧盒的蓋上，外層空間里有齒輪減速傳動(dòng)裝置、啟動(dòng)狀態(tài)限位塊和復(fù)位狀態(tài)限位塊、輸出軸及其上的扇形限位齒輪和電機(jī)軸齒輪本實(shí)用新型的工作方式是這樣的把閥門執(zhí)行器安裝在防火閥或排煙閥上，輸出軸撥爪與閥門相連且可以撥動(dòng)防火閥或排煙閥，使其關(guān)閉或開啟。該實(shí)用新型利用直流電機(jī)經(jīng)過五級齒輪減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，來操縱閥門啟動(dòng)，同時(shí)，帶動(dòng)內(nèi)置卷簧收緊，使輸出軸上有一回復(fù)扭矩，操縱閥門轉(zhuǎn)動(dòng)至機(jī)構(gòu)限位擋塊后，電機(jī)開始堵轉(zhuǎn)，因電機(jī)恒流控制電路的調(diào)定電流是低于電機(jī)的額定工作電流，此時(shí)，控制電路自動(dòng)調(diào)整輸出電壓，使電機(jī)即使堵轉(zhuǎn)，但電流不超過額定電流，保證電機(jī)不被燒毀，可以長時(shí)間工作。在正常狀態(tài)下，復(fù)位電機(jī)堵轉(zhuǎn)產(chǎn)生的靜扭矩與卷簧回復(fù)扭矩的平衡實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器的定位?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)，執(zhí)行器收到中央控制系統(tǒng)信號、自動(dòng)溫感的信號或者人工手動(dòng)使執(zhí)行器啟動(dòng)關(guān)閉防火閥，控制電路使電機(jī)斷電，復(fù)位電機(jī)上的靜扭矩消失，卷緊的卷簧上的回復(fù)扭矩來啟動(dòng)執(zhí)行器，輸出軸旋轉(zhuǎn)90°，轉(zhuǎn)到啟動(dòng)狀態(tài)限位塊時(shí)停止，通過輸出軸撥爪關(guān)閉防火閥。撲滅火災(zāi)后，需要打開防火閥，執(zhí)行器需要復(fù)位，啟動(dòng)復(fù)位電機(jī)，通過五級齒輪減速傳動(dòng)裝置，卷簧卷緊，輸出軸向回轉(zhuǎn)動(dòng)90°，轉(zhuǎn)到復(fù)位狀態(tài)限位塊停止，執(zhí)行器處于復(fù)位狀態(tài)而定位。為了保證卷簧上有足夠的回復(fù)扭矩，卷簧上可以加有預(yù)緊力。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)采用卷簧復(fù)位方式，克服了棘輪棘爪定位方式易于打滑和銹損失效的缺陷，使機(jī)體的可靠性和壽命得到大幅提高；省去了電磁鐵拖動(dòng)，避免了電磁鐵工作的瞬間大電流對中央控制系統(tǒng)的影響；內(nèi)置式卷簧的回復(fù)動(dòng)作可靠、準(zhǔn)確，壽命長，不易生繡，省去了閥門上需另外安裝拉簧的麻煩，消除了閥門復(fù)位沖擊過大的缺點(diǎn)，控制扭矩可提高近1.5倍。本實(shí)用新型還設(shè)置了手動(dòng)復(fù)位裝置，使操作更方便。適用于各種防火閥排煙閥的自動(dòng)控制。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作詳細(xì)描述；


圖1是本實(shí)用新型啟動(dòng)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖面圖；圖3是圖1的B-B剖面圖；圖4是控制電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的最佳實(shí)現(xiàn)方式如下防火閥排煙閥閥門執(zhí)行器由機(jī)殼及機(jī)殼內(nèi)的輸出軸、微動(dòng)開關(guān)、動(dòng)作機(jī)構(gòu)、電動(dòng)定位機(jī)構(gòu)和手動(dòng)定位機(jī)構(gòu)組成。
機(jī)殼內(nèi)分為內(nèi)外兩個(gè)空間，中間用隔板2分開，上蓋板4、隔板2、側(cè)板3和底板9用螺釘或螺絲栓固定連接形成機(jī)殼。輸出軸11貫穿機(jī)殼，伸出機(jī)殼外的輸出軸端部連接輸出軸撥爪1，工作過程中，此撥爪撥動(dòng)防火閥和排煙閥，使其關(guān)閉或開啟。
卷簧復(fù)位機(jī)構(gòu)包括復(fù)位電機(jī)14、控制線路板8、齒輪減速傳動(dòng)裝置、圓柱狀的復(fù)位狀態(tài)限位塊20和啟動(dòng)狀態(tài)限位塊18。復(fù)位電機(jī)14安裝在隔板2上。齒輪減速傳動(dòng)裝置包括第一軸大齒輪21、第一軸小齒輪24、第二軸大齒輪26、第二軸小齒輪27、第三軸大齒輪28、第三軸小齒輪29、末軸大齒輪30、末軸小齒輪31，共四軸，各齒輪之間相互嚙合。復(fù)位電機(jī)14上有電機(jī)軸伸到下層，軸端連接電機(jī)軸齒輪22。電機(jī)軸齒輪22與齒輪減速傳動(dòng)裝置的第一軸大齒輪21嚙合，輸出軸11上有限位齒輪32，該齒輪為扇形，弧度為90°，與齒輪減速傳動(dòng)裝置的末軸小齒輪31嚙合，啟動(dòng)狀態(tài)限位塊18和復(fù)位狀態(tài)限位塊20位于輸出軸扇形限位齒輪32的兩邊，兩圓柱狀限位塊18和20中心的連線通過輸出軸11的軸心，限位塊18和20把輸出軸11限制在90°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出軸扇形限位齒輪32的邊上各有一個(gè)弧形凹槽19，凹槽19的形狀與圓柱狀的復(fù)位狀態(tài)限位塊20和啟動(dòng)狀態(tài)限位塊18的形狀相適應(yīng)，限位時(shí)限位塊和凹槽吻合。
控制線路板上有電源輸入端、線路輸出端和恒電流控制電路。電源輸入端與24伏直流電源連接，線路輸出端與復(fù)位電機(jī)14連接，恒電流控制電路由TTL集成電路TL494、和TIP32A組成。
動(dòng)作機(jī)構(gòu)包括卷簧17和罩在卷簧上的卷簧盒15。卷簧盒15固定在隔板2上，卷簧17置于卷簧盒15內(nèi)。齒輪減速傳動(dòng)裝置的第三軸16穿過卷簧盒15，并且端部伸出機(jī)殼外表面，端部固定連接手動(dòng)復(fù)位旋鈕5，卷簧17的內(nèi)端固定連接在此軸上，外端固定在卷簧盒15上。為了保證彈性回復(fù)扭矩能克服轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的磨擦力，使輸出軸11能回轉(zhuǎn)到啟動(dòng)狀態(tài)限位塊18，卷簧上可以加有預(yù)緊力。
手動(dòng)定位機(jī)構(gòu)包括止動(dòng)銷23、卡簧軸7、卡簧25、手動(dòng)/自動(dòng)旋鈕6、手動(dòng)復(fù)位旋鈕5。手動(dòng)復(fù)位旋鈕和手動(dòng)/自動(dòng)旋鈕均設(shè)置在機(jī)殼外表面，手動(dòng)復(fù)位旋鈕5連接在齒輪減速傳動(dòng)裝置的第三軸16的端部。止動(dòng)銷23設(shè)置在齒輪傳動(dòng)裝置中第一軸大齒輪21的側(cè)表面?？ɑ奢S7貫穿控制器的機(jī)殼，卡簧25固定連接在卡簧軸7上且與齒輪傳動(dòng)裝置同處在外層空間，并安裝在底板9上。設(shè)置在止動(dòng)銷23附近的卡簧25能卡住止動(dòng)銷23，控制齒輪減速傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)，使控制器定位，手動(dòng)/自動(dòng)旋鈕6與卡簧軸7連接。
卷簧盒15蓋上通過螺釘連接控制線路板8。輸出軸11上有一扇形凸輪塊12，與復(fù)位電機(jī)14在同一空間，也處于內(nèi)層，在輸出軸11附近，與扇形凸輪塊12在同一平面上有第一微動(dòng)開關(guān)10和第二微動(dòng)開關(guān)13，執(zhí)行器在啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)，凸輪塊觸壓第二微動(dòng)開關(guān)13，在復(fù)位狀態(tài)時(shí)凸輪塊觸壓第一微動(dòng)開關(guān)10，它們作為干式輸出與各項(xiàng)自動(dòng)控制和顯示連接。
本實(shí)用新型的啟動(dòng)靠卷簧上的回復(fù)扭矩，定位靠復(fù)位電機(jī)堵轉(zhuǎn)產(chǎn)生的靜扭矩與卷簧回復(fù)扭矩的平衡來實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，圖1所示為執(zhí)行器的啟動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)開始復(fù)位時(shí)控制電路輸出電機(jī)額定電壓，電機(jī)快速向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過五級齒輪減速組，到輸出軸扇形齒輪，使輸出軸撥爪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，此時(shí)閥門執(zhí)行器復(fù)位，帶動(dòng)閥門葉片向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，閥門葉片復(fù)位。同時(shí)在第三軸上，帶動(dòng)卷簧向逆時(shí)針方向收緊。當(dāng)扇形齒輪的弧形凹槽與復(fù)位狀態(tài)限位塊相遇時(shí)，電機(jī)堵轉(zhuǎn)，控制電流以恒流源方式工作，工作電源控制為電機(jī)額定電流，電機(jī)輸出的靜扭矩與卷簧張力產(chǎn)生的回復(fù)扭矩平衡，保持閥門定位在復(fù)位狀態(tài)。當(dāng)自動(dòng)溫感、中央控制或者手動(dòng)產(chǎn)生的信號要求此閥門執(zhí)行器啟動(dòng)時(shí)，控制電路使電機(jī)斷電，靜扭矩消失，在卷簧回復(fù)扭矩的作用下，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)快速反向轉(zhuǎn)動(dòng)，直到扇形齒輪在啟動(dòng)狀態(tài)限位塊的限位下，閥門又處于如圖所示啟動(dòng)狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種用于防火閥和排煙閥的閥門執(zhí)行器，包括機(jī)殼、動(dòng)作機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、手動(dòng)定位機(jī)構(gòu)、帶凸輪塊(12)的輸出軸(11)和被凸輪塊觸壓的微動(dòng)開關(guān)(10、13)，貫穿機(jī)殼的輸出軸外端部連接輸出軸撥爪(1)，其特征在于定位機(jī)構(gòu)包括一個(gè)由含有恒電流控制電路的控制線路板(8)控制的復(fù)位電機(jī)(14)，復(fù)位電機(jī)(14)上有電機(jī)軸齒輪(22)與齒輪減速傳動(dòng)裝置的第一軸大齒輪(21)嚙合，齒輪減速傳動(dòng)裝置的末軸小齒輪(31)與輸出軸上連接的限位齒輪(32)嚙合，輸出軸上的限位齒輪的兩側(cè)有啟動(dòng)狀態(tài)限位塊(18)和復(fù)位狀態(tài)限位塊(20)，將輸出軸(11)限制在90°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)作機(jī)構(gòu)為卷簧(17)，卷簧(17)的內(nèi)端固定連接在齒輪減速傳動(dòng)裝置的第三齒輪軸(16)上，與卷簧內(nèi)端相連的齒輪軸貫穿機(jī)殼并且端部伸出機(jī)殼外表面，手動(dòng)定位機(jī)構(gòu)包括止動(dòng)銷(23)、卡簧軸(7)、卡簧(25)、手動(dòng)/自動(dòng)旋鈕(6)、手動(dòng)復(fù)位旋鈕(5)，手動(dòng)復(fù)位旋鈕(5)連接在與卷簧(17)內(nèi)端連接的齒輪軸的端部，止動(dòng)銷(23)設(shè)置在齒輪傳動(dòng)裝置的齒輪上，卡簧軸(7)貫穿執(zhí)行器的機(jī)殼，卡簧(25)固定在卡簧軸(7)上，卡簧(25)能卡住止動(dòng)銷(23)，手動(dòng)/自動(dòng)旋鈕(6)與卡簧軸(7)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的閥門執(zhí)行器，其特征在于所述定位機(jī)構(gòu)中的齒輪減速傳動(dòng)裝置包括第一軸大齒輪(21)、第一軸小齒輪(24)、第二軸大齒輪(26)、第二軸小齒輪(27)、第三軸大齒輪(28)、第三軸小齒輪(29)、末軸大齒輪(30)、末軸小齒輪(31)，共四軸，各齒輪之間相互嚙合，啟動(dòng)狀態(tài)限位塊(18)和復(fù)位狀態(tài)限位塊(20)為兩個(gè)固定在機(jī)殼底板上的短圓柱，輸出軸(11)上的限位齒輪(32)為扇形，扇形限位齒輪(32)弧度為90°，其邊上各有一個(gè)凹槽(19)，凹槽(19)與復(fù)位狀態(tài)限位塊(20)和啟動(dòng)狀態(tài)限位塊(18)的形狀相適應(yīng)，止動(dòng)銷(23)設(shè)置在第一軸大齒輪(21)的側(cè)表面，卷簧(17)的內(nèi)端固定連接在第三軸上。
3.如權(quán)利要求1、2所述的閥門執(zhí)行器，其特征在于卷簧(17)置于卷簧盒(15)內(nèi)，卷簧(17)的外端與卷簧盒(15)的內(nèi)側(cè)相連。
4.如權(quán)利要求3所述的閥門執(zhí)行器，其特征在于機(jī)殼內(nèi)設(shè)置一隔板(2)，將機(jī)殼分為內(nèi)、外兩個(gè)空間，卷簧(17)及卷簧盒(15)、復(fù)位電機(jī)(14)和控制線路板(8)安裝在同一內(nèi)層空間里，復(fù)位電機(jī)(14)和卷簧盒(15)固定在隔板(2)上，控制線路板(8)通過螺釘連接在卷簧盒(15)的蓋上，外層空間里有齒輪減速傳動(dòng)裝置、啟動(dòng)狀態(tài)限位塊(18)和復(fù)位狀態(tài)限位塊(20)、輸出軸(11)及其上的扇形限位齒輪(32)和電機(jī)軸齒輪(22)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于防火閥和排煙閥的卷簧復(fù)位閥門執(zhí)行器，解決了現(xiàn)有閥門執(zhí)行器所存在的棘輪棘爪機(jī)構(gòu)易打滑、易銹損、電磁鐵造成瞬間大電流及復(fù)位拉簧易疲勞屈服和銹蝕失效、閥門復(fù)位沖擊大等問題。定位機(jī)構(gòu)包括一個(gè)由含有恒電流控制電路的控制線路板控制的復(fù)位電機(jī)，用電子恒流方式控制電機(jī)產(chǎn)生靜扭矩，動(dòng)作機(jī)構(gòu)為卷簧，卷簧的內(nèi)端固定連接在齒輪減速傳動(dòng)裝置上，內(nèi)置卷簧產(chǎn)生閥門復(fù)位扭矩，使閥門定位。
文檔編號F16K31/05GK2651551SQ200320102009
公開日2004年10月27日 申請日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月31日
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