CN101032656B - 防火排烟阀执行机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防火排烟阀执行机构，包括转动主轴组件、摆架组件、电磁铁(11)、微动开关(27)、摆杆组件、电器线路组件及温感器组件、隔爆外壳(1)和隔爆外壳盖(2)；隔爆外壳(1)与隔爆外壳盖(2)之间、隔爆外壳盖(2)与转动主轴组件上的转动主轴(3)之间以及隔爆外壳(2)与电器线路组件之间均密封配合连接；电磁铁(11)与摆杆组件之间有能增大转动主轴(3)扭矩的动锤放大机构；动锤放大机构一端连接在电磁铁(11)内的动铁芯(12)上，其另一端与摆杆组件配合动作。本发明的优点是在满足现有执行机构防火与排烟要求的同时还具有隔爆、防腐蚀、防潮(水)及防辐射功能。

Description

防火排烟阀执行机构

技术领域：

本发明涉及一种安装在通风空调系统防火排烟阀体中的防火排烟阀执行机构，特别是一种安装在爆炸性气体环境中和腐蚀性、潮湿性环境中使用的通风空调系统防火排烟阀体中的防火排烟阀执行机构。

背景技术：

随着消防事业的发展及为保障人民生命财产的安全，越来越多处在爆炸性气体环境中和腐蚀性、潮湿性环境中的工业、民用建筑物等的通风空调系统中都需要安装防火排烟阀，尽管现有技术的防火排烟阀执行机构已经能够满足工业、民用建筑物等通风系统对防火与排烟的要求，但是因为现有的防火排烟阀执行机构在材质和结构上无法满足密封及防爆要求，在防火排烟阀执行机构通电时，其安装在执行机构内部的开关容易引起火花，因此极易在爆炸性气体中引爆，从而给人们的生命财产带来一定的危险。针对执行机构的这种缺陷和不足之处，有人曾在现有执行机构的外面安装一个已通过防爆检验合格的外壳，但这种做法引起的问题是，在执行机构的外面罩上外壳后，其外壳内的执行机构的所有功能将无法使用，要使用时需将外壳除去，使用后再将外壳罩好，而且两者结合的密封性也无法满足防爆等级及防护等级的要求。现有执行机构密封性不好而造成的还有一个影响是，当现有的执行机构在腐蚀性气体、潮湿性气体及辐射性气体等环境中使用时，容易使机构内部的部件腐蚀、潮湿及受辐射影响，从而最终影响执行机构的正常工作。

另外，现有执行机构的温感器普遍安装在机构内部，其所带来的问题就是温感器安装或动作后，必须多次拆封执行机构的外壳盖和壳体，以便温感器安装或调换，这样就给内部油脂清洁程度和结构的密封性能造成一定的损坏，而且还增大了机构壳体，使制造成本升高。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是，提供一种在满足现有执行机构防火与排烟要求的情况下，还具有隔爆、防腐蚀、防潮(水)及防辐射功能的防火排烟阀执行机构。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的防火排烟执行机构：它包括转动主轴组件、摆架组件、电磁铁、微动开关、摆杆组件、电器线路组件及温感器组件、隔爆外壳和隔爆外壳盖；所述隔爆外壳与隔爆外壳盖之间、所述隔爆外壳盖与转动主轴组件上的转动主轴之间以及所述隔爆外壳与电器线路组件之间均密封配合连接；所述的密封配合连接指，隔爆接合面涂有密封材料；所述隔爆外壳盖的止口和转动主轴上均设有密封圈；所述的隔爆外壳和隔爆外壳盖的壁厚均为4～6mm；隔爆接合面通路长度L≥12.5，隔爆接合面间隙ic≤0.15mm；所述的隔爆外壳为圆柱形，所述隔爆外壳盖为圆形。

采用以上结构后，与现有技术相比，本发明具有以下优点：由于隔爆外壳与隔爆外壳盖之间、隔爆外壳盖与转动主轴组件上的转动主轴之间以及隔爆外壳与电器线路组件之间均采用密封配合连接，因此本发明执行机构内部的零部件就能与外部气体隔绝，使执行机构内部开关动作时因为没有气体源而不产生火花，从而防止本发明的执行机构在爆炸性气体环境中引爆，使本发明的执行机构具备了隔爆的功能；而且由于执行机构内部的零部件没有与壳体外气体如腐蚀性气体、潮湿性气体及辐射性气体等接触，从而避免了机构内部零部件被腐蚀、被辐射及受潮而影响执行机构的正常工作，延长了本发明执行机构的使用寿命。

密封材料一般可采用丁睛橡胶、硅橡胶或氯丁橡胶等，丁睛橡胶具有耐高温老化等功能；硅橡胶具有耐高温、耐辐射等功能，而且在受潮遇水或温度升高时变形小；氯丁橡胶具有耐化学辐射等功能，本发明采用这些材料作为密封材料后，进一步提高了执行机构防水(潮)、防辐射、防腐蚀及防高温等功能，使本发明的执行机构能够在不同场地选用，且其防护等级最高可达IP67级；而密封圈的设置也进一步提高了本发明执行机构的密封效果。

作为执行机构的主体，对隔爆外壳和隔爆外壳盖具有一定的要求，而本发明对隔爆外壳和隔爆外壳盖的制造工艺已经完全达到了防爆Exd IIC级的要求，进一步提高了本发明执行机构的防爆性能。而隔爆外壳和隔爆外壳盖的壁厚均为4～6mm保证了隔爆的强度要求。

从结构上把隔爆外壳改为圆柱形，把隔爆外壳盖改为圆形，保证了隔爆接合面通路长度L≥12.5，隔爆接合面间隙ic≤0.15mm的高精度要求的加工，从而进一步提高了本发明执行机构的隔爆性能。

作为本发明的一种改进，所述电磁铁组件与摆杆组件之间有能增大转动主轴扭矩的动锤放大机构；所述的动锤放大机构包括可转动地套在动锤轴上的动锤扭簧和动锤体、穿过钥匙通路套与动锤体紧配合且能使动锤体转动的动锤钥匙以及一端与棘爪小轴连接、而另一端与可在电磁铁内滑动的长动铁芯一端连接的棘爪；所述动锤体边上连接有撞块；所述钥匙通路套的表面上套有密封圈。采用这种结构的动锤放大机构结构简单，零部件价格便宜，操作方便，而且增大转动主轴扭矩的作用明显。所述动锤放大机构一端连接在电磁铁内的动铁芯上，其另一端与摆杆组件相互配合动作。由于转动主轴上设有密封圈，虽然密封圈大大增加了执行机构的密封效果，但其也产生了一定的摩擦阻力，使转动主轴的扭力相应提高，从而形成电磁铁的拉力不足而使执行机构工作困难。在电磁铁组件与摆杆组件之间增设动锤放大机构能够使转动主轴的扭矩增大两倍，从而不但使执行机构动作更加灵活、轻松，而且也使执行机构的抗震性能大大提高，执行机构使用更加稳定。

作为本发明的还有一种改进，所述温感器组件中的温感器安装在温感器座上；所述温感器座安装在隔爆外壳的外表面上；所述温感器上的动作锥块与温动滑芯相接触；所述温动滑芯穿过隔爆外壳；所述温动滑芯与隔爆外壳相接触的表面上套有密封圈。温感器安装在机构壳体外的优点是设计安装简单，不破坏整体密封性，维修方便，而且减小了机构壳体的体积，节省了制造成本。

作为本发明的还有一种改进，所述电器线路组件中的电线为铠装电缆，所述铠装电缆通过防爆填料函穿过隔爆外壳后与微动开关组件及电磁铁组件相互电连接。铠装电缆的作用就是通过屏蔽保护提高电缆抗干扰性能，防爆填料函的作用是增加电器线路组件与隔爆外壳的密封性能，从而使隔爆效果更加可靠。

附图说明：

图1为本发明去掉隔爆外壳盖和手柄后的正视结构示意图。

图2为图1中沿“A-A”线的剖视结构示意图。

图3为图1中沿“B-B”线的局部剖视结构示意图。

图中所示：1、隔爆外壳，2、隔爆外壳盖，3、转动主轴，41、42、43、44、密封圈，5、动锤轴，6、动锤扭簧，7、动锤体，8、钥匙通路套，9、动锤钥匙，10、棘爪小轴，11、电磁铁，12、动铁芯，13、棘爪，14、撞块，15、温感器座，16、温感器，17、动作锥块，18、滑芯，19、铠装电缆，20、防爆填料函，21、凸轮，22、主轴扭簧，23、主轴定位套，24、主轴拼帽，25、手柄，26、微动压簧，27、微动开关，28、滚子芯轴，29、滚子，30、摆架轴，31、摆架扭簧，32、摆架，33、摆架舌头，34、摆杆，35、摆杆扭簧，36、摆杆轴，37、摆杆角铁，38、卡扣，39、塔簧。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

本发明的执行机构主要包括隔爆外壳1、隔爆外壳盖2、转动主轴组件、摆架组件、电磁铁、微动开关27、摆杆组件、电器线路组件、温感器组件及浮点支架组件等几个部分。

如图1、图2和图3所示，与现有的执行机构一样，转动主轴组件主要以转动主轴3为中心，转动主轴3自上到下依次装配有手柄25、凸轮21、主轴扭簧22、主轴套23及主轴拼帽24，所述凸轮21焊接固定在转动主轴3上，转动主轴3的上端穿过隔爆外壳盖2，手柄25用螺钉固定在转动主轴3上端，转动主轴3带螺纹的一端，即转动主轴3的下端，先后穿过主轴扭簧22和主轴定位套23，主轴拼帽24的螺纹付用环氧树脂旋装粘结固定在转动主轴3的下端。所述环氧树脂为现有技术。凸轮21上安装有用螺丝固定的用于动作时压紧微动开关27的微动压簧26。微动开关27有两个且相互叠装用螺钉固定在凸轮21旁边的隔爆外壳1的内部底板上，每个微动开关27有三根焊接线分别与电磁铁及电器线路组件中的控制线和信号反馈线相连接。微动开关27的动作原理与现有技术相同，故不在此赘述。与现有的执行机构不同的是，在转动主轴3与隔爆外壳1和隔爆外壳盖2的内孔表面的接触处分别套有密封圈44，密封圈44的设置进一步提高了本发明执行机构的密封性能。

本发明与现有执行机构的最大不同点在于，本发明所述的隔爆外壳1与隔爆外壳盖2之间、所述隔爆外壳盖2与转动主轴3之间以及隔爆外壳2与电器线路组件之间均密封配合连接，从而避免了执行机构内部的零部件与壳体外部的爆炸性气体、腐蚀性气体、潮湿气体及辐射性气体等直接接触。所述密封配合连接可采用在隔爆接合面，即隔爆外壳1不同部件相对应的表面配合在一起且火焰或燃烧生产物可能由此从外壳内部传到外壳外部的部位，涂上密封材料，并且在隔爆外壳盖1的止口和转动主轴3上分别设置密封圈41、44。隔爆外壳1与隔爆外壳盖2一般采用铝合金材料，其壁厚均为4～6mm，隔爆外壳1和隔爆外壳盖2从现有的1.5～2mm铁板冲制变为本发明的壁厚为4～6mm的铝合金材料铸造，保证了隔爆的强度要求。所述隔爆外壳1和隔爆外壳盖2之间用螺钉旋紧在一起，其隔爆接合面通路长度即从隔爆外壳1内部通过隔爆外壳1与隔爆外壳盖2的接合面到隔爆外壳1外部的最短通路长度L≥12.5，其间隙即隔爆外壳1与隔爆外壳盖2接合面相对应表面之间的距离ic≤0.15mm。本发明的隔爆外壳1设计为圆柱形，隔爆外壳盖2设计为圆形，这样就可实现本发明的隔爆接合面通路长度L≥12.5及隔爆接合面间隙ic≤0.15mm。当然，隔爆外壳1和隔爆外壳盖2的形状并不局限与圆柱形和圆形，只要满足隔爆接合面通路长度L≥12.5，隔爆接合面间隙ic≤0.15mm，则均落入本发明的保护范围。另外，涂在隔爆接合面上的密封材料可根据防水(潮)、防腐蚀、防辐射及防高温等不同使用场地的要求采用丁睛橡胶、硅橡胶或氯丁橡胶等。

在摆架组件中，与现有的执行机构一样，滚子29通过滚子芯轴28铆接在摆架32的中部，摆架扭簧31套装在摆架轴30上。摆架扭簧31的一端卡入隔爆外壳1内的底部上，其另一端挂钩在摆架32的开口槽上。摆架32的一端通过螺母固定连接在摆架轴30上，摆架32的另一端是摆架舌头33。摆架轴30下端的螺纹付用厌氧胶密封旋装在隔爆外壳1内的底部上。这里提到的厌氧胶及下面将要提到的厌氧胶均为现有技术，即主要以甲基丙烯酸双酯为主体成份，添加适量引发剂、阻聚剂、填料、颜料制成。它是一类单组份胶粘剂，能在氧气存在时长期贮存，隔绝空气后可在室温下迅速固化成难溶的固体。厌氧胶的使用是为了增加本发明执行机构的密封效果。

在摆杆组件中，与现有的执行机构一样，摆杆34通过螺母固定在摆杆轴36上，在摆杆34下方的摆杆轴36上套有摆杆扭簧35。摆杆34一端是与摆架舌头33相配合的卡口38。摆杆角铁37通过螺母固定在摆杆34水平方向的中部。摆杆轴36下端的螺纹付用厌氧胶密封选装在隔爆外壳1内的底部上。

与现有执行机构不同，本发明的执行机构在电磁铁11与摆杆组件之间有能增大转动主轴3扭矩的动锤放大机构连接在电磁铁11内的动铁芯12上。动锤放大结构包括可转动地套在动锤轴5上的动锤扭簧6和动锤体7、穿过钥匙通路套8与动锤体7紧配合且能使动锤体7转动的动锤钥匙9以及一端与棘爪小轴10连接，而另一端与可在电磁铁11内滑动的动铁芯12一端连接的棘爪13；动锤体7边上有用螺钉固定的撞块14；钥匙通路套8与隔爆外壳盖2相接触的表面上套有密封圈42。电磁铁11外部的动铁芯12上套有塔簧39，而动铁芯12的一端用螺钉旋紧在棘爪13的一端上。

与现有执行机构不同，本发明执行机构中的温感器组件安装在隔爆外壳1的外部。温感器座15用螺钉固定在隔爆外壳1外的壳壁上，温感器14选装在温感器座15上。温感器14顶部是动作锥块17。动作锥块17与滑芯18相接触；所述滑芯18穿过隔爆外壳1与摆杆角铁37相接触。滑芯18与隔爆外壳1相接触的表面上套有密封圈43。

与现有执行机构安装在阀体上的形式为固定式不同，本发明执行机构的电器线路组件中的电线为铠装电缆19，所述铠装电缆19通过防爆填料函20穿过隔爆外壳1后与微动开关27及电磁铁11相互电连接。这里的铠装电缆19是一种具有金属材料铠装保护层的电缆，而防爆填料函20在本发明中是作为铠装电缆19与隔爆外壳1之间的接头。防爆填料函20的使用提高了本发明执行机构的密封性能。

本发明的工作原理包括电磁铁动作前的复位原理、电磁铁动作原理、手动复位原理、手动动作原理及温感器动作原理，具体动作原理如下所述：

电磁铁动作前的复位原理：将动锤钥匙8逆时针转动100°，从而带动动锤体7绕动锤轴25也转动100°，此时动锤体7上的缺口在动铁芯12上的塔簧39的推力作用下与棘爪13上的缺口啮合，从而阻止动锤体7顺时针转动，这样动锤体7在动锤扭簧6的作用下产生一个动锤扭矩。

电磁铁动作原理：当电磁铁通电后，动铁芯12缩进，拉动棘爪13从动锤体7上脱离，在动锤扭簧6的作用下，动锤体7顺时针转动，当动锤体7上的撞块14撞击摆杆34的一端后，摆杆34绕摆杆轴36逆时针转动，这样摆架32一端的摆架舌头33就会与摆杆34一端的卡扣38脱钩。这时，凸轮21在转动主轴3的扭矩作用下与滚子29脱离，转动主轴3顺时针转动90°，带动阀体转轴叶片(图中未示出)转动90°，从而使阀门呈开启或关闭所需状态。

手动复位原理：它必须先经电磁铁动作后才能手动复位，它是将手柄25逆时针转动90°，当转动主轴3、主轴扭簧22及凸轮21同时转动90°时，凸轮21与摆架32上的滚子29啮合，摆杆34一端的卡扣38在摆杆扭簧35的扭力作用下与摆架32一端的摆架舌头33钩牢，从而阻止转动主轴3顺时针转动。

手动动作原理：操作人员用手指向下按动动作锥块17，动作锥块17向下移动，给滑芯18一个动力，使滑芯18向隔爆外壳1的壳体内缩进，从而推动摆杆角铁37使摆杆34绕摆杆轴36逆时针转动，这样摆架32一端的摆架舌头33就会与摆杆34一端的卡扣38脱钩。这时，凸轮21在转动主轴3的扭矩作用下与滚子29脱离，转动主轴3顺时针转动90°，带动阀体转轴叶片转动90°，从而使阀门呈开启或关闭所需状态。

温感器动作原理：当发生火警室内温度升高到温感器16的熔点73℃时，温感器16上用低温合金焊接的易熔内外管熔化脱离，从而使温感器16上的动作锥块17向下移动，接下来的动作与手动动作一样，故不再此赘述。

本发明执行机构的转动主轴3通常是以顺时针方向转动的，但发明的结构并不局限于此，当用户需要逆时针转动时，只要凸轮21和主轴定位套23反装，然后通过调整微动开关27的安装位置，再增加一只与主轴扭簧22方向相反安装的反装主轴扭簧，这样就变化为逆时针转动的执行机构了，从而可使顺逆时针的两只机构化为一只使用，大量节约了制造费用，这些均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种防火排烟阀执行机构，包括转动主轴组件、摆架组件、电磁铁(11)、微动开关(27)、摆杆组件、电器线路组件及温感器组件，它还包括隔爆外壳(1)和隔爆外壳盖(2)；所述隔爆外壳(1)与隔爆外壳盖(2)之间、所述隔爆外壳盖(2)与转动主轴组件上的转动主轴(3)之间以及所述隔爆外壳(2)与电器线路组件之间均密封配合连接；所述密封配合连接指，隔爆接合面涂有密封材料；所述隔爆外壳盖(1)止口上套有密封圈(41)；所述转动主轴(3)上套有密封圈(44)；其特征在于：所述的隔爆外壳(1)和隔爆外壳盖(2)的壁厚均为4～6mm；所述隔爆外壳(1)与隔爆外壳盖(2)的隔爆接合面通路长度L≥12.5，隔爆接合面间隙ic≤0.15mm；所述隔爆外壳(1)为圆柱形，所述隔爆外壳盖(2)为圆形。

2.根据权利要求1所述的防火排烟阀执行机构，其特征在于：所述电磁铁(11)与摆杆组件之间有能增大转动主轴(3)扭矩的动锤放大机构；所述动锤放大机构包括可转动地套在动锤轴(5)上的动锤扭簧(6)和动锤体(7)、穿过钥匙通路套(8)与动锤体(7)紧配合且能使动锤体(7)转动的动锤钥匙(9)以及一端与棘爪小轴(10)连接、而另一端与可在电磁铁(11)内滑动的动铁芯(12)一端连接的棘爪(13)；所述动锤体(7)边上连接有撞块(14)；所述钥匙通路套(8)与隔爆外壳盖(2)相接触的表面上套有密封圈(42)；所述动锤放大机构一端连接在电磁铁(11)内的动铁芯(12)上，其另一端与摆杆组件相互配合动作。

3.根据权利要求1所述的防火排烟阀执行机构，其特征在于：所述温感器组件中的温感器(16)安装在所述温感器座(15)上；所述温感器座(15)安装在隔爆外壳(1)的外表面上；所述温感器(16)上的动作锥块(17)与滑芯(18)相接触；所述滑芯(18)穿过隔爆外壳(1)；所述滑芯(18)与隔爆外壳(1)相接触的表面上套有密封圈(43)。

4.根据权利要求1所述的防火排烟阀执行机构，其特征在于：所述电器线路组件中的电线为铠装电缆(19)，所述铠装电缆(19)通过防爆填料函(20)穿过隔爆外壳(1)后与微动开关(27)及电磁铁(11)相互电连接。

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