CN102974062A - 气体灭火系统的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气体灭火系统的驱动装置，包括微电机、固定座、启动刀及一端开口的外壳，微电机包括微电机壳体和转轴，微电机壳体固设于外壳内；外壳的开口端与所述固定座的一端滑动配合，固定座上能拆卸地连接有一用于限制外壳向前滑动的限位机构；所述固定座内套设有一与其滑动配合的启动刀座；启动刀座沿轴向设有一通孔，所述转轴的前端伸入至该通孔内，且与通孔内壁螺纹连接；所述启动刀的后端与启动刀座的前端固连，工作时，启动刀的前端伸出于固定座外。本发明采用微电机作为动力源，在有限的安装空间内，扩大了驱动力；消耗功率低，安装体积小，适应气体灭火系统的配套。

Description

气体灭火系统的驱动装置

技术领域

本发明涉及气体灭火系统中的驱动装置，尤其是涉及一种电动的气体灭火系统的驱动装置。

背景技术

灭火系统的关键是在需使用时，要及时、准确、可靠启动，气体灭火系统应用在被保物要求较高的场所，对驱动装置的可靠性显得更加重要。气体灭火系统是将贮存钢瓶内的灭火剂，通过驱动装置释放灭火剂，通过管道输送到防护区内实施灭火；对组合分配系统在释放灭火剂前或同时，启动选择阀（又称分配阀）通过该选择阀相连的管道将灭火剂输送到防护区实施灭火。

目前，对于气体灭火系统的自动控制，国内外均使用小型电磁铁作为驱动装置动力源;驱动装置驱动力,在公安部GA61-2002《固定灭火系统驱动、控制装置通用技术条件》中规定，不应低于正常工作状态时，最大载满下释放部件所需操作力的二倍，由于气体灭火系统结构、位置的限制，又只能安装小型电磁铁，驱动力不能满足需求，特别是高压气体灭火系统，如IG541混合气灭火系统，灭火剂贮存压力高（15Mpa/20℃）启动膜片要求厚度要确保在1.5倍强度试验时不破裂，较厚的启动膜片刺破实施启动的力要求大，加上内压对启动刀的反作用力，经对IG541灭火剂贮存瓶容器阀，启动膜片驱动力测试，在气压7Mpa—15Mpa时为80 N—130N  ，国内常用的小型电磁铁驱动为45N～90N，远不能满足2倍驱动力的要求，所以国内采用二级（次）启动方法（见图1，包括灭火剂瓶组容器阀3a，灭火剂瓶组2a，先导阀3a，启动管路4a，启动钢瓶5a，启动钢瓶容器阀6a，小型电磁驱动装置7a），先用小型电磁铁驱动较低压力（6Mpa）的启动钢瓶，释放氮气再驱动气动驱动装置（先导阀），扩大驱动力后，才能刺破灭火剂贮存钢瓶容器阀启动膜片，开启容器阀，释放灭火剂实施灭火。该方法环节较多，启动钢瓶多数采用4L～7L小钢瓶，贮气量少，启动可靠性比较低。

国外如美国著名消防器材制造商安素（ANSUL）公司为了扩大电磁铁驱动力，采用一次性(破坏性)使用方法，直接启动灭火剂瓶组容器阀或选择阀，即强行电磁铁超负荷工作，每使用一次，电磁铁线圈过载烧毁，须更换，也是由于大功率（大体积）电磁铁在气体灭火系统中应用受限制。

因此，直接、正确、可靠驱动气体灭火系统成为行业的难题。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种驱动力大、体积小、可靠性高的气体灭火系统的驱动装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种气体灭火系统的驱动装置，包括微电机、固定座、启动刀及一端开口的外壳，微电机包括微电机壳体和转轴，微电机壳体固设于外壳内；外壳的开口端与所述固定座的一端滑动配合，固定座上能拆卸地连接有一用于限制外壳向前滑动的限位机构；所述固定座内套设有一与其滑动配合的启动刀座，工作时，启动刀座在外力作用下沿着固定座的内壁做前后运动；启动刀座沿轴向设有一通孔，所述转轴的前端伸入至该通孔内，且与通孔内壁螺纹连接；所述启动刀的后端与启动刀座的前端固连，工作时，启动刀的前端伸出于固定座外。

所述外壳包括阀体和后盖，后盖与阀体可旋转连接，阀体与微电机壳体固连；后盖的内壁与所述微电机壳体的外壁之间留有间隙，后盖上可拆卸地连接一限制其转动的限位部件。

所述固定座上还连接有一用于驱动外壳向后做复位运动的复位机构。

作为优选，所述复位机构为一弹簧，该弹簧环绕于外壳的内壁，其一端作用于固定座的端部，另一端作用于外壳。

所述限位机构为一卡环，该卡环环设于固定座的外围，且对应于外壳的端部。

所述启动刀座为一圆柱体，启动刀座的外壁上设有一凹槽，凹槽内设一导向滚珠，固定座的内壁沿轴向设有一滑槽，导向滚珠的一部分位于凹槽内，另一部分位于滑槽内。

进一步的，所述外壳的内壁上与固定座的接触处设有一滚珠槽，该滚珠槽内设有一手动导向滚珠，固定座的外壁上沿轴向设有一外滑动槽，手动导向滚珠的一部分位于滚珠槽内，另一部分位于外滑动槽内。

所述限位部件为一弹性销，该弹性销一端与后盖连接，另一端与微电机壳体连接。

本装置选用合适的微电机作动力源，将高速运转的转子，通过转轴与启动刀座的螺纹连接作用，进行减速后扩大扭矩输出，变旋转运动为直线推进，扩大了驱动力，满足所需2倍的驱动力。

本装置的外壳与固定座之间滑动配合连接，使装置具备机械应急启动功能，符合GB25972-210《气体灭火系统及部件》中规定的驱动装置需具备自动启动、手动启动和机械应急启动的功能。当自动和手动（电控）启动时，通过电控微电机实施；需手动应急操作时，取下限位机构，向前推动外壳，外壳带动微电机、启动刀座向前动作，实施手动机械应急操作，启动灭火系统。

本装置的外壳可以为分体结构，后盖与阀体之间可旋转连接，后盖可360°迴转，后盖上安装有微电机的接线柱，可按需要调整出线方向，有利安装和系统整体协调、美观。

综上所述，本装置具有以下优点：本发明采用微电机作为动力源，在有限的安装空间内，扩大了驱动力；消耗功率低，安装体积小，适应气体灭火系统的配套；变二级（次）启动为直接启动，减少启动环节和器材，提高启动可靠性；解决了不能直接启动的关键技术难题，克服了气体灭火系统启动驱动装置驱动力不够，要进行二次启动的问题。

附图说明

图1为现有中启动钢瓶启动的方法示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明的固定座与启动刀座的剖视图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如图2所示，一种气体灭火系统的驱动装置，包括微电机、启动刀4及一圆柱形的外壳2，外壳2包括阀体21和后盖22，阀体21的后端与后盖22的前端通过卡口的方式实现可旋转连接，阀体21的前端与一圆柱形的固定座3活动连接，且阀体21可以沿着该固定座3的外壁作前后滑动，为防止两者径向动作，更好地保证阀体21做直线运动，可以在外壳2的内壁上开有一滚珠槽，该滚珠槽内放置一颗手动导向滚珠34，固定座3的外壁上沿轴向开有一外滑动槽33，如图3所示，手动导向滚珠34的一部分卡在滚珠槽内，另一部分置于外滑动槽33内，使阀体21只沿着固定座3的轴向滑动，起到了一个导向的作用，保证了阀体21的运动路径为直线。也可以是在固定座31和阀体21的下侧也放置一个手动导向滚珠34，两个手动导向滚珠呈对称设置。也可以是在阀体21或固定座3上设一个凸点，另一者在对应处开一道滑轨迹，同样可以起到导向的作用，不过滚珠是圆的，可以增加滑动速度。为防止外壳随意移动，在固定座3上设有一限位机构，在本实施例中，采用一个带开口的卡环6作为限位机构，该卡环6环设于固定座3的外围，在固定座3的外围沿着径向开一圈卡位槽，卡环6卡在该卡位槽内，且卡环6对应于外壳2的端部处，将外壳2固定住。也可以是在固定座3上对应于外壳2的端部处插上几根插销，同样可以起到限位的作用。当拿下卡环6或插销时，外壳即可在外力作用下向前动作。

为了让外壳在外力作用下向前动作后可以迅速复位，我们设置了一个弹簧7作为复位机构，在本实施例中，该弹簧7环绕于阀体21的内壁，其一端作用于固定座3的端部，另一端作用于阀体21，从图中可以看出，我们在阀体21与弹簧7的端部接触的地方设置了一个凸台，用来顶住弹簧7，工作时，外壳在外力作用下向前动作，此时弹簧7被压紧，当外力消失时，外壳在该弹簧7的反作用力下，向后复位。显然，复位机构也可以设在外壳的前端，复位机构一端作用于外壳的前端，另一端作用于固定座的外壁。

微电机包括微电机壳体11和转轴12，微电机壳体11通过一根紧定螺钉13与阀体21固连，微电机壳体11与后盖22之间留有一定的间隙，而后盖22与阀体之间为卡口连接，后盖22可以沿着阀体360°迴转，而后盖上设有插拔式接线端子8，这样在安装时，可按需要调整出线方向，有利安装和系统整体协调、美观。当安装完毕时，需要一个限位部件将后盖进行限位，以防止其转动，在本实施例中后采用一根弹性销9，该弹性销9一端与后盖22连接，另一端与微电机壳体11连接，将后盖固定在微电机壳体上，当需要后盖转动时，只需拔下弹性销即可。

固定座3内套设有一圆柱体的启动刀座5，启动刀座5与固定座3之间滑动配合，即在外力作用下，启动刀座5可以沿着固定座3的轴向做前后运动，同样，为了导向作用，在本实施例中，启动刀座5的外壁上开有一凹槽，凹槽内放置一颗导向滚珠51，固定座3的内壁沿轴向也开有一滑槽31，如图3所示，导向滚珠51的一部分位于凹槽内，另一部分位于滑槽31内，更好的保证启动刀座沿着固定座的内壁做直线运动，而如果固定座不是圆柱体，而是设计成三角形的，则不需要该导向滚珠。

启动刀座5内设有一通孔，所述转轴12的前端伸入至启动刀座5的通孔内，且与启动刀座5的内壁螺纹连接；所述启动刀4的后端与启动刀座5的前端固连，当装置工作时，启动刀4的前端将伸出于固定座3外。

使用时，将装置的固定座与灭火剂瓶组容器阀连接，开始工作时，启动微电机，微电机的转轴开始转动，通过与启动刀座之间的螺纹连接，驱动启动刀座向前运动，启动刀被推出固定座，刺破容器阀启动膜片，开启灭火剂瓶组。

需手动应急操作时，取下限位机构，手动向前推动外壳，外壳带动微电机、启动刀座向前动作，启动刀刺破容器阀上启动膜片，实施失电状态下手动应急操作，开启灭火剂瓶组。

本实施例中选用10W微电机，电压DC24V,电流0.45A, 实测驱动力为270N，推进速度为2毫米/秒，完全满足高压灭火剂瓶组直接启动需操作力（130N）二倍的规定。经启动试验100次，成功率100% ，启动正确、可靠；与原二次启动用35W（电压DC24V,电流1.3A），吸力90N电磁铁相比，驱动力扩大了3倍，消耗功率缩小3倍，驱动装置体积（包括电磁铁或微电机）体积缩小4倍。本发明不但体积小，出力大，而且耗用功率小，与现行报警控制装置（输出控制电压DC24V,电流3A ）配套使用，可直接控制多个本装置的微电机驱动装置，有利于大型灭火系统，设置多个附加主动瓶实现直接控制而不需另设启动电源。

Claims (10)

1.一种气体灭火系统的驱动装置，其特征在于：包括微电机、固定座（3）、启动刀（4）及一端开口的外壳（2），微电机包括微电机壳体（11）和转轴（12），微电机壳体（11）固设于外壳（2）内；外壳（2）的开口端与所述固定座（3）的一端滑动配合，固定座（3）上能拆卸地连接有一用于限制外壳（2）向前滑动的限位机构；所述固定座（3）内套设有一与其滑动配合的启动刀座（5），工作时，启动刀座（5）在外力作用下沿着固定座（3）的内壁做前后运动；启动刀座（5）沿轴向设有一通孔，所述转轴（12）的前端伸入至该通孔内，且与通孔内壁螺纹连接；所述启动刀（4）的后端与启动刀座（5）的前端固连，工作时，启动刀（4）的前端伸出于固定座（3）外。

2.根据权利要求1所述的气体灭火系统的驱动装置，其特征在于：所述外壳（2）包括阀体（21）和后盖（22），后盖（22）与阀体（21）可旋转连接，阀体（21）与微电机壳体（11）固连；后盖（22）的内壁与所述微电机壳体（11）的外壁之间留有间隙，后盖（22）上可拆卸地连接一限制其转动的限位部件。

3.根据权利要求1所述的气体灭火系统的驱动装置，其特征在于：所述固定座（3）上还连接有一用于驱动外壳（2）向后做复位运动的复位机构。

4.根据权利要求3所述的气体灭火系统的驱动装置，其特征在于：所述复位机构为一弹簧（7），该弹簧（7）环绕于外壳（2）的内壁，其一端作用于固定座（3）的端部，另一端作用于外壳（2）。

5.根据权利要求1或2所述的气体灭火系统的驱动装置，其特征在于：所述限位机构为一卡环（6），该卡环（6）环设于固定座（3）的外围，且对应于外壳（2）的端部。

6.根据权利要求1或2所述的气体灭火系统的驱动装置，其特征在于：所述启动刀座（5）为一圆柱体，启动刀座（5）的外壁上设有一凹槽，凹槽内设一导向滚珠（51），固定座（3）的内壁沿轴向设有一滑槽（31），导向滚珠（51）的一部分位于凹槽内，另一部分位于滑槽（31）内。

7.根据权利要求6所述的气体灭火系统的驱动装置，其特征在于：所述启动刀座（5）为一圆柱体，启动刀座（5）的外壁上设有一凹槽，凹槽内设一导向滚珠（51），固定座（3）的内壁沿轴向设有一滑槽（31），导向滚珠（51）的一部分位于凹槽内，另一部分位于滑槽（31）内。

8.根据权利要求7所述的气体灭火系统的驱动装置，其特征在于：所述外壳（2）的内壁上与固定座的接触处设有一滚珠槽，该滚珠槽内设有一手动导向滚珠（34），固定座（3）的外壁上沿轴向设有一外滑动槽（33），手动导向滚珠（34）的一部分位于滚珠槽内，另一部分位于外滑动槽（33）内。

9.根据权利要求1或2所述的气体灭火系统的驱动装置，其特征在于：所述外壳（2）的内壁上与固定座的接触处设有一滚珠槽，该滚珠槽内设有一手动导向滚珠（34），固定座（3）的外壁上沿轴向设有一外滑动槽（33），手动导向滚珠（34）的一部分位于滚珠槽内，另一部分位于外滑动槽（33）内。

10.根据权利要求2所述的气体灭火系统的驱动装置，其特征在于：所述限位部件为一弹性销（9），该弹性销（9）一端与后盖（22）连接，另一端与微电机壳体（11）连接。

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