CN103437601A - 间接式授权钥匙解锁机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种需要通过授权的解锁装置，特别是一种间接式授权钥匙解锁机构，包括有授权移动销、解锁杆、螺线管铁芯和螺线管弹簧，其结构要点在于，还包括有间接控制杆和控制杆回位弹簧，在保证开锁方式没有改变的情况下，增加了一个间接控制授权移动销的机构，即间接控制杆，采用螺线管铁芯穿过间接控制杆下部的长条孔，间接控制杆顶端插入授权移动销中。相比目前的解锁机构，螺线管铁芯不直接受力，而受力零件转变成了间接控制杆，有效保护了螺线管铁芯，其只受授权控制的操作，不易变形，使用可靠性高，提高了变电站、发电厂的安全运行及设备的安全管理。

Description

间接式授权钥匙解锁机构

技术领域

本发明涉及一种需要通过授权的解锁装置，特别是一种间接式授权钥匙解锁机构。

背景技术

授权钥匙解锁机构是一种应用在变电站、发电厂、石化、冶金、煤炭等对使用时有授权要求才可以将锁具打开的装置，以防止运行人员在未得到授权情况下自行开锁，从而影响到设备运行安全。在电力行业设备系统中，普遍采用智能型解锁机构，其具备授权操作功能，不授权就不能开锁，同时，开锁过程自动记录，方便追查历史操作任务。

现有的变电站的授权钥匙解锁机构参见附图1，包括有授权移动销1、解锁杆2、螺线管铁芯3和螺线管弹簧4，授权移动销1和螺线铁芯3均安装于解锁杆2的内腔中，螺线管铁芯3的下端面设置有螺线管弹簧4，授权移动销1的一侧边设置有限位凹槽，而螺线管铁芯3的上端插入该凹槽中，此时授权移动销1和螺线管铁芯3呈轴向垂直分布。使用时，当螺线管铁芯3得到智能验证后，会沿着其在解锁杆2的轴腔中向下移动，尾端脱出授权移动销1的限位凹槽，此时，便可通过钥匙转动锁壳，授权移动销1自动缩入解锁杆2的横向内腔中，完成解锁工作。然而上述的授权钥匙解锁机构的不足之处在于，所述的解锁机构采用螺线管铁芯直接控制授权移动销，如果授权移动销在未授权情况下而强行使用钥匙转动锁壳，则此时授权移动销将受到锁芯的挤压，并且该挤压力会直接转移到螺线管铁芯上，由于螺线管铁芯为磁性铁质材料，硬度较低，在挤压力作用下容易变形，会出现螺线管铁芯被挤压变形而无法正常收缩的情况，从而导致解锁机构失效而无法开锁，使用可靠性低。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种使用可靠性高、不易变形失效的间接式授权钥匙解锁机构。

本发明的目的是通过以下途径来实现的：

间接式授权钥匙解锁机构，包括有授权移动销、解锁杆、螺线管铁芯和螺线管弹簧，其结构要点在于，还包括有间接控制杆和控制杆回位弹簧，解锁杆中设置有垂直相贯的轴向内腔和横向内腔，螺线管铁芯位于横向内腔中，后端套嵌有螺线管弹簧，前端具有斜坡构造，斜坡面位于下侧面，为螺线管铁芯直杆的过渡向下延伸面；间接控制杆位于解锁杆的轴向内腔中，控制杆回位弹簧位于轴向内腔的下端部，而间接控制杆包括有位于上部的连接杆和位于下部的执行杆，执行杆中间具有通孔，该通孔直径与螺线管铁芯的斜坡构造截面长度相适配，且螺线管铁芯穿过该执行杆的通孔，具有斜坡构造的前端位于执行杆的左侧，而其他部分位于执行杆通孔的右侧；授权移动销位于解锁杆上方的开口横向孔槽中，该横向孔槽与解锁杆的轴向内腔上端部相贯通，授权移动销的下侧面设置有限位凹槽，间接控制杆的连接杆上端部能够插入该限位凹槽中。

未授权时，螺线管铁芯在螺线管弹簧的预紧作用下，前伸使得铁芯的直杆部分位于间接控制杆的执行杆通孔中，由于控制杆弹簧的预紧作用，间接控制杆向上顶，此时铁芯的直杆部分是贴靠在间接控制杆通孔的下侧沿上的，而斜坡构造则位于穿过通孔的解锁杆的另一侧横向内腔中，并紧靠在执行杆的左侧面上，此时，由于控制杆回位弹簧提供预紧弹力，间接控制杆的连接杆向上插入授权移动销的限位凹槽中，形成锁紧状态。在授权情况下，螺线管铁芯向后移动，压缩螺线管弹簧，此时螺线管铁芯前端的斜坡构造将向间接控制杆的通孔方向移动，并随着斜坡构造进入通孔而下压间接控制杆，使得间接控制杆沿着解锁杆的轴向内腔向下移动，此时间接控制杆的连接杆将脱出授权移动销的限位凹槽，这样，便可采用钥匙转动锁壳，锁壳的转动也使得不再受限制的授权移动销缩入其横向孔槽中，完成开锁工作。

在未授权的情况下，使用钥匙启动，由于授权移动销受到间接控制杆的限制，无法缩入其所在孔槽中，锁壳无法完成转动，如果强行转动，则会使授权移动销产生向横向孔槽内挤压的作用力，这个挤压作用力由于限位凹槽与间接控制杆的连接而转移到间接控制杆，使间接控制杆产生应力，而间接控制杆与螺线管铁芯之间并无相应直接的连接关系，螺线管铁芯只是穿过间接控制杆上的通孔，因此不会受到间接控制杆产生的应力的影响，这样便有效保护了螺线管铁芯，其只受授权控制的操作，不易变形，使用可靠性高。

本发明可以进一步具体为：

间接控制杆中，连接杆的截面小于执行杆的截面，二者连接处具有阶梯面，而解锁杆的轴向内腔对应呈阶梯构造，该阶梯构造所形成的台阶面成为限位面，与间接控制杆的阶梯面相适配。

考虑间接控制杆在控制杆弹簧的作用下，会形成一个向上的力，该作用力如果直接与螺线管铁芯的直杆部分作用，可能会对螺线管铁芯形成一个向上的剪应力，存在不可靠影响，虽然间接控制杆的连接杆与授权移动销的限位凹槽之间的连接所提供的限位面可以使螺线管铁芯的直杆正好位于执行杆通孔的下侧面，但是所述的限位面可以使执行杆更好的限制在一定范围内，保证螺线管铁芯在正常情况下不会受到间接控制杆的影响，同时，这样的构造也会使得在制作过程中更加便于螺线管铁芯与执行杆通孔直接的定位处理。

还包括有螺线管套，其位于解锁杆横向内腔的右侧，具有螺线管腔，螺线管铁芯具有螺线管弹簧的后端部分位于该螺线管腔中。

该螺线管套可以与智能授权控制端连接，用于控制螺线管铁芯的横向运动。

螺线管铁芯前端的斜坡构造具体呈一种喇叭状梯形构造。

所述的梯形构造是一种等边的梯形，短边同螺线管铁芯的直杆直径，长边则位于最前端，上下两边均呈长边向短边斜接的斜坡构造。此时解锁杆横向内腔的左侧内腔直径需与该梯形构造的长边相适配，为间隙配合，保证螺线管铁芯在移动时能够保持在一定的水平线上，顺利完成授权解锁。

授权移动销的后端面设置有横向凹孔，该横向凹孔中设置有移动销弹簧，该移动销弹簧的一端位于解锁杆的开口横向孔槽底面，另一端位于授权移动销横向凹孔的底面，且该移动销弹簧正常展开时，间接控制杆的连接杆正好对准授权移动销的限位凹槽。

这样，授权解锁时，授权移动销解除了间接控制杆的限制后，锁壳转动下，授权移动销需要缩入解锁杆的横向孔槽中，此时将压缩移动销弹簧，随后恢复原状后，移动销弹簧将回位处于正常展开状态，此时，间接控制杆的连接杆正好对准授权移动销的限位凹槽，便于机构的回位。

间接控制杆为一种不锈钢控制杆。

采用不锈钢材质制作的间接控制杆硬度较高，受力不容易变形，能够保护作为解锁主要控制作用的螺线管铁芯不受任何外力的挤压。

综上所述，本发明提供了一种间接式授权钥匙解锁机构，特别采用间接控制杆以间接控制授权移动销，其可以承受授权移动销传递的挤压力，而保护螺线管铁芯不变形，有效保护了螺线管铁芯，其只受授权控制的操作，不易变形，使用可靠性高，提高了变电站、发电厂的安全运行及设备的安全管理。

附图说明

图1所示为本发明背景技术所述的间接式授权钥匙解锁机构的结构示意图；

图2所示为本发明所述的间接式授权钥匙解锁机构的外形结构示意图；

图3所示为本发明所述的间接式授权钥匙解锁机构的剖视结构示意图；

图4所示为本发明所述的间接控制杆的结构示意图；

图5所示为本发明所述的螺线管组件的结构示意图；

图6所示为间接式授权钥匙解锁机构在闭锁状态时整体结构示意图；

图7所示为授权移动销在闭锁状态时的横向截面结构示意图；

图8所示为间接式授权钥匙解锁机构在开锁状态时整体结构示意图；

图9所示为授权移动销在开锁状态时的横向截面结构示意图。

下面结合实施例对本发明做进一步描述。

具体实施方式

最佳实施例：

参照附图2和附图3，间接式授权钥匙解锁机构，包括有解锁杆1、间接控制杆2、授权移动销3、移动销弹簧4、螺线管组件5和控制杆弹簧6。

解锁杆1呈上小下大的凸形截面构造，上方为小圆柱11，下方为大圆柱12，其内设置有垂直相贯的轴向内腔和横向内腔，小圆柱11上还设置有左开口的横向孔槽，该横向孔槽与轴向内腔相贯通。其中轴向内腔从横向孔槽开始向下延伸到大圆柱12中，为一种上小下大的阶梯构造，该阶梯构造所形成的台阶面成为限位面；横向内腔贯通大圆柱12，分为左右两内腔。

结合附图4，间接控制杆2位于解锁杆1的轴向内腔中，包括有位于上方截面直径较小的连接杆21和位于下方截面直径较大的执行杆22，执行杆22的中间具有长条形的通孔23，由于连接杆21的截面小于执行杆22的截面，二者连接处具有阶梯面，其与解锁杆1轴向内腔的阶梯构造完全相适配，即连接杆21位于轴向内腔的上阶梯中，而执行杆22则位于下阶梯中，而阶梯面与轴向内腔的限位面则相靠触。控制杆弹簧6位于轴向内腔的底部，上端部连接间接控制杆2的底端面，呈压缩预紧状态，给予间接控制杆上压的作用力，保持间接控制杆的位置，并在解锁后使间接控制杆能够有效回位。

结合附图5，螺线管组件5包括有螺线管套51、螺线管铁芯52和螺线管弹簧53，螺线管套51安装在解锁杆1横向内腔的右侧腔中，具有前后两限位环面的螺线管腔，螺线管套可以与智能授权控制端连接，用于控制螺线管铁芯的横向运动。螺线管铁芯52的后半部分位于该螺线管腔中，呈前大后小的T型构造，大直径部分与螺线管腔的高度一致，正好靠触在前限位环面上，小直径部分套有螺线管弹簧53，该螺线管弹簧53的直径也是与螺线管腔的高度一致，尾端靠触在后限位环面上。螺线管铁芯52的前半部分包括有直杆部分521和喇叭状梯形部分522，其下端面为斜坡构造5c，该部分穿过执行杆的通孔，使梯形部分位于解锁杆1左侧腔中，且直杆部分正好靠触在执行杆通孔的下侧面上。

授权移动销3位于解锁杆1的小圆柱左开口的横向孔槽中，下端面设置有能够对准解锁杆1轴向内腔的限位凹槽31，间接控制杆2的连接杆上端插入该限位凹槽31中；后端面设置有横向凹孔，该横向凹孔中设置有移动销弹簧4，该移动销弹簧4的一端位于解锁杆的开口横向孔槽底面，另一端位于授权移动销横向凹孔的底面，且该移动销弹簧4正常展开时，间接控制杆2的连接杆正好对准授权移动销的限位凹槽31。

参照附图6和附图7，所述的间接式授权钥匙解锁机构中，解锁杆1的小圆柱外套有锁壳7，该锁壳7上设置有与授权移动销3前端相适配的锁壳凹槽8。在未授权的情况下，授权移动销3前端插入锁芯固定不动的锁壳凹槽8里，后端被间接控制杆2顶住，此时授权移动销3不能向后移动，卡在固定不动的锁壳7与可转动的钥匙解锁机构之间（如图7），导致钥匙无法转动。此时，如果用力旋转钥匙，来自锁壳7上的挤压力通过授权移动销3传递到间接控制销2上，由于该挤压力方向与间接控制杆2垂直，因此位于间接控制杆2下端的螺线管铁芯52不受任何挤压力。

参照附图8和附图9，当钥匙上的读码装置9将锁具信息传递到解锁钥匙内的MCU内后，MCU判断锁具是否允许打开，通过验证后，MCU通电给螺线管套51，螺线管铁芯52收缩，铁芯一端的具有斜坡构造的梯形构件将间接控制杆2向下拉开（如图8），此时间接控制杆末端与授权移动销3分离开，授权移动销3可以自由移动，当转动解锁钥匙时，授权控制销3从锁壳的凹槽8顶出（如图9），此时，可以完成解锁操作。

本发明主要是在保证开锁方式没有改变的情况下，增加了一个间接控制授权移动销的机构，即间接控制杆，采用螺线管铁芯穿过间接控制杆下部的长条孔，间接控制杆顶端插入授权移动销中。相比目前的解锁机构，螺线管铁芯不直接受力，而受力零件转变成了间接控制杆。

本发明未述部分与现有技术相同。

Claims (6)

1.间接式授权钥匙解锁机构，包括有授权移动销、解锁杆、螺线管铁芯和螺线管弹簧，其特征在于，还包括有间接控制杆和控制杆回位弹簧，解锁杆中设置有垂直相贯的轴向内腔和横向内腔，螺线管铁芯位于横向内腔中，后端套嵌有螺线管弹簧，前端具有斜坡构造，斜坡面位于下侧面，为螺线管铁芯直杆的过渡向下延伸面；间接控制杆位于解锁杆的轴向内腔中，控制杆回位弹簧位于轴向内腔的下端部，而间接控制杆包括有位于上部的连接杆和位于下部的执行杆，执行杆中间具有通孔，该通孔直径与螺线管铁芯的斜坡构造截面长度相适配，且螺线管铁芯穿过该执行杆的通孔，具有斜坡构造的前端位于执行杆的左侧，而其他部分位于执行杆通孔的右侧；授权移动销位于解锁杆上方的开口横向孔槽中，该横向孔槽与解锁杆的轴向内腔上端部相贯通，授权移动销的下侧面设置有限位凹槽，间接控制杆的连接杆上端部能够插入该限位凹槽中。

2.根据权利要求1所述的间接式授权钥匙解锁机构，其特征在于，间接控制杆中，连接杆的截面小于执行杆的截面，二者连接处具有阶梯面，而解锁杆的轴向内腔对应呈阶梯构造，该阶梯构造所形成的台阶面成为限位面，与间接控制杆的阶梯面相适配。

3.根据权利要求1所述的间接式授权钥匙解锁机构，其特征在于，还包括有螺线管套，其位于解锁杆横向内腔的右侧，具有螺线管腔，螺线管铁芯具有螺线管弹簧的后端部分位于该螺线管腔中。

4.根据权利要求1所述的间接式授权钥匙解锁机构，其特征在于，螺线管铁芯前端的斜坡构造具体呈一种喇叭状梯形构造。

5.根据权利要求1所述的间接式授权钥匙解锁机构，其特征在于，授权移动销的后端面设置有横向凹孔，该横向凹孔中设置有移动销弹簧，该移动销弹簧的一端位于解锁杆的开口横向孔槽底面，另一端位于授权移动销横向凹孔的底面，且该移动销弹簧正常展开时，间接控制杆的连接杆正好对准授权移动销的限位凹槽。

6.根据权利要求1所述的间接式授权钥匙解锁机构，其特征在于，间接控制杆为一种不锈钢控制杆。

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