CN107035236A - 一种井盖用的智能锁 - Google Patents
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Abstract
一种井盖用的智能锁,采用机电式混用机芯,主要包括固定模块(包括尼龙齿轮,电机,螺钉,顶轴,底座5个部分)、动作模块(包括磁铁部分)、检测模块(包括档环,软弹簧,锁销,硬弹簧,齿条5个部分),通过根据得到开锁和关锁的命令,从而进行动作。该智能锁可靠性高,能够根据远程和就地命令进行动作,市场应用广,潜力大,具有较好的社会推广价值。
Description
本发明专利涉及一种井盖,更具体地说,尤其涉及一种井盖的智能锁。该井盖智能锁应用于给水、排水、燃气、热力、电力、电信、人防等各领域,具有抗压、抗金属、卫星定位、无线通信、环境取电等特点,集信息、智能、控制和反馈于一体,具有井盖防盗防损追踪、现场检测及预警、远程无线抄表、数据传输等功能。
背景技术
井盖是通往地下设施的出入口顶部的封闭物,凡是安装城市地下管线的地方都需要安装井盖,它是城市重要的基础设施的不可缺少的一部分。井盖是进出维护、检修地下管线的门户,井盖下的各类窨井中有各种各样的阀门、计量表,城市地下管线中输送的水、气、热、电力等等都是动态的。开发集信息、智能、控制和反馈于一体的多功能抗金属太阳能井盖天线,掌握城市地下管线的动态信息,对维护城市的正常运行、保证城市人民的正常生产、生活和社会发展都具有重要意义。
现有申请号为201210417864.4 名称为《井盖无线防盗报警终端》的中国发明专利,申请号为201420524736.4 名称为《一种城市井盖的缺失报警与定位系统》的中国发明专利。这类井盖日常正常放置在井盖座上时,开关处于关断状态。只有井盖被翘起搬动时,开关接通,电源开始给控制电路供电,通信模块接入网络后立刻向监控终端发出报警信号。无法对窨井下设备的运行进行动态跟踪及控制,在正常安放器件无法定期向控制中心确认自身工作正常信息,即使已经失效,控制中心也无法即使查询及处理。目前还没有查询到关于多功能抗金属太阳能井盖天线的公开信息。
现有的井盖,一般其上表面为平面设计,这种井盖一般承重、防振动能力较差,容易破裂,使用寿命短;并且由于井盖与井座的结构不合理,车辆经过井盖时会产生振动,从而出现噪音,影响周边生活环境;同时,现有的井盖与井座的结构比较简单,井盖很容易打开,因此经常出现井盖被盗的现象,井盖的丢失,既会危及路人的人身安全,又会使垃圾等污染物进入井盖覆盖的物体内部;如果井盖用于水渠,就会造成水渠的堵塞,如果井盖用于通信光缆,就会影响日后的维护。
发明内容
本发明专利的目的在于针对上述现有技术的不足,提供一种防盗性能较强、使用周期长且可靠性高井盖的防盗智能电子机械锁。
本发明专利的技术方案是这样实现的:
一种井盖用的智能锁,采用机电式混用机芯,其特征在于:智能锁主要包括固定模块(包括尼龙齿轮,电机,螺钉,顶轴,底座5个部分,通过螺钉把顶轴固定在底座上,电机、尼龙齿轮同时也固定在底座上,电机驱动尼龙齿轮旋转)、动作模块(包括磁铁部分,磁铁与齿条直接接触,通过电子电路检测到磁铁的位置,从而判断智能锁的开锁或关锁状态是否到位)、检测模块(包括档环,软弹簧,锁销,硬弹簧,齿条5个部分,锁销部分可在顶轴上左右滑动,齿条与硬弹簧压缩连接,硬弹簧与锁销压缩连接,锁销与软弹簧压缩连接,软弹簧与档环压缩连接),固定模块主要根据井盖智能锁的命令给出开锁和关锁状态,当智能锁为开锁和关锁不同状态时,电机驱动尼龙齿轮朝两个相反方向运动;动作模块当齿条朝边缘方向运动时,齿条压缩硬弹簧,从而推动锁销向外运动,此时软弹簧处于储能状态,智能锁处于关锁状态,当齿条朝边缘反方向运动时,硬弹簧处于松开状态,软弹簧推动锁销向内运动,智能锁处于开锁状态。
进一步的,智能锁处于井盖中央,当外力驱动智能锁时,可使智能锁沿井盖中轴线做圆周运动。
进一步的,当智能锁得到开锁或关锁命令后,电机能够立即齿轮进行旋转。
进一步的,尼龙齿轮一般选择非金属材质,优选为尼龙材质。
进一步的,软弹簧和硬弹簧均采用金属材质,优选为不锈钢材料,二者中软弹簧的弹性系数比硬弹簧的弹性系数高。
进一步的,顶轴、锁销一般选择为金属材质,优选为不锈钢材质。
进一步的,顶轴、挡环和锁销采用同轴线设计。
进一步的,磁铁和齿条一起运动,磁铁完全与磁铁刚性连接,优选为通过垫片进行过渡配合。
进一步的,顶轴通过螺钉固定于底座上,底座智能随着外力的驱动沿井盖中轴线做圆周运动,除此不能运动。
本发明的有益效果为:
1、通过本发明的实施,利用一种巧妙的机械和电子结构,达到了智能防盗安全锁的目的,保障了井盖能够可以使用。
2、本发明重复性好,可靠性高,能够根据远程和就地命令进行动作,可推广性强,耐用。
3、本发明利用双弹簧的结构,使任何时刻智能锁都能够正常使用,不至于存在烧毁电机的隐患,市场应用广,潜力大,具有较好的社会推广价值。
附图说明
为了更清楚地说明本实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为智能锁的立体外观示意图。
图2为智能锁整体动作图
图3为智能锁的关锁剖面图
图4为智能锁的关锁受阻剖面图
图5为智能锁的开锁剖面图
图6为智能锁的开锁受阻剖面图
图2中201为井盖,202为智能电子锁,203为圆孔,204为井盖下面周围的混凝土。
图3中1为档环,2为软弹簧,3为锁销,4为硬弹簧,5为齿条,6为磁铁,7为尼龙齿轮,8为电机,9为螺钉,10为顶轴,11为底座。
具体实施方式
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明,但并不构成对本发明的任何限制。
如图1所示,智能电子锁的外观结构图,由于锁销需要插入到203的圆孔中,因此在图2中简化为202智能电子锁的状态。
如图2所示,智能锁的运行状态为:当智能电子锁接受到开锁或关锁的命令后,电机直接根据命令驱动尼龙齿轮做相应运动,这时智能锁就存在开锁、开锁受阻、关锁、关锁受阻等4种状态,开锁和关锁状态表示已经成功开锁和关锁,当出现开锁受阻和关锁状态时,此时外力通过201井盖中央203的圆孔驱动202智能电子锁沿井盖中轴线做圆周运动,使锁销能够正常移动到203圆孔的正中间,此时利用软弹簧和硬弹簧的状态能够正常实现开锁和关锁的状态。图2中203的圆孔中设计在204混凝土中,当时混凝土凝固时就已实现留下该口,或者通过外力挖下此孔,智能电子锁的锁销插入203的圆孔中,表示电子锁已经锁好即处于关锁状态,当锁销完全退出203的圆孔,表示电子锁已经打开,即处于开锁状态。
如图3所示,智能电子锁处于关锁成功状态。当智能电子锁接收到关锁的命令后,电机驱动尼龙齿轮逆时针运动,尼龙齿轮带动齿条向左运动,齿条压缩硬弹簧向左运动,当锁销外面没有受阻时,硬弹簧直接就把锁销向外弹出去,同时锁销使软弹簧处于储能状态,此时硬弹簧处于自由弹开状态。
如图4所示,智能电子锁处于关锁受阻,不成功状态。当智能电子锁接收到关锁的命令后,电机驱动尼龙齿轮逆时针运动,尼龙齿轮带动齿条向左运动,齿条压缩硬弹簧向左运动,当锁销外面受阻时,硬弹簧不能立即把锁销向外弹出去,同时齿条使硬弹簧处于储能状态,当锁销外面没有受阻时,硬弹簧立即可把锁销向外弹出去,此时软弹簧处于自由弹开状态,硬弹簧处于储能状态。
如图5所示,智能电子锁处于开锁成功状态。当智能电子锁接收到开锁的命令后,电机驱动尼龙齿轮顺时针运动,尼龙齿轮带动齿条向右运动,硬弹簧向右运动,当锁销外面没有受阻时,储能的软弹簧直接就把锁销向内弹回去,此时软弹簧、硬弹簧均处于自由弹开状态。
如图6所示,智能电子锁处于开锁受阻状态。当智能电子锁接收到开锁的命令后,电机驱动尼龙齿轮顺时针运动,尼龙齿轮带动齿条向右运动,硬弹簧向右运动,当锁销外面受阻时,储能的软弹簧没有立即把锁销向内弹回去,此时硬弹簧处于自由弹开状态,软弹簧处于储能状态。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点,仅是本发明实施的较佳示例而已,并非对技术范围做任何限制,本行业的技术人员应该了解,凡是依据本发明的技术实质对以上示例所做的任何细微修改、等同变化与修饰。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (9)
1.一种井盖用的智能锁,采用机电式混用机芯,其特征在于:智能锁主要包括固定模块(包括尼龙齿轮,电机,螺钉,顶轴,底座5个部分,通过螺钉把顶轴固定在底座上,电机、尼龙齿轮同时也固定在底座上,电机驱动尼龙齿轮旋转)、动作模块(包括磁铁部分,磁铁与齿条直接接触,通过电子电路检测到磁铁的位置,从而判断智能锁的开锁或关锁状态是否到位)、检测模块(包括档环,软弹簧,锁销,硬弹簧,齿条5个部分,锁销部分可在顶轴上左右滑动,齿条与硬弹簧压缩连接,硬弹簧与锁销压缩连接,锁销与软弹簧压缩连接,软弹簧与档环压缩连接),固定模块主要根据井盖智能锁的命令给出开锁和关锁状态,当智能锁为开锁和关锁不同状态时,电机驱动尼龙齿轮朝两个相反方向运动;动作模块当齿条朝边缘方向运动时,齿条压缩硬弹簧,从而推动锁销向外运动,此时软弹簧处于储能状态,智能锁处于关锁状态,当齿条朝边缘反方向运动时,硬弹簧处于松开状态,软弹簧推动锁销向内运动,智能锁处于开锁状态。
2.如权利要求1所述的一种井盖用的智能锁,其特征在于:智能锁处于井盖中央,当外力驱动智能锁时,可使智能锁沿井盖中轴线做圆周运动。
3.如权利要求1或2所述的一种井盖用的智能锁,其特征在于:当智能锁得到开锁或关锁命令后,电机能够立即齿轮进行旋转。
4.如权利要求1所述的一种井盖用的智能锁,其特征在于:尼龙齿轮一般选择非金属材质,优选为尼龙材质。
5.如权利要求1所述的一种井盖用的智能锁,其特征在于:软弹簧和硬弹簧均采用金属材质,优选为不锈钢材料,二者中软弹簧的弹性系数比硬弹簧的弹性系数高。
6.如权利要求1所述的一种井盖用的智能锁,其特征在于:顶轴、锁销一般选择为金属材质,优选为不锈钢材质。
7.如权利要求1或6所述的一种井盖用的智能锁,其特征在于:顶轴、挡环和锁销采用同轴线设计。
8.如权利要求1所述的一种井盖用的智能锁,其特征在于:磁铁和齿条一起运动,磁铁完全与磁铁刚性连接,优选为通过垫片进行过渡配合。
9.如权利要求1或6所述的一种井盖用的智能锁,其特征在于:顶轴通过螺钉固定于底座上,底座智能随着外力的驱动沿井盖中轴线做圆周运动,除此不能运动。
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