CN109610513A - 一种应用于城市地下综合管廊吊装口防护设备的闭锁装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于城市地下综合管廊吊装口防护设备的闭锁装置，闭锁装置设置于门扇内侧，包括闭锁驱动机构、齿轮传动机构、涡轮蜗杆减速器、闭锁头组件，闭锁装置通过预埋件与门扇内表面连接，闭锁驱动机构通过齿轮传动机构与涡轮蜗杆减速器连接，涡轮蜗杆减速器的动力依次传递给丝杠和导杆，丝杠和导杆直接驱动宽度方向的锁头运动，同时依次通过双耳套、转臂机构、锁头连杆将动力传递给长度方向锁头。该闭锁装置结构简单、强度可靠，能够提高管廊防护设备在爆炸冲击波载荷作用下的“抗反弹”能力，可同时实现手动/液压自动启闭，对于提高综合管廊吊装口防护设备防护效能，保障管廊工程内部人员和设备安全具有重要的应用意义和推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种人防防护设备闭锁装置，特别是一种应用于城市地下综合管廊吊装口防护设备的闭锁装置，属于人防工程防护设备领域。
背景技术
城市综合管廊即地下城市管道综合走廊，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”工程。吊装口是综合管廊上开设的将各种管线和设备吊入或吊出综合管廊的洞口。综合管廊吊装口复合材料防护密闭门是专门应用于城市综合管廊吊装口的人防防护设备，设备主要由门扇(树脂基复合材料模压制成)、门框、闭锁、铰页等构件组成，如图1-2所示,1为门扇， 100为铰页，200为门框，300为闭锁。该设备通常水平设置于吊装口口部外侧(通常位于城市道路绿化带内)，向外开启。
闭锁装置是人防防护设备的重要组成构件，按照锁头运动形式，目前常用的闭锁装置可分为滑栓式闭锁和插销式闭锁2种类型。闭锁装置的主要功能为：实现门扇与门框间紧密固定、保证嵌压板对密封胶条的压缩量、提高防护设备爆炸冲击波载荷下的“抗反弹”能力。而对于综合管廊复合材料防护设备闭锁装置，还须另外满足以下4种功能：(1)综合管廊是一项系统而复杂的工程，对于其内部设备的自动化有着很高的要求，考虑到吊装口防护设备门扇较重，为便于使用，防护设备闭锁须具备自动启闭的功能；(2)为保证断电情况下不影响使用，提高防护设备可靠性，闭锁装置须能够同时实现手动与自动启闭操纵；(3)管廊工程内部重要管线密布，对于反恐、防侵入有着较高要求。防护设备闭锁装置须考虑设置一定的安全措施，令工程外部人员不借助特殊工具，无法开启闭锁，满足工程内部防侵入的要求； (4)鉴于本发明涉及的闭锁装置须安装于树脂基复合材料防护设备上，无法通过焊接实现固定，因此须专门设计闭锁装置预埋件，保证闭锁装置的可靠固定。
发明内容
基于现有防护设备闭锁装置技术基础，本发明提出了一种结构简单、强度可靠的一种应用于城市地下综合管廊吊装口防护设备的闭锁装置，该闭锁装置可同时实现手动/液压自动启闭操纵，能够提高管廊防护设备在爆炸冲击波载荷作用下的“抗反弹”能力，对于提高综合管廊吊装口防护设备防护效能，保障管廊工程内部人员和设备安全具有重要的应用意义和推广价值。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种应用于城市地下综合管廊吊装口防护设备的闭锁装置，闭锁装置设置于门扇内侧，包括闭锁驱动机构、齿轮传动机构、涡轮蜗杆减速器、闭锁头组件，所述闭锁装置通过预埋件与门扇内表面连接，所述闭锁驱动机构通过齿轮传动机构与涡轮蜗杆减速器连接，涡轮蜗杆减速器的动力依次传递给丝杠和导杆，丝杠和导杆直接驱动宽度方向的锁头运动，同时依次通过双耳套、转臂机构、锁头连杆将动力传递给长度方向锁头。
进一步地，所述闭锁头组件包括闭锁座、锁座垫板，锁头与锁头连杆通过销轴连接，锁头外侧套设有铜套，锁头和铜套设置在闭锁座内，闭锁座下部锁座垫板，锁座垫板通过预埋件与门扇内表面连接。
进一步地，所述闭锁驱动机构为液压马达或手动驱动装置。
进一步地，当所述闭锁驱动机构为手动驱动装置时，其包括一手动泵支路，所述手动泵支路上还设置有手动液压换向阀。
进一步地，当闭锁驱动机构为液压马达时，所述液压马达安装于液压马达盖内，液压马达盖通过预埋件与门扇内表面连接，液压马达输出轴通过平键配合将驱动转矩传递给小齿轮，即通过挡圈和螺钉配合与小齿轮连接，小齿轮与大齿轮传动连接，大齿轮通过圆螺母和普通平键配合将动力传输给涡轮蜗杆减速器中的蜗杆轴，蜗杆轴将动力经涡轮传递给丝杠；涡轮蜗杆减速器还包括蜗轮箱，蜗杆轴、涡轮均设置在蜗轮箱内；蜗轮箱侧壁还设置有透盖，涡轮上设置有涡轮螺母。
进一步地，所述蜗轮箱通过六角头螺栓以及弹簧垫圈与预埋件连接，从而将蜗轮箱固定在门扇内表面。
进一步地，所述导杆套设在导杆支座内，导杆与导杆支座间设置有铜套，铜套与导杆支座间设置有内六角平端紧定螺钉，导杆支座底部设置有支座垫板，导杆支座和支座垫板上均设置有螺栓孔，二者通过六角头螺栓连接固定；所述导杆支座顶部还设置有导向螺钉和弹簧垫圈，导向螺钉可与丝杠和导杆上的限位槽配合，用来限制锁头的过度位移。
进一步地，所述转臂机构包括支座、连接板和转臂，转臂通过销轴安装于支座内，转臂上设有销轴孔，支座底部与门扇内表面设置的预埋件连接。
进一步地，所述闭锁头组件为8个，锁头为8个，其中长度方向，即对应门扇安装铰页侧及其对侧位置各设置3个锁头，宽度方向各设置1个锁头。
进一步地，所述门扇为复合材料门扇，且所述预埋件内部开设有螺纹。
相对于现有技术，本发明具有如下技术效果：
该闭锁装置结构简单、强度可靠，能够提高管廊防护设备在爆炸冲击波载荷作用下的“抗反弹”能力，可同时实现手动/液压自动启闭，对于提高综合管廊吊装口防护设备防护效能，保障管廊工程内部人员和设备安全具有重要的应用意义和推广价值。其主要发明点在于：
1.首次提出一种应用于城市地下综合管廊吊装口复合材料防护设备的闭锁装置，该闭锁装置强度设计可靠、结构布置合理、传动效率高，对于提高综合管廊吊装口防护设备防护性能，解决管廊工程急需具有重要的意义。
2.本发明提出的综合管廊吊装口防护设备闭锁装置设计巧妙，既能同时实现手/自动操纵，还对闭锁操纵装置进行了特殊安全设计，令工程外部人员不借助专用工具，无法开启闭锁，满足管廊工程内部防侵入的设计要求，保障了管廊内部设备的安全、可靠运行。
附图说明
图1是现有某型综合管廊吊装口复合材料防护密闭门结构图；
图2是图1侧视图；
图3是本发明的一种应用于城市地下综合管廊吊装口防护设备的闭锁装置结构图；
图4是图3侧视图；
图5是闭锁驱动机构剖视图；
图6是图5前视图；
图7是导杆支座结构示意图；
图8是闭锁头组件示意图；
图9是转臂机构示意图；
图10是是闭锁预埋件剖视图；
图11是图10俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
实施例1
如图1-11所示，本发明的一种应用于城市地下综合管廊吊装口防护设备的闭锁装置，闭锁装置设置于门扇1内侧，门扇1为复合材料门扇，包括闭锁驱动机构2、齿轮传动机构3、涡轮蜗杆减速器4、闭锁头组件5，闭锁装置通过预埋件6与门扇1内表面连接，闭锁驱动机构2通过齿轮传动机构3与涡轮蜗杆减速器4连接，涡轮蜗杆减速器4的动力依次传递给丝杠7和导杆8，丝杠7和导杆8直接驱动宽度方向的锁头9运动，同时依次通过双耳套10、转臂机构11、锁头连杆12将动力传递给长度方向锁头9。
其中，如图8所示，闭锁头组件5包括闭锁座51、锁座垫板52，锁头9与锁头连杆12通过销轴13连接，锁头9外侧套设有铜套14，锁头9和铜套14设置在闭锁座51内，闭锁座51下部锁座垫板52，锁座垫板52通过预埋件6与门扇1内表面连接。
如图5-6所示，闭锁驱动机构2为液压马达21。液压马达21安装于液压马达盖22内，液压马达盖22通过预埋件6与门扇内表面连接，液压马达21输出轴通过平键配合将驱动转矩传递给小齿轮23，即通过挡圈24和螺钉25配合与小齿轮23连接，小齿轮23与大齿轮26 传动连接，大齿轮26通过圆螺母27和普通平键28配合将动力传输给涡轮蜗杆减速器4中的蜗杆轴29，蜗杆轴29将动力经涡轮传递给丝杠7。涡轮蜗杆减速器4还包括蜗轮箱30，蜗杆轴29、涡轮均设置在蜗轮箱30内。蜗轮箱30侧壁还设置有透盖31，涡轮上设置有涡轮螺母32。蜗轮箱30通过六角头螺栓33以及弹簧垫圈35与预埋件6连接，从而将蜗轮箱30固定在门扇内表面。本实施例中，齿轮传动组的传动比为1.5，其中小齿轮23齿数为40，大齿轮26齿数为60。大齿轮26通过平键配合将转矩输入蜗杆轴29，大齿轮29轴向位移由2组圆螺母27限制。蜗轮蜗杆减速器传动比为15.5，其中蜗轮齿数为31，蜗杆头数为2。蜗轮螺母与丝杠间通过螺旋传动输出转矩，线数为2，为避免过度位移，丝杠7上设有限位槽。
如图7所示，导杆8套设在导杆支座81内，导杆8与导杆支座81间设置有铜套14，铜套14与导杆支座81间设置有内六角平端紧定螺钉83，导杆支座81底部设置有支座垫板84，导杆支座81和支座垫板84上均设置有螺栓孔，二者通过六角头螺栓33连接固定。导杆支座81顶部还设置有导向螺钉85和弹簧垫圈35，导向螺钉85可与丝杠7和导杆8上的限位槽配合，用来限制锁头9的过度位移。
如图9所示，转臂机构11包括支座101、连接板103和转臂102，转臂102通过销轴13安装于支座101内，转臂102上设有销轴孔，支座101底部与门扇内表面设置的预埋件6连接。
考虑到门扇尺寸较大，为保证防护及密闭效果，闭锁头组件5共设置为8个，锁头9为 8个，其中长度方向，即对应门扇安装铰页侧及其对侧位置各设置3个锁头9，宽度方向各设置1个锁头9。
当需要开启/关闭闭锁装置时，控制器发出指令，操纵液压马达启动，提供闭锁装置所需驱动转矩。经齿轮传动、蜗轮蜗杆传动减速增矩后，将动力由蜗轮螺母32传递给丝杠7及导杆8丝杠与导杆通过圆螺母固定。丝杠7、导杆8直接驱动宽度方向锁头9运动，同时依次通过双耳套10、转臂机构11、锁头连杆12等部件将动力传递给长度方向锁头9，进而驱动闭锁头9运动到位。通过调整丝杠7、导杆8长度和闭锁座51、转臂机构11间距即可使该闭锁装置适应不同门扇尺寸。考虑到丝杠7及导杆8部件长度较长，为保证其强度并提高传动的平稳性，本发明采用4组导杆支座81作为丝杠7与导杆8的支撑措施。
由于材料限制，钢材与树脂基复合材料无法通过焊接实现固定。因此本发明采用在复合材料门扇中预设预埋件6的方式，实现闭锁装置与门扇1的可靠固定。闭锁预埋件6结构简图如图10-11所示。由图10-11可知，预埋件6采用六角方钢车制加工而成，提前预埋于复合材料门扇内，待模压工艺完成后即与门扇融为一体。预埋件6内部开设螺纹，通过与闭锁装置部件上的六角头螺栓33相配合实现闭锁部件的安装和固定。六角形预埋件6与复合材料接触面积大，模压时便于材料充分填充，因此承受载荷时不易拔出，保证了闭锁装置的连接强度。
实施例2
另外，为保证设备断电情况下能够通过手动操纵，闭锁驱动机构为手动驱动装置，在手动驱动装置的液压系统设计时需添加手动泵支路，同时手动泵支路上还设置手动液压换向阀。鉴于本发明所涉及闭锁在门扇外侧无手轮、手柄等操纵装置，因而在门扇加工时需提前预留进、出油孔进、出油孔上设有护盖，不用时须将护盖关闭。当需要从门扇外侧开启/关闭闭锁装置时，检修人员通过将手动泵接入油路，即可实现闭锁的手动启闭。另一方面，通过此设计亦能有效阻止无关人员的非法侵入，可为管廊工程内部安全提供可靠保障措施。其它结构同实施例1。
上述实施例只是为了更清楚说明本发明的技术方案做出的列举，并非对本发明的限定，本领域的普通技术人员根据本领域的公知常识对本申请技术方案的变通亦均在本申请保护范围之内，总之，上述实施例仅为列举，本申请的保护范围以所附权利要求书范围为准。
Claims (10)
1.一种应用于城市地下综合管廊吊装口防护设备的闭锁装置，闭锁装置设置于门扇(1)内侧，包括闭锁驱动机构(2)、齿轮传动机构(3)、涡轮蜗杆减速器(4)、闭锁头组件(5)，所述闭锁装置通过预埋件(6)与门扇(1)内表面连接，其特征在于：所述闭锁驱动机构(2)通过齿轮传动机构(3)与涡轮蜗杆减速器(4)连接，涡轮蜗杆减速器(4)的动力依次传递给丝杠(7)和导杆(8)，丝杠(7)和导杆(8)直接驱动宽度方向的锁头(9)运动，同时依次通过双耳套(10)、转臂机构(11)、锁头连杆(12)将动力传递给长度方向锁头(9)。
2.根据权利要求1所述的一种应用于城市地下综合管廊吊装口防护设备的闭锁装置，其特征在于：所述闭锁头组件(5)包括闭锁座(51)、锁座垫板(52)，锁头(9)与锁头连杆(12)通过销轴(13)连接，锁头(9)外侧套设有铜套(14)，锁头(9)和铜套(14)设置在闭锁座(51)内，闭锁座(51)下部锁座垫板(52)，锁座垫板(52)通过预埋件(6)与门扇(1)内表面连接。
3.根据权利要求1所述的一种应用于城市地下综合管廊吊装口防护设备的闭锁装置，其特征在于：所述闭锁驱动机构(2)为液压马达(21)或手动驱动装置。
4.根据权利要求3所述的一种应用于城市地下综合管廊吊装口防护设备的闭锁装置，其特征在于：当所述闭锁驱动机构为手动驱动装置时，其包括一手动泵支路，所述手动泵支路上还设置有手动液压换向阀。
5.根据权利要求3所述的一种应用于城市地下综合管廊吊装口防护设备的闭锁装置，其特征在于：当闭锁驱动机构(2)为液压马达(21)时，所述液压马达(21)安装于液压马达盖(22)内，液压马达盖(22)通过预埋件(6)与门扇内表面连接，液压马达(21)输出轴通过平键配合将驱动转矩传递给小齿轮(23)，即通过挡圈(24)和螺钉(25)配合与小齿轮(23)连接，小齿轮(23)与大齿轮(26)传动连接，大齿轮(26)通过圆螺母(27)和普通平键(28)配合将动力传输给涡轮蜗杆减速器(4)中的蜗杆轴(29)，蜗杆轴(29)将动力经涡轮传递给丝杠(7)；涡轮蜗杆减速器(4)还包括蜗轮箱(30)，蜗杆轴(29)、涡轮均设置在蜗轮箱(30)内；蜗轮箱(30)侧壁还设置有透盖(31)，涡轮上设置有涡轮螺母(32)。
6.根据权利要求5所述的一种应用于城市地下综合管廊吊装口防护设备的闭锁装置，其特征在于：所述蜗轮箱(30)通过六角头螺栓(33)以及弹簧垫圈(35)与预埋件(6)连接，从而将蜗轮箱(30)固定在门扇内表面。
7.根据权利要求1所述的一种应用于城市地下综合管廊吊装口防护设备的闭锁装置，其特征在于：所述导杆(8)套设在导杆支座(81)内，导杆(8)与导杆支座(81)间设置有铜套(14)，铜套(14)与导杆支座(81)间设置有内六角平端紧定螺钉(83)，导杆支座(81)底部设置有支座垫板(84)，导杆支座(81)和支座垫板(84)上均设置有螺栓孔，二者通过六角头螺栓(33)连接固定；所述导杆支座(81)顶部还设置有导向螺钉(85)和弹簧垫圈(35)，导向螺钉(85)可与丝杠(7)和导杆(8)上的限位槽配合，用来限制锁头(9)的过度位移。
8.根据权利要求1所述的一种应用于城市地下综合管廊吊装口防护设备的闭锁装置，其特征在于：所述转臂机构(11)包括支座(101)、连接板(103)和转臂(102)，转臂(102)通过销轴(13)安装于支座(101)内，转臂(102)上设有销轴孔，支座(101)底部与门扇内表面设置的预埋件(6)连接。
9.根据权利要求1所述的一种应用于城市地下综合管廊吊装口防护设备的闭锁装置，其特征在于：所述闭锁头组件(5)为8个，锁头(9)为8个，其中长度方向，即对应门扇安装铰页侧及其对侧位置各设置3个锁头(9)，宽度方向各设置1个锁头(9)。
10.根据权利要求1所述的一种应用于城市地下综合管廊吊装口防护设备的闭锁装置，其特征在于：所述门扇(1)为复合材料门扇，且所述预埋件(6)内部开设有螺纹。
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