CN110670973A

CN110670973A - 一种智能化电控井盖锁的执行机构的安装及制备方法

Info

Publication number: CN110670973A
Application number: CN201911056593.2A
Authority: CN
Inventors: 李义津
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2020-01-10

Abstract

本发明涉及一种智能化电控井盖锁的执行机构的安装及制备方法，包括带有密闭空腔的壳体、微型减速机传动机构及其控制系统，所述微型减速机传动机构及其控制系统固定在开口向下且内部密闭空腔的壳体内，微型减速机传动机构及其控制系统信号及电源接口与监控网络相连，通过手机APP或后台控制微型减速机传动机构及其控制系统的供电及启闭，达到开关井盖锁的目的。优点：通过手机APP或后台控制微型减速机传动机构及其控制系统的供电及启闭来开关井盖锁，实现对其高IP等级保护，确保微型减速机传动机构及其控制系统在恶劣环境下正常工作，避免因环境因素造成的井盖锁失效，从而保证井盖锁的使用寿命，实现对井盖启闭的控制。

Description

一种智能化电控井盖锁的执行机构的安装及制备方法

技术领域

本发明是一种智能化电控井盖锁的执行机构的安装及制备方法，属于通信、市政工程技术领域。

背景技术

随着社会信息化不断发展，物联网技术不断出新，通信运营商对所属管道资源的管、控提出了更高要求。但由于技术条件和恶劣环境的限制，大量的管道资源被盗、占用甚至破坏，几乎处于失控状态，管道资源的管控成为运营商的痛点之一，另外由于井盖的特殊性，也会给民众的生命财产及社会安全带来隐患。造成此类隐患的具体原因如下：

1）现有的管道井盖绝大多没有锁闭结构，即使有也是简单的机械锁闭结构，非常容易开启；

2）市场上也有所谓的电子井盖锁，其复杂的结构及极差的防护性能在管道恶劣的环境下，其功能及寿命无法得到保障，根本达不到其监、控的要求。因此一种结构简单、运行可靠、寿命周期长能实现监、控需求的智能化电控井盖锁成为必然。作为智能化电控井盖锁核心部件的执行机构成为需要解决的痛点。

发明内容

本发明提出的是一种智能化电控井盖锁的执行机构的安装及制备方法，其目的在于针对现有井盖易开启、防护性能差、使用寿命短等缺陷，提出一种实现管道井盖可监可控、避免管道资源被占用或人为破坏的井盖锁执行机构。

本发明的技术解决方案：一种智能化电控井盖锁的执行机构，其结构包括外壳、微型减速机3、微型减速机传动机构和控制系统，所述外壳包括壳体1和壳盖2，壳体1和壳盖2形成密闭空腔，微型减速机传动机构和控制系统固定在外壳空腔内；所述微型减速机传动机构包括传动轴6、垫圈7、齿轮8、齿条12，控制系统包括控制电路板10、电缆接头13、信号线14，其中，减速机安装板4、传动轴6、安装底板9、电路控制板10安装在壳体1上，传动轴6上套装两个“O”型密封圈5，微型减速机3安装在减速机安装板4上，传动轴6上套装有齿轮8，齿条12与齿轮8相连接，垫圈7套装传动轴6上，微型减速机3的电源及信号线焊接在控制电路板10相应端口；壳体1上设有螺纹孔，信号线14穿过螺纹孔卡入控制电路板10相应槽口，电缆接头13旋入壳体1，壳体1电缆接头13信号线14交汇的密封池灌有密封胶密封；所述电路控制板通过信号线与外接监控终端连接，电路控制板与微型减速机相连，微型减速机、传动轴、齿轮、齿条依次相连。

所述外壳包括壳体1和壳盖2，所述壳体与壳盖形成密闭空腔且开口向下，密封采用“C”型立体密封结构，连接处灌有密封胶，形成高IP防护等级的气闭空间。

所述信号线进入壳体处设有金属连接器密封，壳体进线处设有密封池对进入壳体的信号线进行二次灌胶密封。

所述壳体上设有齿条导向槽，齿条导向槽与安装底板9采用镂空设计。

所述齿条12设计有缓冲槽，与锁舌及锁舌之间的弹簧形成柔性连接系统。

所述微型减速机3和控制电路板10的信号供电采用双路供电。

所述控制系统信号及电源接口与监控网络连接，所述监控网络为蓝牙或NB-IoT。

其安装方法，其特征是包括以下步骤：

1）将“O”型圈5套在传动轴6对应的台阶上，涂抹高耐候润滑脂，将传动轴6套入壳体1的凹槽中；

2）将减速机安装板4安装在壳体1上；

3）分别将微型减速机3的电源线及信号线焊接在电路控制板10对应的端口；

4）将电缆接头13穿入信号线14，压好接头；

5）将压好接头的信号线14穿过壳体1对应的螺纹孔，并将电缆接头13旋入壳体1；

6）将信号线14的接头卡入电路控制板10对应的槽口；

7）将微型减速机3和电路控制板10分别安装在减速机安装板4及壳体1上；

8）将密封胶11灌入壳体1的密封池中；

9）将壳盖2安装在壳体1上，将密封胶11灌封在壳体1与壳盖2形成的缝隙中；

10）将齿轮8及齿条12对位装入传动轴6及壳体1的凹槽内；

11）分别将垫圈7及安装底板9分别安装在传动轴6及壳体1上。

其工作方法，其特征是包括以下步骤：

1）监控终端通过信号线14把开启指令传送到电路控制板10，电路控制板10接通电源驱动微型减速机3，微型减速机带动传动轴6、齿轮8、齿条12向后运动，齿条12通过销轴带动锁舌向后运动，井盖锁打开；

2）控制电路10切断微型减速机3的电源并向监控终端反馈锁已打开信号；

3）监控终端通过信号线14把闭锁指令传送到电路控制板10，电路控制板10接通电源驱动微型减速机3，微型减速机带动传动轴6、齿轮8、齿条12向前运动，齿条12通过销轴带动锁舌向前运动，井盖锁闭合。

本发明的有益效果：

1、解决了电控井盖锁的核心问题，保证了电控井盖锁的可监可控。

2、电控井盖锁的执行机构结构简单、运行可靠、工作寿命长。

3、防护等级高（IP68），不受管道恶劣的环境影响，-40℃～+80℃区间可确保电控井盖锁安全运行。

4、执行机构的齿条设计有缓冲槽，与锁舌及锁舌之间的弹簧形成柔性连接系统，当锁舌受到外界冲击时锁舌的销轴在缓冲槽内压缩弹簧吸收能量达到缓冲效果，保护微型减速机构不受损坏。

5、壳体的齿条导向槽与安装底板采用镂空设计，便于快速沥干水分，防止淋露积聚，防止冬天结冰影响设备的正常运行。

6、壳体与壳盖之间的密封采用“C”型立体密封结构，即便密封胶产生收缩或膨胀，也能对壳体与壳盖之间的接缝形成良好的密封。

7、锁壳内开口向下的密闭空腔形成高IP防护等级的气闭空间可防止水浸，双”O”型圈设计及耐高低温油脂杜绝高湿影响，确保核心部件安全运行。

8、微型减速机的动力供电及其控制系统的信号供电采用双路供电，避免了共用电源时对控制信号及反馈信号产生的电磁干扰。

附图说明

附图1是电控井盖锁的执行机构示意图。

附图2是壳体气闭结构示意图。

附图3是“C”密封结构示意图。

附图4是进线口密封池结构示意图。

附图5是镂空槽结构示意图

附图6是控制电路示意图.

附图7是齿条缓冲槽结构示意图.

图中的1-壳体，2-壳盖，3-微型减速机，4-减速机安装板，5-“O”型密封圈，6-传动轴，7-垫圈，8-齿轮，9-安装底板，10-控制电路板，11-密封胶，12-齿条，13-电缆接头，14-信号线，15-锁舌，16-轴销，17-弹簧，18-镂空槽。

具体实施方式

一种智能化电控井盖锁的执行机构，其特征是包括带有密闭空腔的壳体、微型减速机传动机构及其控制系统，所述微型减速机传动机构及其控制系统固定在开口向下且内部空腔密闭的壳体内，微型减速机传动机构及其控制系统信号及电源接口与监控网络如蓝牙、NB-IoT相连，通过手机APP或后台控制微型减速机传动机构及其控制系统的供电及启闭，达到开关井盖锁的目的。

所述执行机构的壳体内开口向下的密闭空腔形成高IP防护等级的气闭空间可防止水浸及高湿影响。

所述气闭空间与执行机构壳体、壳盖、信号接口及密封胶构成壳体气闭结构，当管道积水没过井盖时，气闭区空间被压缩，此时，大气、液界面的压力相等，F1=PV1，气闭区的压力：F2 =(P+h*d) * V2，（V1为气闭区压缩前的体积，V2压缩后的体积，P为标准大气压，水的比重10000N/M³）。

当积水1米时，P2=P+h*d=1.1P,V2=PV1/(P+h*d)=0.91V1,气闭区空间被压缩9%.当积水2米时，P2=P+h*d=1.2P ，V2= PV1/(P+h*d)=0.83V1，也就是说，气闭区空间被压缩17%，而本设计的压缩极限35%，因此，水是不可能进入气闭区内，从而保证气闭区区域达到IP68级密封要求。

所述的一种智能化电控井盖锁的执行机构，其特征是信号线进入壳体时除了用金属连接器密封外，在壳体进线处设计有密封池对进入壳体的信号线进行二次灌胶密封。

所述壳体的齿条导向槽与安装底板采用镂空设计，便于快速沥干水分，防止淋露积聚，防止冬天结冰影响设备的正常运行。

所述的传动机构的齿条设计有缓冲槽，与锁舌及锁舌之间的弹簧形成柔性连接系统，当锁舌受到外界冲击时锁舌的销轴在缓冲槽内压缩弹簧吸收能量达到缓冲效果，保护微型减速机构不受损坏。

所述微型减速机的动力的供电及其控制系统的供电采用双路供电，避免了共用电源时产生的电磁干扰。

电控井盖锁的执行机构安装方法，包括

1）将“O”型圈5套在传动轴6对应的台阶上，涂抹高耐候润滑脂将传动轴6套入壳体1的凹槽中。

2）将减速机安装板4安装在壳体1上。

3）分别将微型减速机3的电源线及信号线焊接在电路控制板10对应的端口

4）将电缆接头13穿入信号线14，压好接头。

5）将压好接头的信号线14穿过壳体1对应的螺纹孔，并将电缆接头13旋入壳体1。

6）将信号线14的接头卡入电路控制板10对应的槽口。

7）将微型减速机3和电路控制板10分别安装在减速机安装板4及壳体1上。

8）将密封胶11灌入壳体1的密封池中。

9）将壳盖2安装在壳体1上，将密封胶11灌封在壳体1与壳盖2形成的缝隙中。

10）将齿轮8及齿条12对位装入传动轴6及壳体1的凹槽内。

11）分别将垫圈7及安装底板9分别安装在传动轴6及壳体1上。

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。

对照附图1，电控井盖锁的执行机构包括：壳体1，壳盖2，微型减速机3，减速机安装板4，“O”型密封圈5，传动轴6，垫圈7，齿轮8，安装底板9，控制电路板10，密封胶11，齿条12，电缆接头13，信号线14，其中“O”型密封圈5套装传动轴6上，传动轴6及减速机安装板4安装在壳体1上，微型减速机3安装在减速机安装板4上，齿条12与套装在传动轴6上的齿轮8相连接，垫圈7套装传动轴6上，安装底板9安装在壳体1上。微型减速机3的电源及信号线焊接在控制电路板10相应端口，电路控制板10安装在壳体1上，信号线14穿过壳体1对应的螺纹孔卡入控制电路板10相应槽口，电缆接头13旋入壳体1，在壳体1电缆接头13信号线14交汇的密封池灌入密封胶。壳盖2安装在壳体1上，在接缝处灌入密封胶。

对照附图2，壳体的气闭结构：其结构由壳体1、壳盖2、密封胶11、电缆接头13、信号线14构成。

对照附图3，“C”型密封结构：其结构由壳体1、壳盖2、密封胶11构成。

对照附图4，密封池结构：其结构由壳体1、密封胶11、电缆接头13、信号线14构成

对照附图5，镂空结构，其结构由壳体1、安装底板9构成。

对照附图6，控制电路示意图，其结构由微型减速机3、控制电路板10、监控终端构成。电控井盖锁执行机构工作时，先用NB激活工具或手机蓝牙激活监控终端，操作智能手机APP应用程序或通过后台远程向监控终端发出开启指令，监控终端通过信号线14把指令传送到电路控制板10，电路控制板10接通电源驱动微型减速机3，微型减速机带动传动轴6齿轮8齿条12,向后运动，齿条12通过销轴带动锁舌向后运动，井盖锁打开，此时控制电路10切断微型减速机3的电源并向监控终端反馈锁已打开的信号。当操作智能手机APP应用程序或通过后台远程向监控终端发出锁闭指令时，原操作可逆。

对照附图7，所述的传动机构的齿条设计有缓冲槽，与锁舌及锁舌之间的弹簧形成柔性连接系统，当锁舌受到外界冲击时锁舌的销轴在缓冲槽内压缩弹簧吸收能量达到缓冲效果，保护微型减速机构不受损坏。

实施例1

监控终端通过信号线与电路控制板相连，电路控制板与微型减速机相连，微型减速机、传动轴、齿轮、齿条1依次相连。通过手机APP或后台远程操控监控终端发出指令，监控终端控制电控井盖锁执行机构的供电及启闭，并向后台反馈执行机构状态的信号。本发明壳体内开口向下的密闭空腔形成的气闭空间可防止水浸及高湿影响，微型减速机及控制系统固定在此，实现了对其高IP等级保护，确保了微型减速机传动及控制系统在恶劣环境下正常工作，避免因环境因素造成的电控井盖锁失效，保证了微型减速机井盖锁的使用寿命，从而实现对井盖启闭及状态的监控。

Claims

1.一种智能化电控井盖锁的执行机构，其特征是其结构包括外壳、微型减速机（3）、微型减速机传动机构和控制系统，所述外壳包括壳体（1）和壳盖（2），壳体（1）和壳盖（2）形成密闭空腔，微型减速机传动机构和控制系统固定在外壳空腔内；所述微型减速机传动机构包括传动轴（6）、垫圈（7）、齿轮（8）、齿条（12），控制系统包括控制电路板（10）、电缆接头（13）、信号线（14），其中，减速机安装板（4）、传动轴（6）、安装底板（9）、电路控制板（10）安装在壳体（1）上，传动轴（6）上套装两个“O”型密封圈（5），微型减速机（3）安装在减速机安装板（4）上，传动轴（6）上套装有齿轮（8），齿条（12）与齿轮（8）相连接，垫圈（7）套装传动轴（6）上，微型减速机（3）的电源及信号线焊接在控制电路板（10）相应端口；壳体（1）上设有螺纹孔，信号线（14）穿过螺纹孔卡入控制电路板（10）相应槽口，电缆接头（13）旋入壳体（1），壳体（1）电缆接头（13）信号线（14）交汇的密封池灌有密封胶密封；所述电路控制板通过信号线与外接监控终端连接，电路控制板与微型减速机相连，微型减速机、传动轴、齿轮、齿条依次相连。

2.根据权利要求1所述的一种智能化电控井盖锁的执行机构，其特征是所述外壳包括壳体（1）和壳盖（2），所述壳体与壳盖形成密闭空腔且开口向下，密封采用“C”型立体密封结构，连接处灌有密封胶，形成高IP防护等级的气闭空间。

3.根据权利要求1所述的一种智能化电控井盖锁的执行机构，其特征是所述信号线进入壳体处设有金属连接器密封，壳体进线处设有密封池对进入壳体的信号线进行二次灌胶密封。

4.根据权利要求1所述的一种智能化电控井盖锁的执行机构，其特征是所述壳体上设有齿条导向槽，齿条导向槽与安装底板（9）采用镂空设计。

5.根据权利要求1所述的一种智能化电控井盖锁的执行机构，其特征是所述齿条（12）设计有缓冲槽，与锁舌及锁舌之间的弹簧形成柔性连接系统。

6.根据权利要求1所述的一种智能化电控井盖锁的执行机构，其特征是所述微型减速机（3）和控制电路板（10）的信号供电采用双路供电。

7.根据权利要求1所述的一种智能化电控井盖锁的执行机构，其特征是所述控制系统信号及电源接口与监控网络连接，所述监控网络为蓝牙或NB-IoT，通过手机APP或后台控制微型减速机传动机构及其控制系统的供电及启闭，达到开关井盖锁的目的。

8.一种如权利要求1所述的一种智能化电控井盖锁的执行机构的安装方法，其特征是包括以下步骤：

1）将“O”型圈（5）套在传动轴（6）对应的台阶上，涂抹高耐候润滑脂，将传动轴（6）套入壳体（1）的凹槽中；

2）将减速机安装板（4）安装在壳体（1）上；

3）分别将微型减速机（3）的电源线及信号线焊接在电路控制板（10）对应的端口；

4）将电缆接头（13）穿入信号线（14），压好接头；

5）将压好接头的信号线（14）穿过壳体（1）对应的螺纹孔，并将电缆接头（13）旋入壳体（1）；

6）将信号线（14）的接头卡入电路控制板（10）对应的槽口；

7）将微型减速机（3）和电路控制板（10）分别安装在减速机安装板（4）及壳体（1）上；

8）将密封胶（11）灌入壳体（1）的密封池中；

9）将壳盖（2）安装在壳体（1）上，将密封胶（11）灌封在壳体（1）与壳盖（2）形成的缝隙中；

10）将齿轮（8）及齿条（12）对位装入传动轴（6）及壳体（1）的凹槽内；

11）分别将垫圈（7）及安装底板（9）分别安装在传动轴（6）及壳体（1）上。

9.一种如权利要求1所述的一种智能化电控井盖锁的执行机构的工作方法，其特征是包括以下步骤：

1）监控终端通过信号线（14）把开启指令传送到电路控制板（10），电路控制板（10）接通电源驱动微型减速机（3），微型减速机带动传动轴（6）、齿轮（8）、齿条（12）向后运动，齿条（12）通过销轴带动锁舌向后运动，井盖锁打开；

2）控制电路（10）切断微型减速机（3）的电源并向监控终端反馈锁已打开信号；

3）监控终端通过信号线（14）把闭锁指令传送到电路控制板（10），电路控制板（10）接通电源驱动微型减速机（3），微型减速机带动传动轴（6）、齿轮（8）、齿条（12）向前运动，齿条（12）通过销轴带动锁舌向前运动，井盖锁闭合。