CN111706175B - 电子井盖应急开锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子井盖应急开锁装置，该装置的限位螺杆固定在套筒内，限位螺杆内部设置有手柄轴，限位螺杆与手柄轴间隙配合，手柄轴下部轴端固定连接有顶杆的一端，顶杆的另一端穿过套筒内孔设置的弹簧与拨片接触连接，弹簧一端与顶杆上螺装的定位螺母端面连接，另一端与套筒内孔锥面P连接，拨片与套筒底端转动连接，套筒内孔为偏心结构。本发明结构灵巧，采用机械式应急开启装置，一旦电子井盖智能控制模块或电机出现意外失效，在井外可以将此应急开锁装置插入井盖应急开启孔，打开井盖锁，插入其它现有工具不能开启井盖锁，安全性高，达到安全、防盗的目的。

Description

电子井盖应急开锁装置

技术领域

本发明涉及一种三轴井盖锁开启装置，尤其涉及一种电子井盖应急开锁装置。

背景技术

目前井盖广泛应用在电力、通信、市政以及地下线缆设施的管理，是进出维护、检修地下管线的门户，是城市重要的基础设施不可缺少的一部分，对维护城市的正常运行、保证城市人民的正常生活和社会发展都具有重要意义。

现有专利号为ZL2017 1 00369310名称为《电控井盖锁开启装置》的中国发明专利。该专利产品采用先进的物联网技术，只有被授权人员才可以打开井盖；能够实现远程监控，能够实现本地、远程开关锁。

通过物联网监测设备对电子井盖状态信息进行采集，实时监测每个电子井盖状态，并通过监管平台显示井盖属性、状态、故障处理等信息。当物联网监测设备发现电子井盖丢失、破损情况时，将电子井盖信息上传到监管平台，管理人员可以通过监管平台第一时间了解到电子井盖事故信息，同时将事故信息发送到移动终端，以便于现场人员及时对事故进行定位处理。

当开锁器或远程遥控下达关锁命令时，通过控制模块驱动摆动电机上摆90度，带动内部结构件运动，使锁杆与锁体处于啮合状态，进而通过旋转锁杆带动锁体转动，从而联动杆移动伸出顶住周围的井壁，电子井盖处于关闭状态；当开锁器或远程遥控下达开锁命令时，通过控制模块驱动摆动电机下摆，带动内部结构件运动，使锁杆与锁体处于断开状态，旋转锁杆，锁杆空转，锁体和联动杆静止不动，电子井盖锁处于打开状态。

电子井盖具有应急逃生功能，在紧急和无外电情况下，无论离合器处于啮合状态还是离开状态，在井下均可实现手动自由开锁。即通过手动旋转锁体，从而带动联动杆回退，不需要任何授权和工具，从而保证井下人员安全。

但是由于电子井盖锁离合部分使用的都是智能控制模块驱动电机，一旦智能控制模块或电机出现意外失效，井外无法打开井盖锁。此种情况下，井外如需紧急打开井盖锁，只能采取暴力破坏，不利于产品的维护，浪费成本较高的电子井盖。

发明内容

本发明目的：

本发明提供一种电子井盖应急开锁装置，其目的在于提供一种机械开锁装置，避免因智能控制系统失效而导致对电子井盖被暴力破坏这方面存在的问题，提供一种双保险装置。

技术方案：

一种电子井盖应急开锁装置，该装置的限位螺杆固定在套筒内，限位螺杆内部设置有手柄轴，限位螺杆与手柄轴间隙配合，手柄轴下部轴端固定连接有顶杆的一端，顶杆的另一端穿过套筒内孔设置的弹簧与拨片接触连接，弹簧一端与顶杆上螺装的定位螺母端面连接，另一端与套筒内孔锥面P连接，拨片与套筒底端转动连接，套筒内孔为偏心结构。

限位螺杆内孔为圆孔和马蹄形导向槽组成的腔体结构，马蹄形导向槽设置在圆孔外周圈上，手柄轴侧壁设置有钢珠，钢珠与马蹄形导向槽间隙配合；钢珠数量与马蹄形导向槽数量相对应。

在手柄轴圆柱面刻画手柄轴标记线，与侧壁圆孔方向对应一致；在限位螺杆端面刻画一条限位螺杆标记线通过马蹄形导向槽中心；当钢珠在马蹄形导向槽内时，手柄轴标记线和限位螺杆标记线在一条直线上。

手柄轴与其下方设置的定位螺母之间设置有弹簧垫圈。

顶杆为全螺纹杆的结构。

套筒下端设置为一个U形安装槽，安装槽的第一限位面为斜端面。

拨片的一部分设置在安装槽内，通过销钉与安装槽的两个槽体壁转动连接；拨片为底端设置有倒角，上端设置有定位弧面的长条形结构，定位弧面与套筒的第一限位面接触连接，拨片远离顶杆的一侧竖边为定位平面，当拨片被顶杆顶触改变方向时，定位平面与套筒底端的第二限位面接触定位。

定位螺母外径大于限位螺杆内孔直径。

套筒外部固定设置有扳手。

套筒的定位面与井盖外表面接触；手柄轴上部轴端为梅花形手柄。

优点及效果：

本发明结构灵巧，采用机械式应急开启装置，一旦电子井盖智能控制模块或电机出现意外失效，在井外可以将此应急开锁装置插入井盖应急开启孔，打开井盖锁，插入其它现有工具不能开启井盖锁，安全性高，达到安全、防盗的目的。机械式开锁装置与电子式开锁装置相比，不容易出现故障，可靠性高，操作便捷。

附图说明：

图1是本发明电子井盖的立体结构示意图；

图2是图1中A-A处剖面图；

图3是手柄轴结构示意图；

图4是本发明开锁时的状态结构示意图；

图5是图4中B-B处剖面图；

图6是刚开始开锁时电子井盖的状态图；

图7是开锁已结束时电子井盖的状态图；

图中：1.井盖，1-1.应急开启孔，2.井圈，3 .锁体，4.连杆，5.销轴，6.伸缩轴，7.扳手，8.手柄轴，8-1.圆孔，8-2.标记线，9.限位螺杆，9-1.马蹄形导向槽，9-2.定位端面，9-3.标记线，10.钢珠，11.弹簧垫圈，12.定位螺母，13.弹簧，14.套筒，14-1.定位面，14-2.第一限位面，14-3.第二限位面，14-4.安装槽，15.顶杆，16.销钉，17.拨片，17-1.定位弧面，17-2.定位平面，17-3.倒角。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步的描述：

本发明提供一种具有安全可靠的机械应急开启装置，通过限位螺杆9与手柄轴8间隙配合，实现顶杆15的位置调节与锁定，进而通过顶杆15顶触拨片17，改变拨片17方向，实现机械开锁。使得电子井盖锁出现意外失效时，在井外可以通过应急开锁装置开启井盖锁，避免对电子井盖进行暴力破坏，避免其他现有工具随意的开启井盖锁，达到安全、防盗的目的。

一种电子井盖应急开锁装置，该装置的限位螺杆9固定在套筒14内，限位螺杆9与套筒14可以为一体结构，也可以为分体结构，如果为分体结构，则限位螺杆9螺纹固定在套筒14内，限位螺杆9止口与套筒14上端面接触配合，限位螺杆9内部设置有手柄轴8，限位螺杆9与手柄轴8间隙配合，手柄轴8下部轴端螺纹固定连接有顶杆15的一端，顶杆15的另一端穿过套筒14内孔设置的弹簧13与拨片17接触连接，套筒14内孔为偏心结构，即内孔的中心轴线与套筒14的中心轴线存在距离。内孔的中心轴线与顶杆15中轴线在同一直线上，具体内孔的中心轴线设置在如1图所示，套筒14的中心轴线偏左的一侧，这样使顶杆15推动拨片17时更省力。弹簧13一端与顶杆15上螺装的定位螺母12端面连接，另一端与套筒14内孔锥面P连接，拨片17与套筒14底端轴连接。

定位螺母12外径大于限位螺杆9内孔直径，使得定位螺母12只能在限位螺杆9端面以下的套筒14内孔的空腔运动；

本发明中所述的井盖1为专利ZL2017 1 00369310中公开的电子井盖，并在该井盖上设置有应急开启孔1-1，应急开启孔1-1设置在销轴5附近，使拨片17拨动销轴5实现应急开锁的目的。

实施例1

如图6-图 7所示，一种电子井盖应急开锁装置应用的电子井盖内侧设置有井盖1、井圈2、锁体3、连杆4、销轴5和伸缩轴6。连接关系见专利ZL2017 1 00369310，具体为井盖1朝向地下的一侧上设置有锁体3，锁体3通过连杆4与伸缩轴6连接，连杆4与伸缩轴6通过销轴5连接，伸缩轴6能与井圈2卡接或者分离。转动锁体3，锁体3推动或者拉动连杆4，连杆4推动或者拉动伸缩轴6，将伸缩轴6卡入或者分离井圈2。

如图1所示，图1是本发明应急开锁装置插入和拔出井盖应急开启孔时状态图；一种电子井盖应急开锁装置，该装置包括扳手7、手柄轴8、限位螺杆9、钢珠10、弹簧垫圈11、定位螺母12、弹簧13、套筒14、顶杆15、销钉16和拨片17。

该装置的限位螺杆9螺纹固定在套筒14内，图1中状态是应急开锁装置插入和拔出井盖应急开启孔时状态；限位螺杆9止口与套筒14上端面接触配合，限位螺杆9内部设置有手柄轴8，限位螺杆9与手柄轴8间隙配合，手柄轴8下部轴端螺纹固定连接有顶杆15的一端，顶杆15的另一端穿过套筒14内孔设置的弹簧13与拨片17接触连接，套筒14内孔为偏心结构，即内孔的中心轴线与套筒14的中心轴线存在距离。内孔的中心轴线与顶杆15中轴线在同一直线上，具体内孔的中心轴线设置在如1图所示，套筒14的中心轴线偏左的一侧，这样使顶杆15推动拨片17时更省力。弹簧13一端与顶杆15上螺装的定位螺母12端面连接，另一端与套筒14内孔锥面P连接，定位螺母12外径大于限位螺杆9内孔直径，使得定位螺母12只能在限位螺杆9端面以下的套筒14内孔的空腔运动；拨片17与套筒14底端轴连接。

如图1-图 5所示，限位螺杆9内孔为圆孔和马蹄形导向槽9-1组成的腔体结构，马蹄形导向槽9-1可设置为多个，本实施例中设置为两个，两个马蹄形导向槽9-1的槽与槽相对的设置在圆孔外周圈上，即马蹄形导向槽9-1的槽的方向始终朝向圆孔的圆心；手柄轴8侧壁圆孔8-1中压铆设置有钢珠10或者弧形凸起，且钢珠10与马蹄形导向槽9-1间隙配合，当钢珠10在马蹄形导向槽9-1内时，马蹄形导向槽9-1能够限制钢珠10的移动方向；钢珠10数量与马蹄形导向槽9-1数量相对应。手柄轴8轴端沿限位螺杆9轴向移动，钢珠10在限位螺杆9马蹄形导向槽9-1中上下滑动。

当开锁时，向下按压手柄轴8，钢珠10在马蹄形导向槽9-1中向下滑动，滑动至限位螺杆9底端时，转动手柄轴8使钢珠10卡在限位螺杆9底端的端面，钢珠10不在马蹄形导向槽9-1内，此状态限定了顶杆15的轴向移动。

在手柄轴8圆柱面刻画手柄轴标记线8-2，与侧壁圆孔8-1方向对应一致；在限位螺杆9端面刻画一条限位螺杆标记线9-3通过马蹄形导向槽9-1中心；当钢珠10在马蹄形导向槽9-1内时，手柄轴标记线8-2和限位螺杆标记线9-3在一条直线上。开锁后，收回扳手7时，便于快速的控制旋转方向，使钢珠10回到马蹄形导向槽9-1内，手柄轴8受弹簧13的反弹力恢复至原状态，实现收回扳手7。

如图5所示，手柄轴8与其下方设置的定位螺母12之间设置有弹簧垫圈11。弹簧垫圈11一面与手柄轴8端面接触配合，一面与定位螺母12接触配合，弹簧垫圈11与定位螺母12均设置在套筒14内孔并能沿其轴向移动。手柄轴8、弹簧垫圈11与定位螺母12依次与顶杆15螺纹连接，手柄轴8与钢珠10、顶杆15、弹簧垫圈11、定位螺母12联动，弹簧垫圈11用于防止松动，避免手柄轴8的径向转动带动定位螺母12产生转动而发生松动的现象，增加手柄轴8与钢珠10、顶杆15、弹簧垫圈11、定位螺母12联动的可靠性。

顶杆15为全螺纹杆的结构，便于安装定位螺母12，方便连接固定。

如图4和图 6-图 7所示，套筒14下端设置为一个U形安装槽14-4，安装槽14-4的第一限位面14-2（即槽端面）为斜端面。即安装槽的槽的顶部为第一限位面14-2，该第一限位面14-2第一限位面14-2与定位弧面17-1相匹配，具有定位拨片17的功能，限制拨片17呈竖直状态，便于插入和拔出井盖应急开启孔。

套筒14下端设置为一个U形安装槽14-4，安装槽14-4的第一限位面14-2（即槽端面）也可以设置为平面，当第一限位面14-2为平面时，拨片17设置为长方形结构，拨片17通过销钉16与安装槽14-4连接，拨片17能以销钉16为圆心转动，拨片17上端与第一限位面14-2之间存在一定的空隙，该空隙便于拨片17转动时，拨片17上端不顶触第一限位面14-2，避免第一限位面14-2限制拨片17的转动。当拨片17被顶杆15底端顶触时，顶杆15底端推动拨片17底端以销钉16为轴转动，拨片17由竖直状态变为水平状态，顶杆15侧壁顶触拨片17的短边（拨片17竖直状态时的上边），限制拨片17保持水平状态，与销轴5接触，进而实现开启井盖的目的。

拨片17设置在套筒14下端安装槽14-4内，安装槽14-4通过销钉16与拨片17连接，销钉16与安装槽14-4螺纹连接，即拨片17可以绕销钉16摆动，或者拨片17与安装槽14-4轴连接。

优选为，拨片17为底端设置有倒角17-3，由于重力作用，倒角17-3的作用是保证拨片17的重心偏右，上端设置有定位弧面17-1的长条形结构，定位弧面17-1与套筒14的第一限位面14-2接触连接，因重心偏右，拨片17根据自身重力作用一直有绕销钉16顺时针转动趋势，直到定位弧面17-1与套筒14的第一限位面14-2接触，限位平衡，这样拨片17靠重心偏移自动保持竖直，即在不施加外力时拨片17始终保持竖直状态，如图1所示，这样便于插入和拔出井盖应急开启孔1-1。

拨片17远离顶杆15的一侧竖边为定位平面17-2，或者说拨片17右侧（如图1所示）的侧边为定位平面17-2，当拨片17被顶杆15顶触改变方向时，定位平面17-2与套筒14底端的第二限位面14-3接触定位。如图4所示，此时限制拨片17摆动角度为90°，改变了拨片17的方向。

如图2所示，套筒14外部固定螺装设置有二个扳手7，扳手7利于把持和加载转矩，旋转应急开锁装置。

如图1所示，套筒14的定位面14-1与井盖1外表面接触。当向下按压手柄轴8时，定位面14-1与井盖1接触，提供一个向上的反作用力，由于套筒14与限位螺杆9刚性连接，所以手柄轴8相对于限位螺杆9向下运动。

手柄轴8上部轴端为梅花形手柄，或者其他形状（比如杆状、方形、多边形等）的手柄，利于操作人员把持旋转。

装配方式：

拨片17放置在套筒14下端安装槽14-4内，拨片17定位弧面17-1端与套筒14第一限位面14-2同向，将销钉16穿过套筒14和拨片17安装孔，拧紧销钉16，保证拨片17绕销钉16旋转自如。再将扳手7螺纹端拧入套筒14上部螺纹孔。

将顶杆15上端拧入手柄轴8底部轴端，把钢珠10压铆在手柄轴8侧壁圆孔8-1中，且钢珠10与顶杆15接触配合，保证钢珠10铆接牢固可靠；再将限位螺杆9套入顶杆15和手柄轴8，保证钢珠10在限位螺杆9马蹄形导向槽9-1中滑动顺畅。将弹簧垫圈11、定位螺母12依次套入顶杆15后，拧紧定位螺母12，保证手柄轴8与顶杆15不串动。将弹簧13套入顶杆15，再将装配好的顶杆15插入套筒14的安装孔中；使弹簧13一端与定位螺母12端面连接，弹簧13另一端与套筒14锥孔连接；定位螺母12设置在套筒14内腔并能沿其轴向移动，定位螺母12外径大于限位螺杆9内孔直径，使得定位螺母12只能在限位螺杆9端面以下的空腔运动；拧紧限位螺杆9，限位螺杆9止口与套筒14端面接触配合。

工作方式：

如图1所示，井盖1在其内侧设置有应急逃生功能，井盖1内侧是指朝向地下的一侧，也即设置有安装锁体3、连杆4和伸缩轴6那一侧。在井盖1内侧通过手动旋转锁体3，带动连杆4和伸缩轴6回退，从而能打开电子井盖锁，保证井下人员安全。电子井盖锁离合部分使用的都是智能控制模块驱动电机，当智能控制模块或电机出现意外失效时，可将本装置作用于伸缩轴6实现在井盖1外侧（即朝向地面上的一侧）通过内侧设置的应急逃生功能开锁，具体操作步骤为，将应急开锁装置插人井盖1的应急开启孔1-1，套筒14的定位面14-1与井盖1外表面接触后，按下手柄轴8，因手柄轴8与钢珠10、顶杆15、弹簧垫圈11、定位螺母12联动，手柄轴8下移，钢珠10沿着马蹄形导向槽9-1向下移动，手柄轴8下移也带动顶杆15下移，弹簧13底端连接在套筒14内孔锥面P上，弹簧13则被压缩，顶杆15下移推动拨片17绕销钉16逆时针旋转90°。当手柄轴8的手柄端面下移到与限位螺杆9端面接触时，钢珠10滑出限位螺杆9的马蹄形导向槽9-1；再相对于限位螺杆9旋转手柄轴8约30～90°，钢珠10偏离限位螺杆9的马蹄形导向槽9-1端，此时钢珠10卡接在限位螺杆9端面，顶杆15被锁定位置，不能轴向移动，如图4所示；因顶杆15下移推动拨片17绕销钉16逆时针旋转90°，套筒14第二限位面14-3与拨片17的定位平面17-2接触定位。此时再双手把持扳手7顺时针旋转应急开启装置，拨片17慢慢靠近接触销轴5，如图6所示，开锁刚开始，井盖处于关闭状态，继续旋转应急开启装置，拨片17推动销轴5，带动伸缩轴6和连杆4慢慢回退，直到伸缩轴6离开井圈2，从而打开井盖锁，如图7所示，开锁已结束，井盖锁处于打开状态。

相对于限位螺杆9旋转手柄轴8，使手柄轴8上的手柄轴标记线8-2与限位螺杆9上的限位螺杆标记线9-3对齐，即钢珠10与马蹄形导向槽9-1对齐，此时因弹簧13反弹的作用力，将钢珠10滑入限位螺杆9马蹄形导向槽9-1，同时弹簧13推动定位螺母12，连同手柄轴8、顶杆15、弹簧垫圈11一起上移，直到定位螺母12上端面与限位螺杆9定位端面9-2接触定位；因顶杆15的上移，顶杆15对拨片17的推力逐渐撤销，拨片17的重心偏右侧，拨片17自动绕销钉16顺时针旋转，直到拨片17的定位弧面17-1与套筒的第一限位面14-2接触，受力达到平衡，从而保证拨片17竖直，此状态可拔出或插入应急开锁装置，如图1所示。

在智能控制模块或电机正常工作时，可以监测到电子井盖的状态，当电子井盖通过机械式方式开锁时，智能控制模块会提示控制中心报警，避免非工作人员开启电子井盖。

Claims (5)

1.一种电子井盖应急开锁装置，其特征在于：该装置的限位螺杆（9）固定在套筒（14）内，限位螺杆（9）内部设置有手柄轴（8），限位螺杆（9）与手柄轴（8）间隙配合，手柄轴（8）下部轴端固定连接有顶杆（15）的一端，顶杆（15）的另一端穿过套筒（14）内孔设置的弹簧（13）与拨片（17）接触连接，弹簧（13）一端与顶杆（15）上螺装的定位螺母（12）端面连接，另一端与套筒（14）内孔锥面P连接，拨片（17）与套筒（14）底端转动连接，套筒（14）内孔为偏心结构；限位螺杆（9）内孔为圆孔和马蹄形导向槽（9-1）组成的腔体结构，马蹄形导向槽（9-1）设置在圆孔外周圈上，手柄轴（8）侧壁设置有钢珠（10），钢珠（10）与马蹄形导向槽（9-1）间隙配合；钢珠（10）数量与马蹄形导向槽（9-1）数量相对应；在手柄轴（8）圆柱面刻画手柄轴标记线（8-2），与侧壁圆孔（8-1）方向对应一致；在限位螺杆（9）端面刻画一条限位螺杆标记线（9-3）通过马蹄形导向槽（9-1）中心；当钢珠（10）在马蹄形导向槽（9-1）内时，手柄轴标记线（8-2）和限位螺杆标记线（9-3）在一条直线上；手柄轴（8）与其下方设置的定位螺母（12）之间设置有弹簧垫圈（11）；套筒（14）下端设置为一个U形安装槽（14-4），安装槽（14-4）的第一限位面（14-2）为斜端面；拨片（17）的一部分设置在安装槽（14-4）内，通过销钉（16）与安装槽（14-4）的两个槽体壁转动连接；拨片（17）为底端设置有倒角（17-3），上端设置有定位弧面（17-1）的长条形结构，定位弧面（17-1）与套筒（14）的第一限位面（14-2）接触连接，拨片（17）远离顶杆（15）的一侧竖边为定位平面（17-2），当拨片（17）被顶杆（15）顶触改变方向时，定位平面（17-2）与套筒（14）底端的第二限位面（14-3）接触定位。

2.根据权利要求1所述的电子井盖应急开锁装置，其特征在于：顶杆（15）为全螺纹杆的结构。

3.根据权利要求1所述的电子井盖应急开锁装置，其特征在于：定位螺母（12）外径大于限位螺杆（9）内孔直径。

4.根据权利要求1所述的电子井盖应急开锁装置，其特征在于：套筒（14）外部固定设置有扳手（7）。

5.根据权利要求1所述的电子井盖应急开锁装置，其特征在于：套筒（14）的定位面（14-1）与井盖（1）外表面接触；手柄轴（8）上部轴端为梅花形手柄。

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