CN113719655B - 排烟阀远距离执行机构 - Google Patents

排烟阀远距离执行机构 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种排烟阀远距离执行机构，它包括壳体，壳体底板可转动安装有摆杆、摆架和绞盘，摆架上设有棘爪，壳体底板设有电磁铁，电磁铁的芯轴与摆杆首端连接；初始状况下，电磁铁断电芯轴伸出，该摆杆尾端卡住摆架首端，摆架上的棘爪与棘轮单向卡合；摆架开口背向棘轮，摆架轴贯穿顶钢板和底钢板；主扭簧套合在底钢板和壳体底板之间的摆架轴轴段上；棘爪铰接在底钢板与顶钢板之间的摆架轴轴段上，棘爪与顶钢板之间的摆架轴轴段上套合有副扭簧；摆架的侧钢板设有矩形通孔，棘爪外端伸出矩形通孔，棘爪的后侧面外凸有一个撞针部。该执行机构既能降低摆杆尾端和摆架首端的接触部位卡死概率，又能避免棘爪与棘轮的接触部位卡死。

Description

排烟阀远距离执行机构
技术领域
本发明涉及安全工程领域，具体讲是一种排烟阀远距离执行机构。
背景技术
建筑物的通风管道内设有与远距离执行机构配合的排烟阀，该排烟阀阀门的门轴上设有复位装置，如设置在门轴上的复位扭簧，或者在门轴上固定一根拨杆，并在该拨杆与通风管道壁之间设置复位拉簧，而远距离执行机构的拉索直接与阀门连接或是通过拨杆间接与阀门连接。正常状况下远距离执行机构张紧拉索克服复位扭簧或复位拉簧的作用将阀门关闭，出现火情时执行机构动作松开拉索，阀门在复位扭簧或复位拉簧作用下打开排烟。
现有技术的排烟阀远距离执行机构如专利号为CN201920306362.1的专利所示，它包括壳体，壳体底板可转动安装有摆杆、摆架和绞盘，绞盘由限位环、棘轮和索绳轴构成，三者同心且固定为一体，拉索首端与索绳轴固定且拉索缠绕在索绳轴上，而限位环和棘轮在上下两端对缠绕的拉索限位；摆架靠摆杆的一侧上设有棘爪，摆架轴上设有用于使棘爪脱离棘轮的主扭簧；壳体底板设有电磁铁，电磁铁的芯轴与摆杆首端连接，正常状况下，电磁铁断电芯轴伸出，该摆杆尾端卡住摆架首端，摆架上的棘爪与棘轮单向卡合以阻止棘轮及绞盘正向转动，该状态下，人工逆向旋转绞盘，使得拉索不断张紧，同时使得拉索克服门轴复位装置的作用，关闭阀门。
出现火情时，对电磁铁通电，芯轴缩回拉拽摆杆首端，使得摆杆尾端抬升并脱离摆架，失去摆杆阻挡的摆架在主扭簧作用下正向摆动，促使棘爪脱离棘轮，进而松脱对棘轮和绞盘的约束，使绞盘正向旋转、放松拉索，阀门也在门轴复位装置如复位扭簧作用下打开排烟。
火情过后需要重新上链时，将电磁铁断电使摆杆复位，并逆向摆动摆架，使摆架首端与摆杆尾端重新卡合，而棘爪与棘轮也同步单向卡合，最后重新用扳手逆向旋转棘轮，重新张紧拉索，关闭阀门。
上述远距离执行机构存在以下缺陷。正常状态下，摆架首端与摆杆尾端卡合而棘爪也与棘轮单向卡合时，张紧的拉索会持续拉拽棘轮使棘轮产生正向旋转的趋势，该趋势被棘爪阻止，所以棘轮对棘爪有一个持续的压力，该压力会经棘爪传递给摆架从而对摆架产生一个正向摆动的扭矩，而该正向摆动的扭矩因为摆杆尾端对摆架首端的抵靠而抵消；所以，正常状态下，摆杆尾端和摆架首端之间会相互抵靠存在较大的压力，该压力在摆杆尾端企图脱离摆架首端的动作过程中化为较大的摩阻力；这样，当火情发生时，电磁铁吸附芯轴对摆杆首端的拉拽力必须大于摆杆尾端受到的摩阻力，才能保证机构正常动作，但实际工作过程中，摆杆尾端与摆架首端长期相互抵靠，摩阻力本来就已经较大，加上时间长久摆杆摆架接触部位受潮生锈等因素，导致摆杆摆架接触部位卡死，电磁铁无法将摆杆尾端与摆架首端拉拽开，导致整个机构失效，无法排烟，工作稳定性差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种既能降低摆杆尾端和摆架首端的接触部位卡死概率，又能避免棘爪与棘轮的接触部位卡死的排烟阀远距离执行机构。
本发明的技术解决方案是，提供一种排烟阀远距离执行机构，它包括壳体，壳体底板可转动安装有摆杆、摆架和绞盘，绞盘由同心的限位环、棘轮和索绳轴构成，拉索首端与索绳轴固定且拉索缠绕在索绳轴上，限位环和棘轮对拉索从上下两方向限位；摆架上设有棘爪，摆架轴上设有用于使摆架正向摆动从而远离棘轮的主扭簧，壳体底板设有电磁铁，电磁铁的芯轴与摆杆首端连接；初始状况下，电磁铁断电芯轴伸出，该摆杆尾端卡住摆架首端，摆架上的棘爪与棘轮单向卡合；
摆架为由顶钢板、侧钢板和底钢板构成的槽钢，摆架开口背向棘轮，摆架轴贯穿顶钢板和底钢板；主扭簧套合在底钢板和壳体底板之间的摆架轴轴段上，且主扭簧两端分别与壳体底板和底钢板固定；
棘爪铰接在底钢板与顶钢板之间的摆架轴轴段上，棘爪与顶钢板之间的摆架轴轴段上套合有用于使棘爪抵靠棘轮的副扭簧；副扭簧两端分别与棘爪和顶钢板固定；
摆架的侧钢板设有矩形通孔，棘爪外端伸出矩形通孔，棘爪的后侧面外凸有一个撞针部，该撞针部后侧设有用于承载矩形通孔后孔壁撞击的撞击面。
采用以上结构的排烟阀远距离执行机构与现有技术相比，具有以下双重优点。
先分析第一重优点。对正常状态下即摆架首端与摆杆尾端卡合而棘爪也与棘轮单向卡合时的执行机构作受力分析。该状态下，张紧的拉索仍会持续拉拽棘轮使棘轮产生正向旋转的趋势，该趋势依然被棘爪阻止，所以棘轮对棘爪仍保持一个持续的压力，但由于棘爪是直接铰接在摆架轴上而不再偏心设置在摆架轴的一侧，故棘轮对棘爪的压力不会像现有技术一样形成使摆架正向摆动的扭矩而是完全由摆架轴去承担，这样，这部分压力根本传递不到摆架和摆杆的接触部位，故该部分压力不会加大摆杆尾端和摆架首端之间的抵触力，从而大幅度降低了摆杆尾端与摆架首端脱离时的摩阻力，进而明显降低了摆杆摆架接触部位卡死的概率，也就是明显提升了电磁铁吸附芯轴拉开摆杆的概率，使机构正常动作，增强其工作稳定性。通俗的讲，因为摆杆尾端与摆架首端抵触力减小，故将执行机构的故障率降低了九成。
再分析第二重优点，当棘爪和副扭簧均安装在摆架轴上以后，棘轮受拉索拉拽产生的扭矩，本来是被棘爪承担一部分而摆杆和摆架的接触部位承担另一部分，但本申请改进后，该扭矩全部由棘爪跟棘轮接触的部位去承载了，这就带来了一个新问题，即棘爪与棘轮接触部位抵靠太紧，火情发生时，即便电磁铁顺利吸附芯轴拉开了摆杆尾端和摆架首端，使摆架不再受摆杆约束，但由于棘爪与棘轮抵靠太紧，摩阻力太大，甚至有可能超过了主扭簧的扭矩，故仍然有一定概率导致棘爪与棘轮卡死，棘轮得不到释放，拉索无法及时松弛。所以，为避免发生上述窘况，本申请做了进一步的增益改进，即将摆架的侧钢板前移至靠近棘轮，并在侧钢板挖出矩形通孔，将棘爪伸出矩形通孔，且在棘爪的后侧面设置撞针部，这样，电磁铁拉开摆杆后，摆架在主扭簧作用下，会先正向摆动一个小幅度，使摆架侧钢板矩形通孔的后孔壁快速撞击棘爪的撞针部，对棘爪另外增加一个冲量使其克服掉棘轮与棘爪接触部位的摩阻力，确保棘爪顺利脱开棘轮。也就是说，上述附加冲量有效避免棘爪与棘轮的接触部位卡死，从而进一步降低机构整体的卡死故障概率，更进一步增强机构工作的稳定性，通俗的讲，在迁移摆架的侧钢板、挖矩形通孔、在棘爪增设撞针部之前，机构正常动作、开阀排烟的概率是九成的话，二次改进后机构正常动作的概率就是九成九，基本接近百分百。另外，最后强调下在撞针部后侧设撞击面的作用，该撞击面平行于矩形通孔的后孔壁，故能确保撞击时的接触面积，保证冲量最大程度提供给棘爪，进一步提高棘爪脱离棘轮的概率。
附图说明
图1是本发明排烟阀远距离执行机构的俯视结构示意图。
图2是本发明排烟阀远距离执行机构去掉部分壳体后的结构示意图。
图3是本发明排烟阀远距离执行机构去掉部分壳体和限位环后的结构示意图。
图4是本发明排烟阀远距离执行机构从棘爪厚度中间剖开的结构示意图。
图中所示1、壳体，2、摆杆，3、摆架，3.1、顶钢板，3.2、侧钢板，3.3、底钢板，4、限位环，5、棘轮，6、索绳轴，7、拉索，8、棘爪，9、摆架轴，10、主扭簧，11、电磁铁，12、副扭簧，13、矩形通孔，13.1、后孔壁，14、撞针部，14.1、撞击面。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1～4所示，本发明排烟阀远距离执行机构，它包括壳体1，壳体1底板可转动安装有摆杆2、摆架3和绞盘。
绞盘由同心的限位环4、棘轮5和索绳轴6构成，拉索7首端与索绳轴6固定且拉索7缠绕在索绳轴6上，限位环4和棘轮5对拉索7从上下两方向限位。索绳轴6穿过棘轮5中心孔后可转动安装在壳体1的底板上，上述的限位环4、索绳轴6和棘轮5三者固定为一体。
摆架3上设有棘爪8，摆架轴9上设有用于使摆架3正向摆动从而使摆架3首端远离棘轮5的主扭簧10。壳体1底板还设有电磁铁11，电磁铁11的芯轴与摆杆2首端连接；初始状况下，电磁铁11断电芯轴伸出，该摆杆2尾端卡住摆架3首端，摆架3上的棘爪8与棘轮5单向卡合以阻止棘轮5及绞盘正向转动，拉索7被张紧并克服排烟阀阀门复位装置的作用以关闭阀门。
上述的绞盘、摆杆2、摆架3、拉索7和电磁铁11的连接结构及与排烟阀阀门复位装置配合的动作原理与现有技术完全相同。本申请的改进之处在于，棘爪8的安装位置以及棘爪8和摆架3的连接结构。
具体说明见下文。
摆架3为由顶钢板3.1、侧钢板3.2和底钢板3.3构成的槽钢，摆架3开口背向棘轮5，也就是说，侧钢板3.2从摆架3后侧移动到了前侧靠近棘轮5的位置。摆架轴9贯穿顶钢板3.1和底钢板3.3；主扭簧10套合在底钢板3.3和壳体1底板之间的摆架轴9轴段上，且主扭簧10两端分别与壳体1底板和底钢板3.3固定。
棘爪8铰接在底钢板3.3与顶钢板3.1之间的摆架轴9轴段上，棘爪8与顶钢板3.1之间的摆架轴9轴段上套合有用于使棘爪8抵靠棘轮5的副扭簧12；副扭簧12两端分别与棘爪8和顶钢板3.1固定。
摆架3的侧钢板3.2设有矩形通孔13，棘爪8外端伸出矩形通孔13，棘爪8的后侧面外凸有一个撞针部14，该撞针部14后侧设有用于承载矩形通孔13后孔壁13.1撞击的撞击面14.1。

Claims (1)

1.一种排烟阀远距离执行机构，它包括壳体(1)，壳体(1)底板可转动安装有摆杆(2)、摆架(3)和绞盘，绞盘由同心的限位环(4)、棘轮(5)和索绳轴(6)构成，拉索(7)首端与索绳轴(6)固定且拉索(7)缠绕在索绳轴(6)上，限位环(4)和棘轮(5)对拉索(7)从上下两方向限位；摆架(3)上设有棘爪(8)，摆架轴(9)上设有用于使摆架(3)正向摆动从而远离棘轮(5)的主扭簧(10)，壳体(1)底板设有电磁铁(11)，电磁铁(11)的芯轴与摆杆(2)首端连接；初始状况下，电磁铁(11)断电芯轴伸出，该摆杆(2)尾端卡住摆架(3)首端，摆架(3)上的棘爪(8)与棘轮(5)单向卡合；其特征在于：
摆架(3)为由顶钢板(3.1)、侧钢板(3.2)和底钢板(3.3)构成的槽钢，摆架(3)开口背向棘轮(5)，摆架轴(9)贯穿顶钢板(3.1)和底钢板(3.3)；主扭簧(10)套合在底钢板(3.3)和壳体(1)底板之间的摆架轴(9)轴段上，且主扭簧(10)两端分别与壳体(1)底板和底钢板(3.3)固定；
棘爪(8)铰接在底钢板(3.3)与顶钢板(3.1)之间的摆架轴(9)轴段上，棘爪(8)与顶钢板(3.1)之间的摆架轴(9)轴段上套合有用于使棘爪(8)抵靠棘轮(5)的副扭簧(12)；副扭簧(12)两端分别与棘爪(8)和顶钢板(3.1)固定；
摆架(3)的侧钢板(3.2)设有矩形通孔(13)，棘爪(8)外端伸出矩形通孔(13)，棘爪(8)的后侧面外凸有一个撞针部(14)，该撞针部(14)后侧设有用于承载矩形通孔(13)后孔壁(13.1)撞击的撞击面(14.1)。
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