CN116754848B - 一种建筑用的雷电预警装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及雷电预警装置技术领域，特别涉及一种建筑用的雷电预警装置，导向管的侧壁上设置有导向槽；副放电杆上固定有与导向槽滑动连接有转动钩；导向管的内部固定有转轴；转动钩的顶表面设置有弧形槽；顶针上升推动副放电杆沿导向管上升至转动钩的弧形槽卡入到转轴后顶针继续上升能够推动副放电杆绕转轴向外翻转；连接座上设置有放电杆复位推动座；在转动钩的弧形槽卡入到转轴状态下放电杆复位推动座对副放电杆的力矩方向与顶针对副放电杆的力矩方向相反。在使用本发明时，该结构能够通过一个升降动力机构能够实现副放电杆的折叠收缩和打开，降低无雷电而又大风的环境对副杆产生破坏的影响，副放电杆的更换更加方便。

Description

一种建筑用的雷电预警装置

技术领域

本发明涉及雷电预警装置技术领域，特别涉及一种建筑用的雷电预警装置。

背景技术

雷电预警装置由接闪器和大气电场仪器组成；大气电场仪器用于监测地面电场的变化；接闪器是指直接接受雷击的避雷针、避雷带(线)、避雷网，以及利用作接闪的金属屋面和金属构件等，它与引下线、接地装置有良好的电气连接。其作用是当雷电直接击中它时，雷电流从它的本身通过引下线、接地装置，迅速泄流到大地，从而保护了建筑物和建筑物内的电气设备，通过两者配合，能够提高雷电预警的效果。

现有的接闪器一般有主放电杆和均布在主放电杆周围的多个副放电杆组合而成，在个副放电杆的顶端一般会设置多条向外张开的放电针，增强接电的效果。

现有的接闪器设备中，副放电杆是直接固定在主放电杆上，由于副放电杆是直接搭载在主杆上，因此副放电杆的重量相对主放电杆较小，但由于副放电杆一般呈辐射状在主放电杆上分布，这种分布的形式风阻大，特别是在一些台风天（台风天登录时，一般不会打雷）；副放电杆不能够收纳折叠容易将直径较小的副放电杆吹断，严重时候，整个主放电杆也会被吹变形。而且现有的副放电杆一般与主放电杆通过螺栓锁紧固定，副放电杆拆装更换不方便。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种方便拆装、多层折叠的建筑用的雷电预警装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明所述的一种建筑用的雷电预警装置， 它包括有主放电杆、升降组件和在主放电杆上呈轴向分布的多条副放电杆；所述副放电杆的外部均套有导向管；所述导向管与副放电杆滑动连接；导向管通过连接座固定在主放电杆的外壳上；

所述导向管的侧壁上设置有导向槽；所述副放电杆上固定有与导向槽滑动连接有转动钩；所述导向管的内部固定有转轴；所述转动钩的顶表面设置有弧形槽；所述弧形槽的直径等于转轴的直径；所述转轴设置在弧形槽升降运动的方向上；

升降组件上连接有升降板；所述副放电杆的底部均设置有固定在升降板上的顶针；

顶针上升推动副放电杆沿导向管上升至转动钩的弧形槽卡入到转轴后顶针继续上升能够推动副放电杆绕转轴向外翻转；连接座上设置有放电杆复位推动座；在转动钩的弧形槽卡入到转轴状态下放电杆复位推动座对副放电杆的力矩方向与顶针对副放电杆的力矩方向相反；

所述导向槽上设置有能够通过放电杆复位推动座的过滚轮槽；导向管顶部前表面设置有管道缺口。

进一步地，在副放电杆向外翻转状态下副放电杆的顶端水平高度大于主放电杆的顶端水平高度。

进一步地，所述放电杆复位推动座包括有固定在连接座上的导向套、滑动连接在导向套上的导向轴、固定在导向轴上的挡板和固定在挡板上的滚轮支架；所述滚轮支架上转动连接有滚轮；所述导向套与挡板之间连接有弹簧；

所述副放电杆的底部在靠近转动钩的一侧设置有半球压块；所述顶针的顶部设置有抵紧在半球压块上远离转动钩一侧的斜顶块。

进一步地，所述副放电杆的顶端设置有滑块导向槽；所述副放电杆的外侧壁均布有多个与滑块导向槽相接通的放电针安装槽；所述放电针安装槽的内部均铰接有放电针；所述滑块导向槽内滑动连接有滑块；所述副放电杆内设置有配重安装槽；所述配重安装槽的内部固定有摆锤转轴；所述摆锤转轴与副放电杆所连接的转轴之间相互平行设置；所述摆锤转轴转动连接有重力摆锤；重力摆锤的偏心位置连接有摆锤推杆；所述摆锤推杆的末端铰接在滑块上；滑块的侧壁上设置有环绕一圈的滑块凹槽；所述放电针上固定有连接摆杆；所述连接摆杆的末端插入到滑块凹槽内。

进一步地，重力摆锤为半圆形状。

进一步地，所述升降组件包括有升降底座、滑动连接在升降底座上的一段推板和滑动连接在一段推板上的二段推板；所述升降底座上连接有用于推动一段推板做升降运动的直线模组；一段推板上转动连接有齿轮和两个皮带轮；两个皮带轮之间张紧有传动皮带；传动皮带的带身上固定有夹块；所述夹块与二段推板相固定连接；所述升降底座上固定有与齿轮相啮合的齿条；所述齿轮固定在其中一个皮带轮上。

采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的一种建筑用的雷电预警装置，在使用本发明时，大气电场仪监测到有雷电风险后，向升降组件发送信号，向升降组件推动升降板上的顶针上升，顶针一开始将副放电杆向上推动，直到转动钩的弧形槽卡入到转轴后副放电杆不能够继续向上运动，但顶针继续向上运动一段距离，副放电杆克服放电杆复位推动座的阻力，推动副放电杆绕转轴转动并且向外翻转，实现推动副放电杆的张开；当大气电场仪上，在没有雷电风险的情况下，升降组件下降，顶针撤去对副放电杆升顶的力，放电杆复位推动座推动副放电杆翻转折叠，直到副放电杆与导向管同轴后，副放电杆由于重力作用下向下滑落至收纳在导向管内；该结构能够通过一个升降动力机构能够实现副放电杆的折叠收缩和打开，降低无雷电而又大风的环境对副杆产生破坏的影响。而且副放电杆与升降组件或者副放电杆与导向管之间采用直接接触的结构，当需要更换副放电杆时，先将副放电杆整体抬升后，人手将副放电杆握住，然后升降组件下降，并撤去放电杆复位推动座对副放电杆的压力，转轴从转动钩的弧形槽拔出，整根副放电杆就能够从管道缺口取出，在副放电杆安装时候，仅需要将副放电杆从管道缺口插入即可实现安装，使得副放电杆的更换更加方便。

附图说明

图1是本发明中转轴刚好卡入转动钩的弧形槽状态的结构图；

图2是本发明中副放电杆完全缩入到导向管状态的结构图；

图3是本发明中副放电杆和放电针完全张开状态的结构图；

图4是图3中的A部放大视图；

图5是放电杆复位推动座的结构图；

图6是放电杆复位推动座、导向管和副放电杆连接的结构图；

图7是导向管的立体视角图；

图8是导向管的俯视图；

图9是副放电杆在放电针缩入放电针安装槽状态的结构图；

图10是副放电杆倾斜后放电针张开的结构图；

图11是副放电杆的结构图；

图12是顶针的结构图；

图13是升降组件的结构图；

附图标记说明：

1、主放电杆；2、连接座；3、放电杆复位推动座；301、滚轮；

302、滚轮支架；303、挡板；304、弹簧；305、导向套；306、导向轴；

4、导向管；401、转轴；402、管道缺口；403、导向槽；404、过滚轮槽；

5、副放电杆；501、摆锤转轴；502、半球压块；503、转动钩；

504、配重安装槽；505、摆锤推杆；506、连接摆杆；

507、放电针安装槽；508、滑块导向槽；509、滑块；5010、重力摆锤；

6、放电针；7、顶针；701、斜顶块；8、升降板；9、升降组件；

901、升降底座；901a、导向条；902、升降电机；903、丝杆螺母；

904、升降滑块；905、升降导轨；906、丝杆；907、二段推板；

908、一段推板；909、皮带轮；9010、传动皮带；9011、齿条；

9012、夹块；9013、齿轮；10、大气电场仪。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1至图13所示，本发明所述的一种建筑用的雷电预警装置，它包括有主放电杆1、升降组件9和在主放电杆1上呈轴向分布的多条副放电杆5；所述副放电杆5的外部均套有导向管4；所述导向管4与副放电杆5滑动连接；导向管4通过连接座2固定在主放电杆1的外壳上；

所述导向管4的侧壁上设置有导向槽403；所述副放电杆5上固定有与导向槽403滑动连接有转动钩503；所述导向管4的内部固定有转轴401；所述转动钩503的顶表面设置有弧形槽；所述弧形槽的直径等于转轴401的直径；所述转轴401设置在弧形槽升降运动的方向上；

升降组件9上连接有升降板8；所述副放电杆5的底部均设置有固定在升降板8上的顶针7；

顶针7上升推动副放电杆5沿导向管4上升至转动钩503的弧形槽卡入到转轴401后顶针7继续上升能够推动副放电杆5绕转轴401向外翻转；连接座2上设置有放电杆复位推动座3；在转动钩503的弧形槽卡入到转轴401状态下放电杆复位推动座3对副放电杆5的力矩方向与顶针7对副放电杆5的力矩方向相反；

所述导向槽403上设置有能够通过放电杆复位推动座3的过滚轮槽404；导向管4顶部前表面设置有管道缺口402；

升降组件9连接在大气电场仪10上，在没有雷电风险的情况下，升降组件9下降至最低端，副放电杆5由于重力作用，并且沿导向管4直立滑落至整根副放电杆5置于垂直的导向管4内，降低风阻；

大气电场仪10监测到有雷电风险后，向升降组件9发送信号，向升降组件9推动升降板8上的顶针7上升，顶针7一开始将副放电杆5向上推动，直到转动钩503的弧形槽卡入到转轴401后副放电杆5不能够继续向上运动，但顶针7继续向上运动一段距离，副放电杆5克服放电杆复位推动座3的阻力，推动副放电杆5绕转轴401转动并且向外翻转，实现推动副放电杆5的张开；当大气电场仪10上，在没有雷电风险的情况下，升降组件9下降，顶针7撤去对副放电杆5升顶的力，放电杆复位推动座3推动副放电杆5翻转折叠，直到副放电杆5与导向管4同轴后，副放电杆5由于重力作用下向下滑落至收纳在导向管4内；该结构能够通过一个升降动力机构能够实现副放电杆5的折叠收缩和打开，降低无雷电而又大风的环境对副杆产生破坏的影响。而且副放电杆5与升降组件9或者副放电杆5与导向管4之间采用直接接触的结构，当需要更换副放电杆5时，先将副放电杆5整体抬升后，人手将副放电杆5握住，然后升降组件9下降，并撤去放电杆复位推动座3对副放电杆5的压力，转轴401从转动钩503的弧形槽拔出，整根副放电杆5就能够从管道缺口402取出，在副放电杆5安装时候，仅需要将副放电杆5从管道缺口402插入即可实现安装，使得副放电杆5的更换更加方便。

作为本发明的一种优选方式，在副放电杆5向外翻转状态下副放电杆5的顶端水平高度大于主放电杆1的顶端水平高度；副放电杆5高于主放电杆1，雷电先于与副放电杆5导通，减少主放电杆1的雷击几率，使得难以更换的主放电杆1得到有效保护。

作为本发明的一种优选方式，所述放电杆复位推动座3包括有固定在连接座2上的导向套305、滑动连接在导向套305上的导向轴306、固定在导向轴306上的挡板303和固定在挡板303上的滚轮支架302；所述滚轮支架302上转动连接有滚轮301；所述导向套305与挡板303之间连接有弹簧304；

所述副放电杆5的底部在靠近转动钩503的一侧设置有半球压块502；所述顶针7的顶部设置有抵紧在半球压块502上远离转动钩503一侧的斜顶块701；

在转动钩503的中部设置有能够通过滚轮301的槽口，使得在转动钩503在导向槽403内滑动时，不会产生干涉；

斜顶块701顶紧在半球压块502的一侧，顶针7上升时，通过斜顶块701对半球压块502的压力朝向半球压块502的圆心，半球压块502受到竖直方向的分力，将副放电杆5向上推，

半球压块502受到水平方向的分力使得副放电杆5贴紧在导向管4靠近导向槽403的一侧，副放电杆5不会向外翻转；当转轴401嵌入到转动钩503的弧形槽内后，副放电杆5不能够继续上升，此时斜顶块701对半球压块502的推力对副放电杆5产生一个以转轴401轴心为中心的力矩，该力矩大于滚轮301对副放电杆5产生的力矩，实现副放电杆5向外自动翻转；当斜顶块701下降后，斜顶块701与半球压块502没有接触，弹簧304推动滚轮301压紧在副放电杆5的力，使得副放电杆5向内翻转至副放电杆5与导向管4同轴后，副放电杆5由于重力作用下，自动向下滑入到导向管4的内部，完成收缩折叠；该结构中采用非刚性连接的结构将顶针7与副放电杆5连接，副放电杆5从导向管4的拆出更加方便，而且一个顶针7的升降动作，能够完成副放电杆5的升降和开合，使得动力机构更加简化；由于副放电杆5与滚轮301为滚动摩擦，因此摩擦力远远小于副放电杆5的重力。

作为本发明的一种优选方式，所述副放电杆5的顶端设置有滑块导向槽508；所述副放电杆5的外侧壁均布有多个与滑块导向槽508相接通的放电针安装槽507；所述放电针安装槽507的内部均铰接有放电针6；所述滑块导向槽508内滑动连接有滑块509；所述副放电杆5内设置有配重安装槽504；所述配重安装槽504的内部固定有摆锤转轴501；所述摆锤转轴501与副放电杆5所连接的转轴401之间相互平行设置；所述摆锤转轴501转动连接有重力摆锤5010；重力摆锤5010的偏心位置连接有摆锤推杆505；所述摆锤推杆505的末端铰接在滑块509上；滑块509的侧壁上设置有环绕一圈的滑块凹槽；所述放电针6上固定有连接摆杆506；所述连接摆杆506的末端插入到滑块凹槽内；滑块凹槽的宽度大于连接摆杆506，使得连接摆杆506在滑块凹槽内有可以翻转的空间；由于副放电杆5上的放电针6在使用时候，需要伸出到副放电杆5的外部，并且向外发散；但在实际应用时，无论副放电杆5如何转动，重力摆锤5010由于自身重力原因，重力摆锤5010的重心烟高度方向上的延长线始终与摆锤转轴501的轴心垂直；因此在副放电杆5与导向管4同轴的状态下，摆锤转轴501拉动滑块509下滑，滑块509带动连接摆杆506摆动使得放电针6向内翻转并进入到放电针安装槽507内，放电针6不会自动向外翻转，放电针6就不会阻碍副放电杆5在导向管4内滑动；副放电杆5外翻的时，重力摆锤5010相对地面静止，因此摆锤推杆505会推动滑块509滑动，滑块509通过连接摆杆506推动放电针6外翻；

副放电杆5的内部不能够放入用电器，因此通过设置重力摆锤5010作为动力元件，实现副放电杆5张开和放电针6张开同步；副放电杆5内收，放电针6也同步内收，便于副放电杆5收纳到导向管4内。

作为本发明的一种优选方式，重力摆锤5010为半圆形状；半圆形状的重力摆锤5010能够降低风力对重力摆锤5010的影响，使得放电针6更能稳定张开。

作为本发明的一种优选方式，所述升降组件9包括有升降底座901、滑动连接在升降底座901上的一段推板908和滑动连接在一段推板908上的二段推板907；所述升降底座901上连接有用于推动一段推板908做升降运动的直线模组；一段推板908上转动连接有齿轮9013和两个皮带轮909；两个皮带轮909之间张紧有传动皮带9010；传动皮带9010的带身上固定有夹块9012；所述夹块9012与二段推板907相固定连接；所述升降底座901上固定有与齿轮9013相啮合的齿条9011；所述齿轮9013固定在其中一个皮带轮909上；升降底座901上设置与一段推板908滑动连接的导向条901a；一段推板908上固定有升降导轨905；二段推板907上固定有与升降导轨905滑动连接的升降滑块904；直线模组可以为液压动力装置，也可以为升降电机902、丝杆螺母903和丝杆906组成的丝杆电机系统,丝杆螺母903螺纹链接在丝杆906上，升降电机902的输出端固定在丝杆906上；丝杆螺母903固定在一段推板908上；

直线模组用于带动一段推板908在升降底座901上做升降运动；在一段推板908相对升降底座901升降时候，齿轮9013在齿条9011上滚动，转动的齿轮9013转动后两个皮带轮909和传动皮带9010运动，使得夹块9012做直线运动，传动皮带9010带动二段推板907相对一段推板908做升降运动；通过两个同向的升降运动的组件堆叠，提高升降板8的升降速度，提高升降收缩的响应速度，使得副放电杆5的使用效果更佳，对主放电杆1的保护效果更好。

在使用本发明时，大气电场仪监测到有雷电风险后，向升降组件发送信号，向升降组件推动升降板上的顶针上升，顶针一开始将副放电杆向上推动，直到转动钩的弧形槽卡入到转轴后副放电杆不能够继续向上运动，但顶针继续向上运动一段距离，副放电杆克服滚轮的压力推动副放电杆绕转轴转动并且向外翻转，实现推动副放电杆的张开；当大气电场仪上，在没有雷电风险的情况下，升降组件下降，顶针撤去对副放电杆升顶的力，滚轮对副放电杆的扭矩使得副放电杆翻转折叠，直到副放电杆与导向管同轴后，副放电杆由于重力作用下向下滑落至收纳在导向管内；该结构能够通过一个升降动力机构能够实现副放电杆的折叠收缩和打开，降低无雷电而又大风的环境对副杆产生破坏的影响。而且副放电杆与升降组件或者副放电杆与导向管之间采用直接接触的结构，当需要更换副放电杆时，先将副放电杆整体抬升后，人手将副放电杆握住，然后升降组件下降，并撤去放电杆复位推动座对副放电杆的压力，转轴从转动钩的弧形槽拔出，整根副放电杆就能够从管道缺口取出，在副放电杆安装时候，仅需要将副放电杆从管道缺口插入即可实现安装，使得副放电杆的更换更加方便；由于副放电杆上的放电针在使用时候，需要伸出到副放电杆的外部，并且向外发散；但在实际应用时，无论副放电杆如何转动，重力摆锤由于自身重力原因，重力摆锤的重心烟高度方向上的延长线始终与摆锤转轴的轴心垂直；因此在副放电杆与导向管同轴的状态下，摆锤转轴拉动滑块下滑，滑块带动连接摆杆摆动使得放电针向内翻转并进入到放电针安装槽内，放电针不会自动向外翻转，放电针就不会阻碍副放电杆在导向管内滑动；副放电杆外翻的时，重力摆锤相对地面静止，因此摆锤推杆会推动滑块滑动，滑块通过连接摆杆推动放电针外翻；

副放电杆的内部不能够放入用电器，因此通过设置重力摆锤作为动力元件，实现副放电杆张开和放电针张开同步；副放电杆内收，放电针也同步内收，便于副放电杆收纳到导向管内。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (6)

1.一种建筑用的雷电预警装置，它包括有主放电杆（1）和在主放电杆（1）上呈轴向分布的多条副放电杆（5）；

其特征在于：它包括有升降组件（9）；所述副放电杆（5）的外部均套有导向管（4）；所述导向管（4）与副放电杆（5）滑动连接；导向管（4）通过连接座（2）固定在主放电杆（1）的外壳上；

所述导向管（4）的侧壁上设置有导向槽（403）；所述副放电杆（5）上固定有与导向槽（403）滑动连接有转动钩（503）；所述导向管（4）的内部固定有转轴（401）；所述转动钩（503）的顶表面设置有弧形槽；所述弧形槽的直径等于转轴（401）的直径；所述转轴（401）设置在弧形槽升降运动的方向上；

升降组件（9）上连接有升降板（8）；所述副放电杆（5）的底部均设置有固定在升降板（8）上的顶针（7）；

顶针（7）上升推动副放电杆（5）沿导向管（4）上升至转动钩（503）的弧形槽卡入到转轴（401）后顶针（7）继续上升能够推动副放电杆（5）绕转轴（401）向外翻转；连接座（2）上设置有放电杆复位推动座（3）；在转动钩（503）的弧形槽卡入到转轴（401）状态下放电杆复位推动座（3）对副放电杆（5）的力矩方向与顶针（7）对副放电杆（5）的力矩方向相反；

所述导向槽（403）上设置有能够通过放电杆复位推动座（3）的过滚轮槽（404）；导向管（4）顶部前表面设置有管道缺口（402）。

2.根据权利要求1所述的一种建筑用的雷电预警装置，其特征在于：在副放电杆（5）向外翻转状态下副放电杆（5）的顶端水平高度大于主放电杆（1）的顶端水平高度。

3.根据权利要求1所述的一种建筑用的雷电预警装置，其特征在于：所述放电杆复位推动座（3）包括有固定在连接座（2）上的导向套（305）、滑动连接在导向套（305）上的导向轴（306）、固定在导向轴（306）上的挡板（303）和固定在挡板（303）上的滚轮支架（302）；所述滚轮支架（302）上转动连接有滚轮（301）；所述导向套（305）与挡板（303）之间连接有弹簧（304）；

所述副放电杆（5）的底部在靠近转动钩（503）的一侧设置有半球压块（502）；所述顶针（7）的顶部设置有抵紧在半球压块（502）上远离转动钩（503）一侧的斜顶块（701）。

4.根据权利要求1所述的一种建筑用的雷电预警装置，其特征在于：所述副放电杆（5）的顶端设置有滑块导向槽（508）；所述副放电杆（5）的外侧壁均布有多个与滑块导向槽（508）相接通的放电针安装槽（507）；所述放电针安装槽（507）的内部均铰接有放电针（6）；所述滑块导向槽（508）内滑动连接有滑块（509）；所述副放电杆（5）内设置有配重安装槽（504）；所述配重安装槽（504）的内部固定有摆锤转轴（501）；所述摆锤转轴（501）与副放电杆（5）所连接的转轴（401）之间相互平行设置；所述摆锤转轴（501）转动连接有重力摆锤（5010）；重力摆锤（5010）的偏心位置连接有摆锤推杆（505）；所述摆锤推杆（505）的末端铰接在滑块（509）上；滑块（509）的侧壁上设置有环绕一圈的滑块凹槽；所述放电针（6）上固定有连接摆杆（506）；所述连接摆杆（506）的末端插入到滑块凹槽内。

5.根据权利要求4所述的一种建筑用的雷电预警装置，其特征在于：重力摆锤（5010）为半圆形状。

6.根据权利要求1所述的一种建筑用的雷电预警装置，其特征在于：所述升降组件（9）包括有升降底座（901）、滑动连接在升降底座（901）上的一段推板（908）和滑动连接在一段推板（908）上的二段推板（907）；所述升降底座（901）上连接有用于推动一段推板（908）做升降运动的直线模组；一段推板（908）上转动连接有齿轮（9013）和两个皮带轮（909）；两个皮带轮（909）之间张紧有传动皮带（9010）；传动皮带（9010）的带身上固定有夹块（9012）；所述夹块（9012）与二段推板（907）相固定连接；所述升降底座（901）上固定有与齿轮（9013）相啮合的齿条（9011）；所述齿轮（9013）固定在其中一个皮带轮（909）上。