CN204850758U - 一种电机锁 - Google Patents

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王鑫
卢晓惠
刘承禄
张美玲
梁琨
宗传帅
刘堃
张耀东
郭玲
康健
李梵
陈永林
赵凯
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Abstract

本实用新型涉及一种电机锁,其包括相对设置的动外壳和定外壳,动外壳内滑动安装有可探出其前端部的锁舌,定外壳上开设有与锁舌的探出部相适应的锁舌孔,其锁舌的后端部开设拨槽,动外壳内转动安装第一锁芯,第一锁芯上固接有拨杆,第一锁芯上开设第一钥匙孔,动外壳的壳体上转动安装第二锁芯,第二锁芯上固接有可将第一钥匙孔盖住的挡板,第二锁芯的顶端部开设第二钥匙孔;动外壳与定外壳之间安装第一位置传感器,动外壳内安装可感应锁舌位置的第二位置传感器,动外壳的壳体上安装可感应挡板位置的第三位置传感器。本实用新型结构简单、功能齐全,尤其适合网门闭锁架构的复杂环境和工况、闭锁准确可靠、安全性高。

Description

_种电机锁
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电动锁领域,具体的说是一种电机锁。
背景技术
[0002] 变电站电容器、电抗器等设备的网门闭锁架构上一般使用电磁锁,通过电磁锁的电控功能,与相关开关、刀闸或其它网门行程开关联锁,实现安全闭锁。同时,电磁锁上还引出开关接点以供其它设备联锁使用。尽管现有的电磁锁能够实现基本的联锁功能,但是在实际运行中,由于温湿度、灰尘、机械破坏等原因,经常出现电磁锁线圈烧毁和行程开关不到位等现象,导致电磁锁的可靠性下降,影响网门闭锁架构的安全性。
实用新型内容
[0003] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种电机锁,该电机锁结构简单、功能齐全,尤其适合网门闭锁架构的复杂环境和工况、闭锁准确可靠、安全性高。
[0004] 为解决上述技术问题,本实用新型的电机锁包括相对设置的动外壳和定外壳,动外壳内滑动安装有可探出其前端部的锁舌,定外壳上开设有与锁舌的探出部相适应的锁舌孔,其结构特点是所述锁舌的后端部开设拨槽,动外壳内转动安装有由第一电机驱动的第一锁芯,第一锁芯上固接有与拨槽配合的拨杆,第一锁芯的顶端部开设第一钥匙孔,动外壳的壳体上转动安装有由第二电机驱动的第二锁芯,第二锁芯上固接有可将第一钥匙孔盖住的挡板,第二锁芯的顶端部开设第二钥匙孔;动外壳与定外壳之间安装第一位置传感器,动外壳内安装可感应锁舌位置的第二位置传感器,动外壳的壳体上安装可感应挡板位置的第三位置传感器;动外壳内置控制电路,两电机的控制端以及各位置传感器的信号输出端均电连接在控制电路上。
[0005] 采用上述结构,当关门到位时,定外壳与动外壳相对应,第一位置传感器触发信号并输出给控制电路,控制电路控制第一电机正转,第一电机带动锁芯转动,锁芯带动拨杆摆动,拨杆通过拨槽拨动锁舌向前滑动,从而完成上锁动作;上锁完成时锁舌已到位,此时第二位置传感器触发信号并输出给控制电路,控制电路准备好联锁信号以供外部电路调用。
[0006] 由上述可知,本实用新型能够实现电动上锁,为了保证安全,本实用新型不支持电动开锁功能,只支持手动开锁,但是手动开锁也需要在满足外部联锁条件的情况下进行,需要控制电路先进行判断之后才能允许手动开锁,因此,在上锁状态下,挡板是挡在第一钥匙孔上的,只有当控制电路判断外部联锁条件满足时,才能控制第二电机转动将挡板挪开,然后再进行手动开锁。显然,该结构设置进一步保证了安全可靠性,更加有效的避免了门锁误开启现象。
[0007] 在第二锁芯上设置第二钥匙孔,该钥匙孔仅在紧急情况下使用。即当需要紧急开门时,而控制电路判断外部联锁条件不满足或第二电机故障,此时可通过第二钥匙孔打开第二锁芯,旋转挡板,露出第一钥匙孔,然后再进行手动开锁。
[0008] 对于锁舌的电动驱动结构,所述第一电机的动力输出轴上安装主动齿轮,第一锁芯上安装有与主动齿轮啮合的从动齿轮。所述从动齿轮为扇形齿轮。利用齿轮传动,保证了传动的可靠性。由于第一电机只需驱动拨杆摆转即可,因此,从动齿轮采用扇形齿轮即可,从而可有效节约空间和成本。
[0009] 对于联锁信号的输入,所述动外壳的壳体上设置联锁信号输入端口,联锁信号输入端口通过联锁信号输入线路与控制电路电连接,联锁信号输入线路上串联一常开手动开关,该常开手动开关安装在动外壳的壳体上。在联锁信号输入线路上额外设置常开手动开关,当需要手动开锁时,按下该常开手动开关,然后控制电路才能接收外部信号输入。设置该电路结构能够进一步保证安全可靠性,即只有在需要开锁时,才有外部信号输入,避免了在正常状态下外部输入信号对控制电路造成干扰。
[0010] 所述联锁信号输入线路与控制电路之间连接有光电耦合器。光电耦合器起到了隔离作用,保证了输入信号的单向性,同时也避免了外部大电流干扰信号对本实用新型电控锁的控制电路造成损害。
[0011] 对于联锁信号的输出,所述动外壳的壳体上设置联锁信号输出端口,联锁信号输出端口上连接有可向其输送开关信号的继电器,该继电器由控制电路在收到第二位置传感器的到位信号时控制启动。利用额外设置的继电器作为联锁信号输出,避免外部电路对本实用新型内部控制电路的干扰。当控制电路控制第一电机完成转动时,第二位置传感器同时感应到锁舌到位信号,此时继电器的线圈得电,其常开触点闭合或者其常闭触点打开,从而产生开关信号,该开关信号即为输出的联锁信号。
[0012] 所述动外壳的壳体上安装有与控制电路电连接并用于显示锁舌状态的指示灯。所述指示灯包括用于指示锁舌已到位的绿光LED和用于指示锁舌未到位的红光LED。指示灯用于指示锁舌是否到位,当锁舌到位时,第二位置传感器感应到锁舌到位信号,此时第一电机转动完成,控制电路控制绿光LED灯点亮,说明闭锁完成;当锁舌没有到位,即当第一电机转动完成时锁舌仍未完全进入锁舌孔内时,此时第二位置传感器未能感应到锁舌到位信号,控制电路即控制红光LED灯点亮,同时控制第一电机反转恢复到初始状态。因此,当工作人员观察到红灯点亮时,需要打开门然后重新关闭。可见,设置指示灯可直观指示闭锁状态,便于工作人员直观观察,从而采取相应措施,保证闭锁的可靠性。
[0013] 所述控制电路包括单片机以及连接在单片机上的第一电机驱动芯片、第二电机驱动芯片、第一位置传感器接口电路、第二位置传感器接口电路和第三位置传感器接口电路。利用单片机作为CPU形成控制电路,电路结构简单,实现方便,两个电机分别用两芯片驱动,分别应用在开门和闭门作业中。由于各位置传感器可采用光电感应式、霍尔感应式或接触式等,因此,根据各传感器的信号类型,单片机留出相对应的接口电路,同时还可预留出备用接口电路以供扩展使用。
[0014] 所述动外壳的壳体上设置电源接口,动外壳内置有与电源接口电连接的电源模块,电源模块内置有12V供电单元和5V供电单元。电源接口接入12V直流电源,12V供电单元主要用于向动作部件供电,如两个电机以及继电器线圈,5V供电单元则用于向各芯片供电,实现了高低压隔离,避免串电,保证了用电可靠性。
[0015] 综上所述,本实用新型结构简单、功能齐全,尤其适合网门闭锁架构的复杂环境和工况、闭锁准确可靠、安全性高。
附图说明
[0016] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明:
[0017] 图1为本实用新型开锁时的结构示意图;
[0018] 图2为本实用新型闭锁时的结构示意图;
[0019] 图3为本实用新型的电路原理图;
[0020] 图4为本实用新型中5V供电单元的电路原理图;
[0021] 图5为本实用新型中12V供电单元的电路原理图。
具体实施方式
[0022] 参照附图,本实用新型的电机锁包括相对设置的动外壳I和定外壳2,动外壳I内滑动安装有可探出其前端部的锁舌3,定外壳2上开设有与锁舌3的探出部相适应的锁舌孔4。
[0023] 参照附图,锁舌3的后端部开设拨槽5,动外壳I内转动安装有由第一电机6驱动的第一锁芯7,第一锁芯7上固接有与拨槽5配合的拨杆8。其中,第一电机6的动力输出轴上安装主动齿轮18,第一锁芯7上安装有与主动齿轮18啮合的从动齿轮19。从动齿轮19为扇形齿轮。第一电机6通过齿轮传动的结构驱动第一锁芯7转动,传动稳定可靠,由于第一锁芯7只需带动拨杆8摆转一定角度即可,因此为了节约安装空间和成本,从动齿轮19采用扇形齿轮的结构。
[0024] 参照附图,第一锁芯7的顶端部开设第一钥匙孔9。可见,第一锁芯7既可以由第一电机6驱动也可由人工使用钥匙驱动。但是,由于本实用新型的特殊使用场合,本实用新型只允许电动上锁、手动开锁,而不允许电动开锁、手动上锁。因此,为了避免随意的手动开锁,本实用新型又设置了另一套避免任意手动开锁的机构:动外壳I的壳体上转动安装有由第二电机10驱动的第二锁芯11,第二锁芯11上固接有可将第一钥匙孔9盖住的挡板12。
[0025] 参照附图,动外壳I与定外壳2之间安装第一位置传感器14,动外壳I内安装可感应锁舌位置的第二位置传感器15,动外壳I的壳体上安装可感应挡板12位置的第三位置传感器16 ;动外壳I内置控制电路17,两电机的控制端以及各位置传感器的信号输出端均电连接在控制电路17上。各位置传感器可采用光电感应式、霍尔感应式或接触式等多种类型。本实用新型中使用霍尔感应式的结构,其中,第二位置传感器15设置前、后两个感应点,分别对应锁舌3的闭锁状态和开锁状态。
[0026] 参照附图,控制电路17包括单片机27以及连接在单片机27上的第一电机驱动芯片28、第二电机驱动芯片29、第一位置传感器接口电路30、第二位置传感器接口电路31和第三位置传感器接口电路34。利用单片机27作为CPU形成控制电路,电路结构简单,实现方便,两个电机分别用两个芯片驱动,分别应用在开门和闭门作业中。由于各位置传感器可采用光电感应式、霍尔感应式或接触式等多种类型,因此,根据各传感器的信号类型,单片机留出相对应的接口电路,同时还可预留出备用接口电路33以供扩展使用。
[0027] 当关门到位时,定外壳2与动外壳I相对应,第一位置传感器14触发信号并输出给控制电路17,控制电路17控制第一电机6正转,第一电机6带动第一锁芯7转动,第一锁芯7带动拨杆8摆动,拨杆8通过拨槽5拨动锁舌3向前滑动,从而完成闭锁动作。闭锁完成时锁舌已到位,此时第二位置传感器15触发信号并输出给控制电路17,控制电路17准备好联锁信号以供外部电路调用。
[0028] 由上述可知,本实用新型能够实现电动闭锁,为了保证安全,本实用新型不支持电动开锁功能,只支持手动开锁,但是手动开锁也需要在满足外部联锁条件的情况下进行,需要控制电路先进行判断之后才能允许手动开锁,因此,在上锁状态下,挡板12是挡在第一钥匙孔9上的,只有当控制电路17判断外部联锁条件满足时,才能控制第二电机10转动将挡板12挪开,然后再进行手动开锁。显然,该结构设置进一步保证了安全可靠性,更加有效的避免了门锁误开启现象。
[0029] 参照附图,第二锁芯11的顶端部开设第二钥匙孔13,该钥匙孔仅在紧急情况下使用。即当需要紧急开门时,而控制电路17判断外部联锁条件不满足或第二电机10故障,此时可通过第二钥匙孔9打开第二锁芯11,旋转挡板12,露出第一钥匙孔9,然后再进行手动开锁。
[0030] 对于联锁信号的输入,动外壳I的壳体上设置联锁信号输入端口 20,联锁信号输入端口 20通过联锁信号输入线路21与控制电路17电连接,联锁信号输入线路21上串联一常开手动开关22,该常开手动开关22安装在动外壳I的壳体上。在联锁信号输入线路21上额外设置常开手动开关22,当需要手动开锁时,按下该常开手动开关22,然后控制电路17才能接收外部信号输入。设置该电路结构能够进一步保证安全可靠性,即只有在需要开锁时,才有外部信号输入,避免了在正常状态下外部输入信号对控制电路17造成干扰。如图3所示,联锁信号输入线路21与控制电路17之间连接有光电耦合器23。光电耦合器23起到了隔离作用,保证了输入信号的单向性,同时也避免了外部大电流干扰信号对本实用新型的内部控制电路17造成损害。
[0031] 对于联锁信号的输出,动外壳I的壳体上设置联锁信号输出端口 24,联锁信号输出端口 24上连接有可向其输送开关信号的继电器25,该继电器25由控制电路17在收到第二位置传感器15的到位信号时控制启动。利用额外设置的继电器25作为联锁信号输出,避免外部电路对本实用新型内部控制电路的干扰。当控制电路17控制第一电机6完成转动时,第二位置传感器15同时感应到锁舌到位信号,此时继电器25的线圈得电,其常开触点闭合或者其常闭触点打开,从而产生开关信号,该开关信号即为输出的联锁信号。在图3中,继电器线圈与第一电机驱动芯片28的REL脚连接,继电器线圈借用第一电机6的电源,由单片机27控制电源的通断。
[0032] 参照附图,动外壳I的壳体上安装有与控制电路17电连接并用于显示锁舌状态的指示灯26。如图3所示,指示灯26包括用于指示锁舌3已到位的绿光LED261和用于指示锁舌3未到位的红光LED262。指示灯26用于指示锁舌3是否到位,当锁舌3到位时,第二位置传感器15感应到锁舌到位信号,此时第一电机6转动完成,控制电路17控制绿光LED灯点亮,说明上锁完成;当锁舌3没有到位,即当第一电机6转动完成时锁舌3仍未完全进入锁舌孔4内时,超过锁舌移动固有时间后,第二位置传感器15未能感应到锁舌到位信号,控制电路17即控制红光LED灯点亮,同时控制第一电机6反转恢复到初始状态。因此,当工作人员观察到红灯点亮时,需要打开门然后重新关闭。可见,设置指示灯26可直观指示闭锁状态,便于工作人员直观观察,从而采取相应措施,保证闭锁的可靠性。
[0033] 对于本实用新型的电源,在动外壳I的壳体上设置电源接口 35,动外壳I内置有与电源接口 35电连接的电源模块36,电源模块36内置有12V供电单元和5V供电单元。电源接口 35接入12V直流电源,图5中示出了 12V供电单元的结构,12V供电单元主要用于向动作部件供电,即本实用新型中的两个电机以及继电器线圈。图4中示出了 5V供电单元的电路结构,电路中利用电压转换模块32将电压由12V转化为5V,5V供电单元用于向各芯片供电。该种电源结构设置实现了高低压隔离,避免串电,保证了用电可靠性。
[0034] 综上所述,本实用新型不限于上述具体实施方式。本领域技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下,可做若干的更改和修饰。本实用新型的保护范围应以本实用新型的权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电机锁,包括相对设置的动外壳(I)和定外壳(2),动外壳(I)内滑动安装有可探出其前端部的锁舌(3),定外壳(2)上开设有与锁舌(3)的探出部相适应的锁舌孔(4),其特征是所述锁舌(3)的后端部开设拨槽(5),动外壳(I)内转动安装有由第一电机(6)驱动的第一锁芯(7),第一锁芯(7)上固接有与拨槽(5)配合的拨杆(8),第一锁芯(7)的顶端部开设第一钥匙孔(9),动外壳(I)的壳体上转动安装有由第二电机(10)驱动的第二锁芯(11),第二锁芯(11)上固接有可将第一钥匙孔(9)盖住的挡板(12),第二锁芯(11)的顶端部开设第二钥匙孔(13);动外壳(I)与定外壳(2)之间安装第一位置传感器(14),动外壳(O内安装可感应锁舌位置的第二位置传感器(15),动外壳(I)的壳体上安装可感应挡板(12)位置的第三位置传感器(16);动外壳(I)内置控制电路(17),两电机的控制端以及各位置传感器的信号输出端均电连接在控制电路(17 )上。
2.如权利要求1所述的电机锁,其特征是所述第一电机(6)的动力输出轴上安装主动齿轮(18),第一锁芯(7)上安装有与主动齿轮(18)啮合的从动齿轮(19)。
3.如权利要求2所述的电机锁,其特征是所述从动齿轮(19)为扇形齿轮。
4.如权利要求1所述的电机锁,其特征是所述动外壳(I)的壳体上设置联锁信号输入端口( 20 ),联锁信号输入端口( 20 )通过联锁信号输入线路(21)与控制电路(17 )电连接,联锁信号输入线路(21)上串联一常开手动开关(22 ),该常开手动开关(22 )安装在动外壳(I)的壳体上。
5.如权利要求4所述的电机锁,其特征是所述联锁信号输入线路(21)与控制电路(17)之间连接有光电耦合器(23)。
6.如权利要求1所述的电机锁,其特征是所述动外壳(I)的壳体上设置联锁信号输出端口( 24 ),联锁信号输出端口( 24 )上连接有可向其输送开关信号的继电器(25 ),该继电器(25)由控制电路(17)在收到第二位置传感器(15)的到位信号时控制启动。
7.如权利要求1所述的电机锁,其特征是所述动外壳(I)的壳体上安装有与控制电路(17)电连接并用于显示锁舌状态的指示灯(26)。
8.如权利要求7所述的电机锁,其特征是所述指示灯(26)包括用于指示锁舌(3)已到位的绿光LED (261)和用于指示锁舌(3)未到位的红光LED (262)。
9.如权利要求1所述的电机锁,其特征是所述控制电路(17)包括单片机(27)以及连接在单片机(27)上的第一电机驱动芯片(28)、第二电机驱动芯片(29)、第一位置传感器接口电路(30 )、第二位置传感器接口电路(31)和第三位置传感器接口电路(34 )。
10.如权利要求1所述的电机锁,其特征是所述动外壳(I)的壳体上设置电源接口(35 ),动外壳(I)内置有与电源接口( 35 )电连接的电源模块(36 ),电源模块(36 )内置有12V供电单元和5V供电单元。
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