專利名稱：電子定位式閥門執(zhí)行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于建筑通風(fēng)消防設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種防火閥和排煙閥的閥門啟閉執(zhí)行器。
在有通風(fēng)管道的建筑物內(nèi)，需要在管道工程中加設(shè)防火閥和排煙閥，它們的開啟和關(guān)閉需通過閥門執(zhí)行器進行操縱。目前，使用的閥門執(zhí)行器包括機殼、動作機構(gòu)、定位機構(gòu)、手動定位機構(gòu)、帶凸輪塊的輸出軸和被凸輪塊觸壓的微動開關(guān)，貫穿機殼的輸出軸外端部連接輸出軸撥爪，動作機構(gòu)為拉簧和電磁鐵，產(chǎn)生的彈性回復(fù)力啟動，定位機構(gòu)采用用棘輪棘爪機械定位的方式。這種方式的控制器存在一些問題，棘輪棘爪機構(gòu)容易打滑或銹損失效；棘輪棘爪脫勾用的電磁鐵瞬間工作電流大，對中央控制系統(tǒng)較為不利；拉簧的回復(fù)力對閥門執(zhí)行器的沖擊力大，使微動行程開關(guān)容易損壞和失效，且拉簧容易疲勞屈服，可靠性差，壽命短。
本實用新型的目的是提供一種電子定位式閥門執(zhí)行器，使執(zhí)行器的工作電流穩(wěn)定、有利于中央控制系統(tǒng)的工作、可靠性高、使用壽命長。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下方案電子定位式閥門執(zhí)行器包括機殼、動作機構(gòu)、定位機構(gòu)、手動定位機構(gòu)、帶凸輪塊的輸出軸和被凸輪塊觸壓的微動開關(guān)，貫穿機殼的輸出軸外端部連接輸出軸撥爪，其特征是定位機構(gòu)有一個復(fù)位電機，由含有恒電流控制電路的控制線路板控制，復(fù)位電機上有電機軸齒輪與齒輪減速傳動裝置的第一軸大齒輪嚙合，齒輪減速傳動裝置的末軸小齒輪與輸出軸上連接的限位齒輪嚙合，輸出軸限位齒輪的兩側(cè)有啟動狀態(tài)限位塊和復(fù)位狀態(tài)限位塊，將輸出軸限制在90度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)；動作機構(gòu)為卷簧，卷簧的內(nèi)端固定連接在齒輪減速傳動裝置的一個齒輪軸上，與卷簧內(nèi)端相連的齒輪軸貫穿機殼并且端部伸出機殼外表面；手動定位機構(gòu)包括止動銷、卡簧軸、卡簧、手動/自動旋鈕、手動復(fù)位旋鈕，手動復(fù)位旋鈕連接在與卷簧內(nèi)端連接的齒輪軸的端部，止動銷設(shè)置在齒輪傳動裝置的齒輪上，卡簧軸貫穿執(zhí)行器的機殼，卡簧固定在卡簧軸上，卡簧能卡住止動銷，手動/自動旋鈕與卡簧軸連接。
定位機構(gòu)中的齒輪減速傳動裝置包括第一軸大齒輪、第一軸小齒輪、第二軸大齒輪、第二軸小齒輪、第三軸大齒輪、第三軸小齒輪、末軸大齒輪、末軸小齒輪，共四軸，各齒輪之間相互嚙合，啟動狀態(tài)限位塊和復(fù)位狀態(tài)限位塊為兩個固定在機殼底板上的短園柱，輸出軸齒輪為扇形，扇形齒輪的弧度為0.5π，邊上各有一個凹槽，凹槽與復(fù)位狀態(tài)限位塊和啟動狀態(tài)限位塊的形狀相應(yīng)，止動銷設(shè)置在第一軸大齒輪的側(cè)表面，卷簧的內(nèi)端固定連接在第三軸上。卷簧上罩上卷簧盒，卷簧的外端與卷簧盒的內(nèi)側(cè)相連。
機殼內(nèi)設(shè)置一隔板，將機殼分為上、下兩個空間，卷簧及卷簧盒、復(fù)位電機和控制線路板安裝在同一層空間里，復(fù)位電機和卷簧盒固定在隔板上，控制線路板通過螺釘連接在卷簧盒蓋上，另一層空間里有齒輪減速傳動裝置、啟動狀態(tài)限位塊和復(fù)位狀態(tài)限位塊。
本實用新型的工作方式是這樣的把電子定位式閥門執(zhí)行器安裝在防火排煙閥上，輸出軸撥爪與閥門相連且可以撥動防火排煙閥，使其開啟或關(guān)閉。在正常狀態(tài)，復(fù)位電機堵轉(zhuǎn)產(chǎn)生的靜扭矩與卷簧回復(fù)扭矩的平衡實現(xiàn)執(zhí)行器的定位。火災(zāi)發(fā)生時，執(zhí)行器收到中央控制系統(tǒng)、自動溫感的信號或者人工手動要求執(zhí)行器啟動關(guān)閉防火排煙閥，控制電路中斷輸出，復(fù)位電機上的靜扭矩消失，卷緊的卷簧上的回復(fù)扭矩來啟動執(zhí)行器，輸出軸旋轉(zhuǎn)90度，轉(zhuǎn)到啟動狀態(tài)限位塊時停止，通過輸出軸撥爪關(guān)閉防火閥。撲滅火災(zāi)后，需要打開排煙閥，執(zhí)行器需要復(fù)位，啟動復(fù)位電機，通過五級齒輪減速傳動裝置，卷簧卷緊，輸出軸向回轉(zhuǎn)動90度，轉(zhuǎn)到復(fù)位狀態(tài)限位塊停止，執(zhí)行器處于復(fù)位狀態(tài)而定位。為了保證卷簧上有足夠的回復(fù)扭矩，卷簧上可以加有預(yù)緊力。
本實用新型的優(yōu)點采用電子定位方式，克服了棘輪棘爪定位方式易于打滑和銹損失效的缺陷，使機體的可靠性和壽命得到大幅提高；省去了電磁鐵拖動，避免了電磁鐵工作的瞬間大電流對中央控制系統(tǒng)的影響；內(nèi)置式卷簧的回復(fù)動作可靠、準(zhǔn)確，壽命長，不易生繡，省去了閥門上需另外安裝拉簧的麻煩，消除了閥門復(fù)位沖擊過大的缺點，控制扭矩可提高近15倍。本實用新型還設(shè)置了手動復(fù)位裝置，使操作更方便。適用于各種防火排煙閥的自動控制。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細描述


圖1是本實用新型啟動狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型
圖1的A-A剖面圖；圖3是本實用新型
圖1的B-B剖面圖。
本實用新型的最佳實現(xiàn)方式如下電子定位式閥門執(zhí)行器包括機殼及機殼內(nèi)的輸出軸3、微動開關(guān)、動作機構(gòu)、電動定位機構(gòu)和手動定位機構(gòu)。
機殼內(nèi)分為上下兩個空間，中間用隔板18隔開，上蓋板15、隔板18、側(cè)板17和底板16用螺釘或螺栓固定連接形成機殼。輸出軸3貫穿機殼，伸出機殼外的輸出軸端部連接輸出軸撥爪14，工作過程中，此撥爪撥動防火閥和排煙閥，使其關(guān)閉或開啟。
電動定位機構(gòu)包括復(fù)位電機10、帶有控制電路的控制線路板11、齒輪減速傳動裝置、圓柱狀的復(fù)位狀態(tài)限位塊4和啟動狀態(tài)限位塊5。齒輪減速傳動裝置、啟動狀態(tài)限位塊和復(fù)位狀態(tài)限位塊在下層。復(fù)位電機在上層，安裝在隔板上。齒輪減速傳動裝置包括第一軸大齒輪27、第一軸小齒輪28、第二軸大齒輪29、第二軸小齒輪30、第三軸大齒輪31、第三軸小齒輪32、第四軸大齒輪20、第四軸小齒輪21，共四軸，各齒輪之間相互嚙合，復(fù)位電機上有電機軸伸到下層，軸端連接電機軸齒輪26，電機軸齒輪與齒輪減速傳動裝置的第一軸大齒輪嚙合，輸出軸3上有輸出軸限位齒輪22，該齒輪為扇形，弧度為0.5π，它與齒輪減速傳動裝置的末軸小齒輪21嚙合，啟動狀態(tài)限位塊和復(fù)位狀態(tài)限位塊位于輸出軸扇形限位齒輪的兩邊，兩圓柱狀限位塊中心的連線通過輸出軸的軸心，限位塊把輸出軸限制在90度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，邊上各有一個弧形凹槽6，凹槽的形狀與圓柱狀的復(fù)位狀態(tài)限位塊和啟動狀態(tài)限位塊的形狀相應(yīng)，限位時限位塊與凹槽吻合。
控制線路板上有電源輸入端、線路輸出端和恒電流控制電路，電源輸入端與24伏直流電源連接，線路輸出端與復(fù)位電機連接，恒電流控制電路由TTL集成電路TL494、和達林頓放大管TIP32A組成。
動作機構(gòu)包括卷簧9和罩在卷簧上的卷簧盒19，卷簧盒固定在隔板上，卷簧置于卷簧盒內(nèi)，齒輪減速傳動裝置的第三軸25穿過卷簧盒，并且端部伸出機殼外表面，端部固定連接手動復(fù)位旋鈕13，卷簧的內(nèi)端固定連接在此軸上，外端固定在卷簧盒上。為了保證彈性回復(fù)扭矩能克服轉(zhuǎn)動機構(gòu)的磨擦力，使輸出軸能回轉(zhuǎn)到啟動狀態(tài)限位塊，卷簧上可以加有預(yù)緊力。
手動定位機構(gòu)包括止動銷8、卡簧軸23、卡簧7、手動/自動旋鈕12、手動復(fù)位旋鈕13，手動復(fù)位旋鈕和手動/自動旋鈕均設(shè)置在機殼外表面，手動復(fù)位旋鈕連接在齒輪減速傳動裝置的第三軸的端部，止動銷設(shè)置在齒輪傳動裝置中第一軸大齒輪的側(cè)表面，卡簧軸貫穿控制器的機殼，卡簧固定連接在卡簧軸上且與齒輪傳動裝置同處在下層空間，并安裝在底板上，設(shè)置在止動銷附近，卡簧能卡住止動銷，控制齒輪減速傳動裝置的轉(zhuǎn)動，使控制器定位，手動/自動旋鈕與卡簧軸23連接。
卷簧盒蓋上通過螺釘連接線路板。輸出軸上有一扇形凸輪塊24，與復(fù)位電機在同一空間，也處于上層，輸出軸附近，與扇形凸輪塊在同一平面上有第一微動開關(guān)1和第二微動開關(guān)2，這兩個開關(guān)均安裝在隔板上，其具體位置應(yīng)使輸出軸轉(zhuǎn)動時凸輪塊能分別觸壓這兩個微動開關(guān)，執(zhí)行器在啟動狀態(tài)時，凸輪塊觸壓第二微動開關(guān)2，在復(fù)位狀態(tài)時凸輪塊觸壓第一微動開關(guān)1，它們作為干式輸出與各項自動控制和顯示裝置連接。
本實用新型的啟動靠卷簧上的回復(fù)扭矩，定位靠復(fù)位電機堵轉(zhuǎn)產(chǎn)生的靜扭矩與回復(fù)扭矩的平衡來實現(xiàn)。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的，
圖1所示為電子定位式閥門執(zhí)行器的啟動狀態(tài)。當(dāng)開始復(fù)位時，控制電路輸出電機額定電壓，電機快速向順時針方向轉(zhuǎn)動，通過五級齒輪減速組，到輸出軸扇形齒輪，使輸出軸撥爪逆時針旋轉(zhuǎn)，此閥門執(zhí)行器復(fù)位，帶動閥門葉片向逆時針方向轉(zhuǎn)動，閥門葉片復(fù)位。同時在第三軸上，帶動卷簧向逆時針方向收緊。當(dāng)扇形齒輪的弧形凹槽與復(fù)位狀態(tài)限位塊相遇時，電機堵轉(zhuǎn)，控制電流以恒流源方式工作，工作電源控制為電機額定電流，電機輸出的靜扭矩與卷簧張力產(chǎn)生的回復(fù)扭矩平衡，保持閥門定位在復(fù)位狀態(tài)。當(dāng)自動溫感、中央控制或者手動產(chǎn)生的信號要求此電子定位式閥門執(zhí)行器啟動時，控制電路中斷輸出，靜扭矩消失，在卷簧回復(fù)扭矩的作用下，轉(zhuǎn)動機構(gòu)快速反向轉(zhuǎn)動，直到扇形齒輪在啟動狀態(tài)限位塊的限位下，電子定位式閥門執(zhí)行器又處于如圖所示啟動狀態(tài)。
權(quán)利要求1．一種電子定位式閥門執(zhí)行器，包括機殼、動作機構(gòu)、定位機構(gòu)、手動定位機構(gòu)、帶凸輪塊(24)的輸出軸(3)和被凸輪塊觸壓的微動開關(guān)，貫穿機殼的輸出軸外端部連接輸出軸撥爪(14)，其特征是定位機構(gòu)有一個復(fù)位電機(10)，由含有恒電流控制電路的控制線路板(11)控制，復(fù)位電機上有電機軸齒輪(26)與齒輪減速傳動裝置的第一軸大齒輪(27)嚙合，齒輪減速傳動裝置的末軸小齒輪(21)與輸出軸上連接的限位齒輪(22)嚙合，輸出軸限位齒輪的兩側(cè)有啟動狀態(tài)限位塊(5)和復(fù)位狀態(tài)限位塊(4)，將輸出軸限制在90度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)；動作機構(gòu)為卷簧(9)，卷簧(9)的內(nèi)端固定連接在齒輪減速傳動裝置的一個齒輪軸(25)上，與卷簧內(nèi)端相連的齒輪軸貫穿機殼并且端部伸出機殼外表面；手動定位機構(gòu)包括止動銷(8)、卡簧軸(23)、卡簧(7)、手動/自動旋鈕(12)、手動復(fù)位旋鈕(13)，手動復(fù)位旋鈕連接在與卷簧內(nèi)端連接的齒輪軸的端部，止動銷設(shè)置在齒輪傳動裝置的齒輪上，卡簧軸貫穿執(zhí)行器的機殼，卡簧固定在卡簧軸上，卡簧能卡住止動銷，手動/自動旋鈕與卡簧軸(23)連接。
2．如權(quán)利要求1所述的電子定位式閥門執(zhí)行器，其特征在于所述定位機構(gòu)中的齒輪減速傳動裝置包括第一軸大齒輪(27)、第一軸小齒輪(28)、第二軸大齒輪、(29)第二軸小齒輪(30)、第三軸大齒輪(31)、第三軸小齒輪(32)、末軸大齒輪(20)、末軸小齒輪(21)，共四軸，各齒輪之間相互嚙合，啟動狀態(tài)限位塊和復(fù)位狀態(tài)限位塊為兩個固定在機殼底板上的短園柱，輸出軸限位齒輪(22)為扇形，扇形限位齒輪的弧度為0.5π，邊上各有一個凹槽(6)，凹槽與復(fù)位狀態(tài)限位塊和啟動狀態(tài)限位塊的形狀相應(yīng)，止動銷設(shè)置在第一軸大齒輪(27)的側(cè)表面，卷簧(19)的內(nèi)端固定連接在第三軸上。
3．如權(quán)利要求1、2所述的電子定位式閥門執(zhí)行器，其特征在于卷簧上罩上卷簧盒(19)，卷簧的外端與卷簧盒的內(nèi)側(cè)相連；
4．如權(quán)利要求3所述的電子定位式閥門執(zhí)行器，其特征在于機殼內(nèi)設(shè)置一隔板(18)，將機殼分為上、下兩個空間，卷簧及卷簧盒、復(fù)位電機和控制線路板安裝在同一層空間里，復(fù)位電機和卷簧盒固定在隔板上，控制線路板通過螺釘連接在卷簧盒蓋上，另一層空間里有齒輪減速傳動裝置、啟動狀態(tài)限位塊和復(fù)位狀態(tài)限位塊、輸出軸限位齒輪和電機軸齒輪。
專利摘要本實用新型是控制防火閥和排煙閥啟閉的電子定位式閥門執(zhí)行器,解決了現(xiàn)有的棘輪棘爪機械定位方式的控制器存在打滑或銹損失效、瞬間工作電流大、拉簧易疲勞屈服、可靠性差、壽命短的問題。本實用新型采用卷緊的卷簧上產(chǎn)生的回復(fù)扭矩啟動執(zhí)行器關(guān)閉防火閥,復(fù)位時,以恒流源方式工作的電機堵轉(zhuǎn)產(chǎn)生的靜扭矩通過齒輪減速傳動裝置傳給卷簧和輸出軸,實現(xiàn)定位。
文檔編號F16K31/04GK2342189SQ9824109
公開日1999年10月6日 申請日期1998年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月8日
發(fā)明者周建平, 賀業(yè)超 申請人:深圳日通機電設(shè)備工程有限公司