專利名稱：防火排煙閥執行機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種安裝在通風空調系統防火排煙閥體中的防火排煙閥執行機構，特別是一種安裝在爆炸性氣體環境中和腐蝕性、潮濕性環境中使用的通風空調系統防火排煙閥體中的防火排煙閥執行機構。
背景技術：
隨著消防事業的發展及為保障人民生命財產的安全，越來越多處在爆炸性氣體環境中和腐蝕性、潮濕性環境中的工業、民用建筑物等的通風空調系統中都需要安裝防火排煙閥，盡管現有技術的防火排煙閥執行機構已經能夠滿足工業、民用建筑物等通風系統對防火與排煙的要求，但是因為現有的防火排煙閥執行機構在材質和結構上無法滿足密封及防爆要求，在防火排煙閥執行機構通電時，其安裝在執行機構內部的開關容易引起火花，因此極易在爆炸性氣體中引爆，從而給人們的生命財產帶來一定的危險。針對執行機構的這種缺陷和不足之處，有人曾在現有執行機構的外面安裝一個已通過防爆檢驗合格的外殼，但這種做法引起的問題是，在執行機構的外面罩上外殼后，其外殼內的執行機構的所有功能將無法使用，要使用時需將外殼除去，使用后再將外殼罩好，而且兩者結合的密封性也無法滿足防爆等級及防護等級的要求。現有執行機構密封性不好而造成的還有一個影響是，當現有的執行機構在腐蝕性氣體、潮濕性氣體及輻射性氣體等環境中使用時，容易使機構內部的部件腐蝕、潮濕及受輻射影響，從而最終影響執行機構的正常工作。
另外，現有執行機構的溫感器普遍安裝在機構內部，其所帶來的問題就是溫感器安裝或動作后，必須多次拆封執行機構的外殼蓋和殼體，以便溫感器安裝或調換，這樣就給內部油脂清潔程度和結構的密封性能造成一定的損壞，而且還增大了機構殼體，使制造成本升高。
發明內容
本發明要解決的技術問題是，提供一種在滿足現有執行機構防火與排煙要求的情況下，還具有隔爆、防腐蝕、防潮(水)及防輻射功能的防火排煙閥執行機構。
本發明的技術解決方案是，提供一種具有以下結構的防火排煙執行機構它包括轉動主軸組件、擺架組件、電磁鐵、微動開關、擺桿組件、電器線路組件及溫感器組件、隔爆外殼和隔爆外殼蓋；所述隔爆外殼與隔爆外殼蓋之間、所述隔爆外殼蓋與轉動主軸組件上的轉動主軸之間以及所述隔爆外殼與電器線路組件之間均密封配合連接。
采用以上結構后，與現有技術相比，本發明具有以下優點由于隔爆外殼與隔爆外殼蓋之間、隔爆外殼蓋與轉動主軸組件上的轉動主軸之間以及隔爆外殼與電器線路組件之間均采用密封配合連接，因此本發明執行機構內部的零部件就能與外部氣體隔絕，使執行機構內部開關動作時因為沒有氣體源而不產生火花，從而防止本發明的執行機構在爆炸性氣體環境中引爆，使本發明的執行機構具備了隔爆的功能；而且由于執行機構內部的零部件沒有與殼體外氣體如腐蝕性氣體、潮濕性氣體及輻射性氣體等接觸，從而避免了機構內部零部件被腐蝕、被輻射及受潮而影響執行機構的正常工作，延長了本發明執行機構的使用壽命。
作為本發明的一種改進，所述的密封配合連接指，隔爆接合面涂有密封材料；所述隔爆外殼蓋的止口和轉動主軸上均設有密封圈。密封材料一般可采用丁睛橡膠、硅橡膠或氯丁橡膠等，丁睛橡膠具有耐高溫老化等功能；硅橡膠具有耐高溫、耐輻射等功能，而且在受潮遇水或溫度升高時變形小；氯丁橡膠具有耐化學輻射等功能，本發明采用這些材料作為密封材料后，進一步提高了執行機構防水(潮)、防輻射、防腐蝕及防高溫等功能，使本發明的執行機構能夠在不同場地選用，且其防護等級最高可達IP67級；而密封圈的設置也進一步提高了本發明執行機構的密封效果。
作為本發明的另一種改進，所述的隔爆外殼和隔爆外殼蓋的壁厚均為4～6mm；隔爆接合面通路長度L≥12.5，隔爆接合面間隙ic≤0.15mm。作為執行機構的主體，對隔爆外殼和隔爆外殼蓋具有一定的要求，而本發明對隔爆外殼和隔爆外殼蓋的制造工藝已經完全達到了防爆Exd IIC級的要求，進一步提高了本發明執行機構的防爆性能。而隔爆外殼和隔爆外殼蓋的壁厚均為4～6mm保證了隔爆的強度要求。
上述的隔爆外殼為圓柱形，所述隔爆外殼蓋為圓形。從結構上把隔爆外殼改為圓柱形，把隔爆外殼蓋改為圓形，保證了隔爆接合面通路長度L≥12.5，隔爆接合面間隙ic≤0.15mm的高精度要求的加工，從而進一步提高了本發明執行機構的隔爆性能。
作為本發明的再一種改進，所述電磁鐵組件與擺桿組件之間有能增大轉動主軸扭矩的動錘放大機構；所述動錘放大機構一端連接在電磁鐵內的動鐵芯上，其另一端與擺桿組件相互配合動作。由于轉動主軸上設有密封圈，雖然密封圈大大增加了執行機構的密封效果，但其也產生了一定的摩擦阻力，使轉動主軸的扭力相應提高，從而形成電磁鐵的拉力不足而使執行機構工作困難。在電磁鐵組件與擺桿組件之間增設動錘放大機構能夠使轉動主軸的扭矩增大兩倍，從而不但使執行機構動作更加靈活、輕松，而且也使執行機構的抗震性能大大提高，執行機構使用更加穩定。
上述的動錘放大機構包括可轉動地套在動錘軸上的動錘扭簧和動錘體、穿過鑰匙通路套與動錘體緊配合且能使動錘體轉動的動錘鑰匙以及一端與棘爪小軸連接、而另一端與可在電磁鐵內滑動的長動鐵芯一端連接的棘爪；所述動錘體邊上連接有撞塊；所述鑰匙通路套的表面上套有密封圈。采用這種結構的動錘放大機構結構簡單，零部件價格便宜，操作方便，而且增大轉動主軸扭矩的作用明顯。
作為本發明的還有一種改進，所述溫感器組件中的溫感器安裝在溫感器座上；所述溫感器座安裝在隔爆外殼的外表面上；所述溫感器上的動作錐塊與溫動滑芯相接觸；所述溫動滑芯穿過隔爆外殼；所述溫動滑芯與隔爆外殼相接觸的表面上套有密封圈。溫感器安裝在機構殼體外的優點是設計安裝簡單，不破壞整體密封性，維修方便，而且減小了機構殼體的體積，節省了制造成本。
作為本發明的還有一種改進，所述電器線路組件中的電線為鎧裝電纜，所述鎧裝電纜通過防爆填料函穿過隔爆外殼后與微動開關組件及電磁鐵組件相互電連接。鎧裝電纜的作用就是通過屏蔽保護提高電纜抗干擾性能，防爆填料函的作用是增加電器線路組件與隔爆外殼的密封性能，從而使隔爆效果更加可靠。
圖1為本發明去掉隔爆外殼蓋和手柄后的正視結構示意圖。
圖2為圖1中沿“A-A”線的剖視結構示意圖。
圖3為圖1中沿“B-B”線的局部剖視結構示意圖。
圖中所示1、隔爆外殼，2、隔爆外殼蓋，3、轉動主軸，41、42、43、44、密封圈，5、動錘軸，6、動錘扭簧，7、動錘體，8、鑰匙通路套，9、動錘鑰匙，10、棘爪小軸，11、電磁鐵，12、動鐵芯，13、棘爪，14、撞塊，15、溫感器座，16、溫感器，17、動作錐塊，18、滑芯，19、鎧裝電纜，20、防爆填料函，21、凸輪，22、主軸扭簧，23、主軸定位套，24、主軸拼帽，25、手柄，26、微動壓簧，27、微動開關，28、滾子芯軸，29、滾子，30、擺架軸，31、擺架扭簧，32、擺架，33、擺架舌頭，34、擺桿，35、擺桿扭簧，36、擺桿軸，37、擺桿角鐵，38、卡扣，39、塔簧。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明本發明的執行機構主要包括隔爆外殼1、隔爆外殼蓋2、轉動主軸組件、擺架組件、電磁鐵、微動開關27、擺桿組件、電器線路組件、溫感器組件及浮點支架組件等幾個部分。
如圖1、圖2和圖3所示，與現有的執行機構一樣，轉動主軸組件主要以轉動主軸3為中心，轉動主軸3自上到下依次裝配有手柄25、凸輪21、主軸扭簧22、主軸套23及主軸拼帽24，所述凸輪21焊接固定在轉動主軸3上，轉動主軸3的上端穿過隔爆外殼蓋2，手柄25用螺釘固定在轉動主軸3上端，轉動主軸3帶螺紋的一端，即轉動主軸3的下端，先后穿過主軸扭簧22和主軸定位套23，主軸拼帽24的螺紋付用環氧樹脂旋裝粘結固定在轉動主軸3的下端。所述環氧樹脂為現有技術。凸輪21上安裝有用螺絲固定的用于動作時壓緊微動開關27的微動壓簧26。微動開關27有兩個且相互疊裝用螺釘固定在凸輪21旁邊的隔爆外殼1的內部底板上，每個微動開關27有三根焊接線分別與電磁鐵及電器線路組件中的控制線和信號反饋線相連接。微動開關27的動作原理與現有技術相同，故不在此贅述。與現有的執行機構不同的是，在轉動主軸3與隔爆外殼1和隔爆外殼蓋2的內孔表面的接觸處分別套有密封圈44，密封圈44的設置進一步提高了本發明執行機構的密封性能。
本發明與現有執行機構的最大不同點在于，本發明所述的隔爆外殼1與隔爆外殼蓋2之間、所述隔爆外殼蓋2與轉動主軸3之間以及隔爆外殼2與電器線路組件之間均密封配合連接，從而避免了執行機構內部的零部件與殼體外部的爆炸性氣體、腐蝕性氣體、潮濕氣體及輻射性氣體等直接接觸。所述密封配合連接可采用在隔爆接合面，即隔爆外殼1不同部件相對應的表面配合在一起且火焰或燃燒生產物可能由此從外殼內部傳到外殼外部的部位，涂上密封材料，并且在隔爆外殼蓋1的止口和轉動主軸3上分別設置密封圈41、44。隔爆外殼1與隔爆外殼蓋2一般采用鋁合金材料，其壁厚均為4～6mm，隔爆外殼1和隔爆外殼蓋2從現有的1.5～2mm鐵板沖制變為本發明的壁厚為4～6mm的鋁合金材料鑄造，保證了隔爆的強度要求。所述隔爆外殼1和隔爆外殼蓋2之間用螺釘旋緊在一起，其隔爆接合面通路長度即從隔爆外殼1內部通過隔爆外殼1與隔爆外殼蓋2的接合面到隔爆外殼1外部的最短通路長度L≥12.5，其間隙即隔爆外殼1與隔爆外殼蓋2接合面相對應表面之間的距離ic≤0.15mm。本發明的隔爆外殼1設計為圓柱形，隔爆外殼蓋2設計為圓形，這樣就可實現本發明的隔爆接合面通路長度L≥12.5及隔爆接合面間隙ic≤0.15mm。當然，隔爆外殼1和隔爆外殼蓋2的形狀并不局限與圓柱形和圓形，只要滿足隔爆接合面通路長度L≥12.5，隔爆接合面間隙ic≤0.15mm，則均落入本發明的保護范圍。另外，涂在隔爆接合面上的密封材料可根據防水(潮)、防腐蝕、防輻射及防高溫等不同使用場地的要求采用丁睛橡膠、硅橡膠或氯丁橡膠等。
在擺架組件中，與現有的執行機構一樣，滾子29通過滾子芯軸28鉚接在擺架32的中部，擺架扭簧31套裝在擺架軸30上。擺架扭簧31的一端卡入隔爆外殼1內的底部上，其另一端掛鉤在擺架32的開口槽上。擺架32的一端通過螺母固定連接在擺架軸30上，擺架32的另一端是擺架舌頭33。擺架軸30下端的螺紋付用厭氧膠密封旋裝在隔爆外殼1內的底部上。這里提到的厭氧膠及下面將要提到的厭氧膠均為現有技術，即主要以甲基丙烯酸雙酯為主體成份，添加適量引發劑、阻聚劑、填料、顏料制成。它是一類單組份膠粘劑，能在氧氣存在時長期貯存，隔絕空氣后可在室溫下迅速固化成難溶的固體。厭氧膠的使用是為了增加本發明執行機構的密封效果。
在擺桿組件中，與現有的執行機構一樣，擺桿34通過螺母固定在擺桿軸36上，在擺桿34下方的擺桿軸36上套有擺桿扭簧35。擺桿34一端是與擺架舌頭33相配合的卡口38。擺桿角鐵37通過螺母固定在擺桿34水平方向的中部。擺桿軸36下端的螺紋付用厭氧膠密封選裝在隔爆外殼1內的底部上。
與現有執行機構不同，本發明的執行機構在電磁鐵11與擺桿組件之間有能增大轉動主軸3扭矩的動錘放大機構連接在電磁鐵11內的動鐵芯12上。動錘放大結構包括可轉動地套在動錘軸5上的動錘扭簧6和動錘體7、穿過鑰匙通路套8與動錘體7緊配合且能使動錘體7轉動的動錘鑰匙9以及一端與棘爪小軸10連接，而另一端與可在電磁鐵11內滑動的動鐵芯12一端連接的棘爪13；動錘體7邊上有用螺釘固定的撞塊14；鑰匙通路套8與隔爆外殼蓋2相接觸的表面上套有密封圈42。電磁鐵11外部的動鐵芯12上套有塔簧39，而動鐵芯12的一端用螺釘旋緊在棘爪13的一端上。
與現有執行機構不同，本發明執行機構中的溫感器組件安裝在隔爆外殼1的外部。溫感器座15用螺釘固定在隔爆外殼1外的殼壁上，溫感器14選裝在溫感器座15上。溫感器14頂部是動作錐塊17。動作錐塊17與滑芯18相接觸；所述滑芯18穿過隔爆外殼1與擺桿角鐵37相接觸。滑芯18與隔爆外殼1相接觸的表面上套有密封圈43。
與現有執行機構安裝在閥體上的形式為固定式不同，本發明執行機構的電器線路組件中的電線為鎧裝電纜19，所述鎧裝電纜19通過防爆填料函20穿過隔爆外殼1后與微動開關27及電磁鐵11相互電連接。這里的鎧裝電纜19是一種具有金屬材料鎧裝保護層的電纜，而防爆填料函20在本發明中是作為鎧裝電纜19與隔爆外殼1之間的接頭。防爆填料函20的使用提高了本發明執行機構的密封性能。
本發明的工作原理包括電磁鐵動作前的復位原理、電磁鐵動作原理、手動復位原理、手動動作原理及溫感器動作原理，具體動作原理如下所述電磁鐵動作前的復位原理將動錘鑰匙8逆時針轉動100°，從而帶動動錘體7繞動錘軸25也轉動100°，此時動錘體7上的缺口在動鐵芯12上的塔簧39的推力作用下與棘爪13上的缺口嚙合，從而阻止動錘體7順時針轉動，這樣動錘體7在動錘扭簧6的作用下產生一個動錘扭矩。
電磁鐵動作原理當電磁鐵通電后，動鐵芯12縮進，拉動棘爪13從動錘體7上脫離，在動錘扭簧6的作用下，動錘體7順時針轉動，當動錘體7上的撞塊14撞擊擺桿34的一端后，擺桿34繞擺桿軸36逆時針轉動，這樣擺架32一端的擺架舌頭33就會與擺桿34一端的卡扣38脫鉤。這時，凸輪21在轉動主軸3的扭矩作用下與滾子29脫離，轉動主軸3順時針轉動90°，帶動閥體轉軸葉片(圖中未示出)轉動90°，從而使閥門呈開啟或關閉所需狀態。
手動復位原理它必須先經電磁鐵動作后才能手動復位，它是將手柄25逆時針轉動90°，當轉動主軸3、主軸扭簧22及凸輪21同時轉動90°時，凸輪21與擺架32上的滾子29嚙合，擺桿34一端的卡扣38在擺桿扭簧35的扭力作用下與擺架32一端的擺架舌頭33鉤牢，從而阻止轉動主軸3順時針轉動。
手動動作原理操作人員用手指向下按動動作錐塊17，動作錐塊17向下移動，給滑芯18一個動力，使滑芯18向隔爆外殼1的殼體內縮進，從而推動擺桿角鐵37使擺桿34繞擺桿軸36逆時針轉動，這樣擺架32一端的擺架舌頭33就會與擺桿34一端的卡扣38脫鉤。這時，凸輪21在轉動主軸3的扭矩作用下與滾子29脫離，轉動主軸3順時針轉動90°，帶動閥體轉軸葉片轉動90°，從而使閥門呈開啟或關閉所需狀態。
溫感器動作原理當發生火警室內溫度升高到溫感器16的熔點73℃時，溫感器16上用低溫合金焊接的易熔內外管熔化脫離，從而使溫感器16上的動作錐塊17向下移動，接下來的動作與手動動作一樣，故不再此贅述。
本發明執行機構的轉動主軸3通常是以順時針方向轉動的，但發明的結構并不局限于此，當用戶需要逆時針轉動時，只要凸輪21和主軸定位套23反裝，然后通過調整微動開關27的安裝位置，再增加一只與主軸扭簧22方向相反安裝的反裝主軸扭簧，這樣就變化為逆時針轉動的執行機構了，從而可使順逆時針的兩只機構化為一只使用，大量節約了制造費用，這些均落入本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種防火排煙閥執行機構，包括轉動主軸組件、擺架組件、電磁鐵(11)、微動開關(27)、擺桿組件、電器線路組件及溫感器組件，其特征在于它還包括隔爆外殼(1)和隔爆外殼蓋(2)；所述隔爆外殼(1)與隔爆外殼蓋(2)之間、所述隔爆外殼蓋(2)與轉動主軸組件上的轉動主軸(3)之間以及所述隔爆外殼(2)與電器線路組件之間均密封配合連接。
2.根據權利要求1所述的防火排煙閥執行機構，其特征在于所述密封配合連接指，隔爆接合面涂有密封材料；所述隔爆外殼蓋(1)止口上套有密封圈(41)；所述轉動主軸(3)上套有密封圈(44)。
3.根據權利要求1或2所述的防火排煙閥執行機構，其特征在于所述的隔爆外殼(1)和隔爆外殼蓋(2)的壁厚均為4～6mm；所述隔爆外殼(1)與隔爆外殼蓋(2)的隔爆接合面通路長度L≥12.5，隔爆接合面間隙ic≤0.15mm。
4.根據權利要求3所述的防火排煙閥執行機構，其特征在于所述隔爆外殼(1)為圓柱形，所述隔爆外殼蓋(2)為圓形。
5.根據權利要求1所述的防火排煙閥執行機構，其特征在于所述電磁鐵(11)與擺桿組件之間有能增大轉動主軸(3)扭矩的動錘放大機構；所述動錘放大機構一端連接在電磁鐵(11)內的動鐵芯(12)上，其另一端與擺桿組件相互配合動作。
6.根據權利要求5所述的防火排煙閥執行機構，其特征在于所述動錘放大機構包括可轉動地套在動錘軸(5)上的動錘扭簧(6)和動錘體(7)、穿過鑰匙通路套(8)與動錘體(7)緊配合且能使動錘體(7)轉動的動錘鑰匙(9)以及一端與棘爪小軸(10)連接、而另一端與可在電磁鐵(11)內滑動的動鐵芯(12)一端連接的棘爪(13)；所述動錘體(7)邊上連接有撞塊(14)；所述鑰匙通路套(8)與隔爆外殼蓋(2)相接觸的表面上套有密封圈(42)。
7.根據權利要求1所述的防火排煙閥執行機構，其特征在于所述溫感器組件中的溫感器(16)安裝在所述溫感器座(15)上；所述溫感器座(15)安裝在隔爆外殼(1)的外表面上；所述溫感器(16)上的動作錐塊(17)與滑芯(18)相接觸；所述滑芯(18)穿過隔爆外殼(1)；所述滑芯(18)與隔爆外殼(1)相接觸的表面上套有密封圈(43)。
8.根據權利要求1所述的防火排煙閥執行機構，其特征在于所述電器線路組件中的電線為鎧裝電纜(19)，所述鎧裝電纜(19)通過防爆填料函(20)穿過隔爆外殼(1)后與微動開關(27)及電磁鐵(11)相互電連接。
全文摘要
本發明公開了一種防火排煙閥執行機構，包括轉動主軸組件、擺架組件、電磁鐵(11)、微動開關(27)、擺桿組件、電器線路組件及溫感器組件、隔爆外殼(1)和隔爆外殼蓋(2)；隔爆外殼(1)與隔爆外殼蓋(2)之間、隔爆外殼蓋(2)與轉動主軸組件上的轉動主軸(3)之間以及隔爆外殼(2)與電器線路組件之間均密封配合連接；電磁鐵(11)與擺桿組件之間有能增大轉動主軸(3)扭矩的動錘放大機構；動錘放大機構一端連接在電磁鐵(11)內的動鐵芯(12)上，其另一端與擺桿組件配合動作。本發明的優點是在滿足現有執行機構防火與排煙要求的同時還具有隔爆、防腐蝕、防潮(水)及防輻射功能。
文檔編號A62C4/00GK101032656SQ200710067968
公開日2007年9月12日 申請日期2007年4月6日 優先權日2007年4月6日
發明者王兆君 申請人:寧波東靈水暖空調配件有限公司