專利名稱：防火閥用感溫驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及防火閥，更具體地涉及防火閥用形狀記憶合金(簡稱SMA)感溫驅(qū)動(dòng)器。
防火閥安裝在各種建筑物通氣、空調(diào)和排煙系統(tǒng)中。它是一小段管道，其中安裝有風(fēng)門葉片，通過風(fēng)門葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)可以打開(正常工作時(shí))或關(guān)閉(火災(zāi)時(shí))管道。而風(fēng)門葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)則由感溫驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行控制。現(xiàn)有技術(shù)中的感溫驅(qū)動(dòng)器由易熔合金感溫片組成，它是將兩塊金屬片之間用易熔金屬焊接(或粘貼)起來并給予一定的預(yù)拉力，當(dāng)溫度達(dá)到易熔合金的熔點(diǎn)時(shí)焊接層熔化，預(yù)拉力使兩塊金屬脫離，卡鉗約束解除，關(guān)閉閥門。但此易熔合金感溫片是一次性使用的器件，且檢測(cè)的樣品不能完全代表實(shí)際裝配使用的器件，在大氣和鹽霧有害氣氛中易被腐蝕，使用壽命只有2～3年。若易熔合金成份控制不好純度低、焊接工藝不一致還會(huì)影響到由其構(gòu)成的感溫驅(qū)動(dòng)器控溫精度。
為了克服上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種可反復(fù)多次使用、耐腐蝕性能優(yōu)良、控溫準(zhǔn)確、使用可靠的防火閥用感溫驅(qū)動(dòng)器。
本實(shí)用新型是主要通過采用一種新型功能材料即形狀記憶合金所制作的拉簧來實(shí)現(xiàn)的。如在低溫下給予其一定程度的塑性變形，然后當(dāng)溫度升高時(shí)，它又能回復(fù)到原來所確定的形狀，這就是所謂的形狀記憶效應(yīng)。形狀的回復(fù)可重復(fù)數(shù)百萬次，在形狀回復(fù)過程中還伴隨巨大的回復(fù)力，可作機(jī)械功。這種合金耐蝕性也很強(qiáng)。
本實(shí)用新型所提供的防火閥用感溫驅(qū)動(dòng)器包含外套，裝在外套中的形狀記憶合金拉簧，裝在外套一端的帶有可調(diào)節(jié)拉簧拉力的調(diào)節(jié)裝置的下支座，與上述拉簧相連的滑桿，裝在外套另一端的上支座，套在上述滑桿上的附加彈簧，附加彈簧在上述拉簧受熱收縮時(shí)被滑桿上的凸盤及位于外套一預(yù)定位置上的卡環(huán)所壓縮。在上述外套的兩側(cè)開有窗口。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，使用壽命長，控溫準(zhǔn)確，性能穩(wěn)定，耐腐蝕性能優(yōu)良，不需要更換器件，維修容易，使用可靠，可確保安全防火。
本實(shí)用新型的防火閥用感溫驅(qū)動(dòng)器的最佳實(shí)施例將在
以下結(jié)合附圖作詳細(xì)的說明。其中
圖1為在常溫狀態(tài)下防火閥用感溫驅(qū)動(dòng)器的示意剖視圖；圖2為在火災(zāi)狀態(tài)下防火閥用感溫驅(qū)動(dòng)器的示意剖視圖；圖3為防火閥用感溫驅(qū)動(dòng)器在火災(zāi)狀態(tài)下的示意側(cè)視圖；圖4為防火閥用感溫驅(qū)動(dòng)器上的卡環(huán)的結(jié)構(gòu)的又一實(shí)施例的局部剖視圖；圖5(a)為防火閥的示意縱向垂直剖視圖；圖5(b)為防火閥的示意頂視圖。
參見
圖1～圖5，其中4為感溫驅(qū)動(dòng)器的外套(或稱外殼，可由例如不銹鋼材料制成)，外套4的下端裝有下支座3，它以其外螺紋與外套4的內(nèi)螺紋相連，下支座3的中間擰有調(diào)節(jié)螺栓2，調(diào)節(jié)螺栓2上擰有固定螺母1，用以將調(diào)節(jié)螺栓鎖定，不致轉(zhuǎn)動(dòng)。在調(diào)節(jié)螺栓2的孔23中鉤有SMA制成的拉簧5，拉簧5的另一端則鉤在控制防火閥的滑桿8的孔82上，滑桿8帶有凸盤81，外套4的另一端裝有上支座9，其中央有滑桿8從中通過，上支座9可通過其外螺紋與外套4的內(nèi)壁上的內(nèi)螺紋相嚙合。用以在常溫狀態(tài)下為滑桿8定位，6為放在外套4上所形成的臺(tái)階41上，并有滑桿8從中通過的卡環(huán)，在滑桿8上的盤81與卡環(huán)6之間套有附加彈簧7。在外套4上的相對(duì)的兩側(cè)開有窗口42，43，用以使空氣或煙霧從中通過SMA拉簧5，以使拉簧5更準(zhǔn)確地感知環(huán)境溫度。同時(shí)便于通過窗口安裝和更換SMA拉簧5。當(dāng)需要調(diào)拉簧5的拉力時(shí)可以先松固定螺母1，后調(diào)整調(diào)節(jié)螺栓2進(jìn)行微調(diào)，此時(shí)滑桿8也可隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。最后再將固定螺母1緊固在下支座3上。顯然上述最佳實(shí)施例可以作一些變化，如下支座3可以通過焊接等固定在外套4上，拉簧5也可以通過螺釘分別固定在滑桿8和調(diào)節(jié)螺栓2上?？ōh(huán)6也可以與外套4作成一體而成為圖4中的44，上支座9也可以不通過螺紋，而通過側(cè)面或頂端的螺釘(未圖示)固定到外套4上。所開的窗口42，43也可以是在外套4上形成的多個(gè)圓孔或長孔。窗口42，43并可開在相鄰的兩側(cè)上。拉簧5的拉力的調(diào)節(jié)也可以通過將拉簧5的下端直接固定在中央無通孔的下支座3上而用下支座3的轉(zhuǎn)動(dòng)來進(jìn)行調(diào)節(jié)。
感溫驅(qū)動(dòng)器在常溫工作狀態(tài)時(shí)滑桿8向上伸出一定的長度(如
圖1)所示。而當(dāng)有火災(zāi)時(shí)達(dá)到工作溫度此時(shí)SMA彈簧5收縮將滑桿8往下拉動(dòng)，此時(shí)附加彈簧7被壓縮，使滑桿8緩緩下移，此時(shí)伸出的長度變得較短(如圖2所示)。兩種狀態(tài)的變化范圍可達(dá)到20～30mm左右。
當(dāng)工作的溫度范圍為50°～150℃左右時(shí)拉簧5用NiTi－SMA(鎳鈦形狀記憶合金)材料制作，此時(shí)感溫驅(qū)動(dòng)器適用于通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)中的防火閥，當(dāng)工作的溫度范圍為150～380℃左右時(shí)拉簧5用不銹鋼SMA材料制成，此時(shí)感溫驅(qū)動(dòng)器適用于排煙系統(tǒng)的防火閥?？傊緦?shí)用新型的感溫驅(qū)動(dòng)器的感溫驅(qū)動(dòng)的溫度區(qū)間為50～380℃左右。溫度控制誤差的下限溫度為50°±2℃，上限溫度為380°±5℃。其動(dòng)作靈敏度在未達(dá)到控溫精度時(shí)防火閥不動(dòng)作，達(dá)到控溫精度后5秒鐘內(nèi)防火閥即動(dòng)作(關(guān)閉或打開)。以上SMA材料可用上海鋼鐵研究所提供的材料。
參見圖5，圖5為防火閥的示意圖。其中4為感溫驅(qū)動(dòng)器的外套，8為感溫驅(qū)動(dòng)器滑桿，圖中感溫驅(qū)動(dòng)器處于常溫狀態(tài)，滑桿8被卡在桿12的卡扣之中此時(shí)防火閥14中的風(fēng)門葉片21位于開啟狀態(tài)(即與防火閥內(nèi)部的空氣或煙的行進(jìn)方向平行)，而當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)滑桿8向下運(yùn)動(dòng)，桿12不再被卡住，此時(shí)通過復(fù)位彈簧16使風(fēng)門、葉片21隨轉(zhuǎn)軸18轉(zhuǎn)過90°到達(dá)關(guān)閉防火閥14的位置。圖中17為防火閥14的殼體，13為蝶形螺母，19為調(diào)節(jié)手柄，20為由調(diào)節(jié)手柄19帶動(dòng)的傳動(dòng)桿，15為復(fù)位彈簧罩，22為可發(fā)出電信號(hào)以指示風(fēng)門葉片開閉狀態(tài)的微動(dòng)開關(guān)。24為固定在防火閥殼體上的可放置感溫驅(qū)動(dòng)器的支座，25為裝在該支座上的蓋。
權(quán)利要求1.一種防火閥用感溫驅(qū)動(dòng)器，具有帶凸盤81的滑桿8，其特征在于還具有外套4，裝在外套4的一端并有滑桿8從中穿過的上支座9，與滑桿8的一端相連的形狀記憶合金拉簧5，裝在外套4的另一端的下支座3，且其上有與拉簧5相連并可調(diào)節(jié)其拉力的調(diào)節(jié)裝置，在滑桿8上套有附加彈簧7，上述附加彈簧7位于凸盤81與有滑桿8從中通過的卡環(huán)6之間，且卡環(huán)6位于外套4的一預(yù)定位置上，在外套4的兩側(cè)分別開有窗口42，43。
2.如權(quán)利要求1所述的感溫驅(qū)動(dòng)器，其特征在于上述卡環(huán)6與上述外套4形成一體。
3.如權(quán)利要求1所述的感溫驅(qū)動(dòng)器，其特征在于上述卡環(huán)6位于在上述外套4上所形成的臺(tái)階41處。
4.如權(quán)利要求1所述的感溫驅(qū)動(dòng)器，其特征在于上述調(diào)節(jié)裝置包含穿過下支座3且與拉簧5的一端相連的調(diào)節(jié)螺栓2與其上的固定螺母1。
5.如權(quán)利要求1所述的感溫驅(qū)動(dòng)器，其特征在于上述上支座9和下支座3通過螺紋與外套4連接。
6.如權(quán)利要求4所述的感溫驅(qū)動(dòng)器，其特征在于上述拉簧5分別鉤在滑桿8和調(diào)節(jié)螺栓2的孔中。
7.如權(quán)利要求1所述的感溫驅(qū)動(dòng)器，其特征在于上述形狀記憶合金為鎳鈦形狀記憶合金。
8.如權(quán)利要求1所述的感溫驅(qū)動(dòng)器，其特征在于上述形狀記憶合金為不銹鋼形狀記憶合金。
9.如權(quán)利要求1所述的感溫驅(qū)動(dòng)器，其特征在于上述感溫驅(qū)動(dòng)器的控溫范圍為50°～380℃左右。
專利摘要一種防火閥用形狀記憶合金(SMA)感溫驅(qū)動(dòng)器，它在常溫工作狀態(tài)時(shí)其控制閥門用滑桿被防火閥卡扣卡住，阻止閥門關(guān)閉，當(dāng)有火災(zāi)時(shí)一旦達(dá)到工作溫度，此時(shí)SMA拉簧收縮將滑桿往下拉動(dòng)，同時(shí)附加彈簧被壓縮，使滑桿緩緩下移，以準(zhǔn)確控溫，并使防火閥迅速關(guān)閉。SMA為NiTi—SMA或不銹鋼SMA。SMA拉簧可多次反復(fù)使用，本驅(qū)動(dòng)器使用壽命長，控溫準(zhǔn)確，性能穩(wěn)定使用可靠?？捎糜诟鞣N建筑物通風(fēng)、空調(diào)和排煙系統(tǒng)中的防火閥。
文檔編號(hào)F16K31/64GK2138228SQ9223314
公開日1993年7月14日 申請(qǐng)日期1992年9月19日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月19日
發(fā)明者楊士偉, 丁順強(qiáng), 譚石明, 秦桂英 申請(qǐng)人:上海鋼鐵研究所