一种智能闭锁系统的制作方法

本实用新型涉及电气技术领域，尤其涉及一种智能闭锁系统。

背景技术：

目前，在工业生产中，电气五防是指：防止误分、误合断路器、负荷开关、接触器；防止带负荷分、合隔离开关；防止在带电时误合接地开关；防止接地开关处于闭合位置时关合断路器、负荷开关；防止误入带电室。电气五防要求高压开关柜在高压带电的情况下是不能打开柜门，高压开关柜必须安装闭锁装置。

为了满足上述要求，现有的常规设计是在柜门上安装普通的挂锁装置，例如，如图1所示，现有技术中在柜门上安装的挂锁装置中，U形锁杆1的连接端具有卡位凹进，联动挡块2远离卡位端一侧设置有复位杆3，该复位杆3用于将联动件4的卡位端推进卡位凹进，然而联动件4的卡位端与U形锁杆1卡位凹进的配合并不牢固，电磁铁的吸合作用也不可靠，在外力作用下锁体振动很容易导致锁体意外打开，造成安全隐患。现有技术中还有一种挂锁装置，闭锁时，联动组件受弹簧支撑，也会有在外力作用下锁体振动很容易导致锁体意外打开的现象。

而且现有技术中，锁体的开闭也缺乏智能精确的控制，开闭的准确度性差，锁体的开闭状态需要通过人工检查挂钩是否闭合来人为地判断，然而由于工人的疏忽和缺乏严格的操作流程规范，在锁体没有闭合的状态下经常没有发现这种情况，这样就会出现误操作和安全隐患。另外，现有技术中挂锁在闭锁状态下，电磁铁驱动件或其他形式驱动件常带电源工作，以保持闭锁，功耗比较大，维护成本高。

因此，针对以上不足，需要提供了一种智能闭锁系统。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种智能闭锁系统一方面解决现有的闭锁系统存在的缺乏精确控制、易误操作、功耗大、维护成本高的问题，另一方面解决现有的闭锁系统存在的部件配合不可靠、锁体易意外打开的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种智能闭锁系统，其包括卡接件、锁体和设置在锁体内的联动组件、驱动组件、位置传感器、控制单元及电子钥匙，锁体上部具有延伸的挂钩段，卡接件铰接在锁体上，卡接件的卡接部位于锁体外，且与挂钩段的自由端卡接，卡接件的承接部位于锁体内；所述联动组件设置在锁体内部，所述联动组件的驱动端支撑在所述卡接件的承接部下部，所述联动组件的连接端与驱动组件连接；所述位置传感器设置在所述驱动组件的侧方，以探测所述驱动组件运动部分的移动位置；所述控制单元与所述位置传感器连接，以接收所述位置传感器传来的位置信号；所述控制单元与所述驱动组件连接，以控制所述驱动组件运动部分的往返运动；所述电子钥匙与所述控制单元电连接，以给所述控制单元供电。

其中，所述联动组件包括锁止叉和杠杆段，所述锁止叉弹性回转地铰接在锁体内部，所述锁止叉的驱动叉端支撑在所述卡接件的承接部下部，所述锁止叉的扣接叉端与所述杠杆段的扣接端扣接；所述杠杆段铰接在锁体内部，所述杠杆段的连接端与驱动组件连接。

其中，所述驱动组件包括上下滑动的滑块和驱动所述滑块上下滑动的驱动件。

其中，所述滑块内部具有空腔，所述滑块空腔内设置有螺旋状导轨，所述驱动件包括驱动轴套和驱动电机，所述驱动电机的输出转轴与所述驱动轴套连接；所述驱动轴套的侧部凸出有驱动块，所述驱动块与所述螺旋状导轨配合。

其中，所述螺旋状导轨为两端固定在滑块空腔内的螺旋状弹簧，所述驱动块限位在所述螺旋状弹簧中，且在驱动轴套转动时，所述驱动块沿着所述螺旋状弹簧的弹簧丝螺旋运动。

其中，所述螺旋状导轨为开设在所述滑块空腔内壁上的螺旋状凹槽，所述驱动块与所述螺旋状凹槽相配合，在驱动轴套转动时，所述驱动块在螺旋状凹槽内螺旋运动。

其中，所述杠杆段的扣接端为卡口结构，所述锁止叉的扣接叉端深入所述卡口结构中。

其中，所述锁止叉的铰接轴上设置有复位弹簧，所述复位弹簧的一端固定在锁体内，另一端支撑在所述驱动叉端的下部，以对所述驱动叉端施加向上的弹性力。

其中，所述电子钥匙包括微处理器和与所述微处理器连接的指令输入模块、报警单元及通信接头，所述锁体具有与所述通信接头配合的通信接口，所述通信接口与所述控制单元连接。

其中，所述锁体还包括侧盖，所述侧盖可拆卸地安装在所述锁体的侧部。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供的智能闭锁系统中，通过位置传感器设置在驱动组件的侧方，以探测所述驱动组件运动部分的移动位置，进而获知锁体的闭合状态，控制单元接收所述位置传感器传来的位置信号，从而可精确控制驱动组件，从而也实现了闭锁系统开锁和闭锁状态的精确控制；进一步地，通过微处理器可接收到闭锁装置的开、闭锁的状态，当处于开锁状态时，若工人误操作拔掉电子钥匙，微处理器会做出判断并向报警单元发出报警信息，避免了误操作和安全隐患的出现；同时，需要开锁时，电子钥匙插入锁体，在闭锁的情况下，电子钥匙可拔出锁体，闭锁系统不带电，实现了无源闭锁，功耗低，维护方便。

附图说明

图1是现有技术中挂锁装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例智能闭锁系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施例智能闭锁系统中驱动轴套的结构示意图；

图4是本实用新型实施例智能闭锁系统中滑块的一种视角的立体结构示意图；

图5是本实用新型实施例智能闭锁系统中滑块的前视图；

图6是本实用新型实施例智能闭锁系统中的滑块带有弹簧的结构示意图；

图7是本实用新型实施例智能闭锁系统中电子钥匙的工作原理图。

图中，1：U形锁杆；2：联动挡块；3：复位杆；4：联动件；5：挂钩段；6：卡接件；7：锁止叉；8：锁体8；9：控制单元；10：杠杆段；11：滑块；12：驱动电机；13：驱动轴套13；14：螺旋状弹簧；15：电子钥匙；111：接头；112：通孔；131：驱动块；151：指令输入模块；152：报警单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图2所示，本实用新型提供的智能闭锁系统包括卡接件6(或称锁舌)、锁体8和设置在锁体8内的联动组件、驱动组件、位置传感器、控制单元9(如单片机或控制电路)及电子钥匙15，锁体8上部具有延伸的挂钩段5，卡接件6铰接在锁体8上，卡接件6的卡接部位于锁体8外，且与挂钩段5的自由端卡接，卡接件6的承接部位于锁体8内；所述联动组件设置在锁体8内部，所述联动组件的驱动端支撑在所述卡接件6的承接部下部，所述联动组件的连接端与驱动组件连接；所述位置传感器(具体为霍尔传感器，当然也可采用其他类型的位置传感器)设置在所述驱动组件的侧方，以探测所述驱动组件运动部分的移动位置；所述控制单元9与所述位置传感器连接，以接收所述位置传感器传来的位置信号；所述控制单元9与所述驱动组件连接，以控制驱动组件运动部分的往返运动；电子钥匙15与锁体8配合，且与控制单元9电连接，以给控制单元9供电，此时，电子钥匙主要是起到电源的作用。

上述实施方式中，控制单元9控制驱动组件工作，驱动组件可带动联动组件动作，联动组件的驱动端支撑在所述卡接件6的承接部下部，驱动卡接件6转动，进而卡接件6与挂钩段5配合，实现锁体8的开闭；位置传感器设置在驱动组件的侧方，以探测所述驱动组件运动部分的移动位置，进而获知锁体8的闭合状态，控制单元9与所述位置传感器连接，以接收所述位置传感器传来的位置信号，从而可精确控制驱动组件，使滑块11处于精确的位置，从而也实现了闭锁系统开锁和闭锁状态的精确控制，避免了误操作和安全隐患的出现，同时，电子钥匙15与锁体8配合提供电源，需要开锁时，电子钥匙15插入锁体8，在闭锁的情况下，电子钥匙15可拔出锁体8，闭锁系统不带电，实现了无源闭锁，功耗低，维护方便。

具体地，联动组件包括锁止叉7和杠杆段10，所述锁止叉7弹性回转地铰接在锁体8内部，所述锁止叉7的驱动叉端支撑在所述卡接件6的承接部下部，锁止叉7的扣接叉端与杠杆段10的扣接端扣接；杠杆段10铰接在锁体8内部，所述杠杆段10的连接端与驱动组件连接。

其中，驱动组件驱动杠杆段10的连接端上下移动，杠杆段10的连接端向上移动时，扣接端向下移动，由于扣接端与锁止叉7的扣接叉端配合扣接，锁止叉7的扣接叉端下移，而锁止叉7的驱动叉端上移，并支撑卡接件6的承接部下部，卡接件6的卡接部则与挂钩段5的自由端卡接，从而实现锁体8的闭锁，其中杠杆段10、锁止叉7及卡接件6相互紧密配合，闭锁可靠牢固，且在闭锁后；杠杆段10的连接端向下移动时，扣接端向上移动，扣接端释放了锁止叉7的扣接叉端，锁止叉7可弹性回转，此时，外力推动卡接件6，卡接件6的承接端不受锁止叉7的驱动叉端固定限位，从而卡接件6可转动，卡接部可与挂钩段5的自由端分离，实现开锁；同时锁止叉7弹性回转，锁止叉7的承接部下移，扣接叉端上移。开锁闭锁过程，部件配合可靠，不会出现锁体易意外打开的现象。

具体地，如图3、图4、图5和图6所示，驱动组件包括上下滑动的滑块11和驱动所述滑块11上下滑动的驱动件；所述滑块11内部具有空腔，所述滑块11空腔内设置有螺旋状导轨，驱动件包括驱动轴套13和驱动电机12，驱动电机12的输出转轴与所述驱动轴套13连接，电机转动带动驱动轴套13转动；所述驱动轴套13的侧部凸出有驱动块131，所述驱动块131与所述螺旋状导轨配合。

其中，滑块11的底部开有供驱动轴套13穿过的通孔112，滑块11上端设置有凸出的接头111，以与杠杆段10连接；驱动轴套13转动时，驱动块131转动，由于驱动块131与螺旋状导轨配合，滑块11在螺旋状导轨和驱动块131的作用下而上下移动，滑块11的向上或向下移动取决于驱动轴套13的正转或反转。

所述螺旋状导轨为两端固定在滑块11空腔内的螺旋状弹簧14，所述驱动块131限位在所述螺旋状弹簧14中，且在驱动轴套13转动时，所述驱动块131沿着所述螺旋状弹簧14的弹簧丝螺旋运动，从而驱动滑块11上下移动。同时，当杠杆段10、锁止叉7及卡接件6的联动配合出现意外(如卡死)而导致滑块11不能移动时，由于螺旋状弹簧14形成的螺旋状导轨具有弹性，驱动块131和螺旋状弹簧14之间会有缓冲，从而避免对驱动轴套13和驱动电机12造成损害，提高了挂锁的安全性。

当然，螺旋状导轨也可有另一种形式，如螺旋状导轨为开设在滑块11空腔内壁上的螺旋状凹槽，驱动块131与螺旋状凹槽相配合，在驱动轴套13转动时，驱动块131在螺旋状凹槽内螺旋运动，进而驱动滑块11上下移动。

所述杠杆段10的扣接端为卡口结构，所述锁止叉7的扣接叉端深入所述卡口结构中，当杠杆段10的连接端向下移动时，扣接端向上移动，扣接端即释放锁止叉7的扣接叉端。

所述锁止叉7的铰接轴上设置有复位弹簧，所述复位弹簧的一端固定在锁体8内，另一端支撑在所述驱动叉端的下部，以对所述驱动叉端施加向上的弹性力。在复位弹簧的作用下，锁止叉7可弹性回转。

如图7所示，所述电子钥匙15包括微处理器和与所述微处理器连接的指令输入模块151(按钮)、报警单元152及通信接头，所述锁体8具有与所述通信接头配合的通信接口，所述通信接口与所述控制单元9连接。通过指令输入模块151输入指令信息，经微处理器、通信接头及通信接口传递至控制单元9，进而实现对驱动电机12的控制和闭锁装置的开闭锁，通过控制单元9、通信接口及通信接头，微处理器可接收到闭锁装置的开、闭锁的状态，当处于开锁状态时，若工人误操作拔掉电子钥匙15，微处理器会做出判断并向报警单元152发出报警信息，报警单元152发出声音或亮起报警灯，这样操作工人就会插上电子钥匙15，并输入控制指令，使闭锁系统闭锁；闭锁后，拔掉电子钥匙15，锁体8就断掉电源，闭锁系统无源闭锁，功耗低，维护方便。

进一步地，所述锁体8还包括侧盖，所述侧盖可拆卸地安装在所述锁体8的侧部，打开侧盖，方便锁体8内各个零部件的安装。

综上所述，本实用新型提供的智能闭锁系统中，通过位置传感器设置在驱动组件的侧方，以探测所述驱动组件运动部分的移动位置，进而获知锁体8的闭合状态，控制单元9接收所述位置传感器传来的位置信号，从而可精确控制驱动组件，从而也实现了闭锁系统开锁和闭锁状态的精确控制；进一步地，通过微处理器可接收到闭锁装置的开、闭锁的状态，当处于开锁状态时，若工人误操作拔掉电子钥匙15，微处理器会做出判断并向报警单元152发出报警信息，避免了误操作和安全隐患的出现；同时，需要开锁时，电子钥匙15插入锁体8，在闭锁的情况下，电子钥匙15可拔出锁体8，闭锁系统不带电，实现了无源闭锁，功耗低，维护方便。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。