一种电缆隧道微型自动防火门的制作方法

文档序号:15091782发布日期:2018-08-04 13:36阅读:173来源:国知局

本发明属于防火门应用领域,特别涉及一种电缆隧道内微型自动防火门。



背景技术:

电缆隧道以及与电缆相关的管廊成为现代城市公共设施的重要组成部分,近年来轨道式机器人开始替代人工来巡视、检测上述内部设施。轨道式机器人是一种新型具备监控、巡检、安防多种检测维护手段的一体式智能运检系统,其中轨道承担机器人本体运动的承载和导向作用,并需要在电缆隧道内连续架设。电缆隧道每隔一段距离设置一道防火墙和防火门,为杜绝对现有消防设施的有害改造,轨道式机器人在通过防火门时,需要尽可能减少自动防火门外廓尺寸防止和弧形隧道干涉,又要尽可能增大轨道机器人顺利通行的可用空间。

现有技术公开了一种综合管廊的自动防火门,需要改造管廊内现有的防火门,通过电动推杆推拉实现两扇门滑移平行对开,采用滑移门(平移门)形式增大了整个防火门外廓尺寸,门扇平移后门洞可通行空间也受到电动推杆的行程限制。

现有技术公开了使用独立的自动防火门,采用常见的自动开闭门器实现门扇打开,防火门通过常见的合页(铰链)安装在防火墙上,由于通用的自动平开门开(闭)门器(电动开门机带动拉杆实现平开门)尺寸较大,在狭小隧道内布置具有局限性,现场施工的工作量较大。



技术实现要素:

本发明的目的就是解决上述问题,提供了一种电缆隧道微型自动防火门,无需改造原有防火门,采用在原防火门上方有限空间内安装专用的微型自动防火门,该微型自动防火门与原防火门独立工作,轨道从微型自动防火门预留空间内架设穿过,机器人本体通过时自动防火门自动打开。

为了实现上述目的,本发明采用下述技术方案,包括:

本发明公开了一种电缆隧道微型自动防火门,包括:门框、左门扇和右门扇,所述左门扇和右门扇分别与门框连接;在所述左门扇和右门扇上分别设有与架设轨道左右两端相匹配的空间,所述左门扇和右门扇分别通过连接轴与门框的上、下两端连接。

进一步地,所述门框内分别设置驱动左门扇和右门扇旋转的驱动电机,所述驱动电机通过传动齿轮与相应侧的连接轴连接。

进一步地,所述驱动电机的输出轴连接主动轮,所述连接轴连接从动轮,所述主动轮与从动轮通过齿轮啮合。

进一步地,所述自动防火门设置在电缆隧道原有防火门的上部。

进一步地,所述门框靠近电缆隧道顶端的位置宽度减小。

进一步地,还包括:自动防火门控制器,所述自动防火门控制器接收到开门或者关门的指令后,控制驱动机构驱动左门扇和右门扇按照设定的顺序依次完成开门或者关门动作。

进一步地,所述左门扇和右门扇上分别设有开、关门感应装置,所述开、关门感应装置分别与设置在门框相应位置的感应区域配合,实现对开、关门动作是否到位的检测。

进一步地,所述开、关门感应装置分别为开门感应板和关门感应板;当左门扇或者右门扇开启/关闭到位后,相应门扇上的开门感应板/关门感应板运动至设置在门框上的相应位置传感器的张口感应区域,触发相应位置传感器发出开启/关闭到位信号。

进一步地,所述自动防火门的驱动、控制以及检测元器件均设置在门框内。

进一步地,在所述左门框和/或右门框上安装工作指示灯,用于指示微型自动防火门的工作状态。

本发明有益效果:

1、采用步进电机直接带动主动齿轮,驱动与门扇固定在一起的从动齿轮,实现门扇开启和关闭,使得运动的传递链短,结构紧凑,占用空间小,同时通过设置合适的齿轮减速比,通过减速增扭,降低了对驱动电机的扭矩要求。通过对电机控制器的控制程序,可实现自动防火门的逻辑控制的灵活性和开门位置的精确性,更好的兼容到轨道机器人本体控制程序中。

2、左右门扇均有开、关两种状态的位置传感器检测,可实现自动防火门左、右两扇门独立、自动检测开、闭位置。设有工作指示灯,可实时显示自动防火门的工作状态。

3、门扇采用连接轴和轴承配合实现旋转运动,门扇不固定在左右侧门框上,而是固定在上下侧门框上,相对于用铰链连接在左右门框上的常见通用技术方案,门轴和轴承的配合使得旋转运动更平顺、阻滞小,可靠性高,安装维护更方便,对驱动侧来讲更节能。

4、采用组合式门框结构,左右门框内安装驱动、控制、检测等装置,整体封装,施工现场无需额外安装自动防火门的附属件,减少了现场施工的难度。门框整体呈“凸”字形,能提高对电缆隧道弧线形走向高度尺寸的充分利用,结构简单,外廓尺寸小。

附图说明

图1是微型自动防火门结构;

图2是右门框结构;

图3是微型自动防火门右门扇打开后轴测图;

图4是微型自动防火门右门扇打开后轴测图(从图3对面视角);

图示中,1.左门框,2.左上连接板,3.轴承座,4.上门框,5.左门扇,6.走线槽,7.右门扇,8.连接轴,9.轴承盖,10.轴承,11.右上连接板,12.右门框,13.控制器,14.驱动器,15.电机,16.电机安装板,17.齿轮,18.顶丝,19.位置传感器,20.传感器安装板,21.轴挡,22.齿轮,23.下门框,24.指示灯,1201.右门框盒,1202.内六角螺钉,1203.右门框盖,1204.螺栓,1205.垫圈,501.开门感应板,502.闭门感应板,701.开门感应板,702.闭门感应板,703.螺钉。

具体实施方式:

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明公开了一种电缆隧道微型自动防火门,如图1所示,在不对电缆隧道内原有的消防设施做有害改造,降低改造难度,减少改造工作量,在原有防火门上部空间增设微型自动防火门以方便轨道机器人通行,两种防火门各司其职、独立工作。

电缆隧道微型自动防火门包括:

左门框1,由镀锌钢板折弯而成,结构及功能和右门框12相同。

左上连接板2,由镀锌钢板折弯而成,起到连接左门框1和上门框4的作用。由于电缆隧道拱顶在高度方向上,由中间向两边可利用的高度会减小,该种结构可充分利用中间高度尺寸增大门的可通过高度空间。与门框顶部设计成类似拱顶的圆弧形方案比,结构简单。

轴承座3,用来放置轴承。

上门框4,组成门框外围框架,通过螺栓固定轴承座3。

左门扇5,由镀锌钢板制作,内部充填防火岩棉,其一面留有轴承座3、齿轮22的的空间,另一面完全封闭。其上留有可供架设轨道通过的空间。左门扇5和右门扇7设计有搭接重合区域,保证密封。

走线槽6,起到线路防护封装作用。

右门扇7,由镀锌钢板制作,内部充填防火岩棉,其一面留有轴承座3、齿轮22的的空间,另一面完全封闭。其上留有可供架设轨道通过的空间(轨道需要连续架设供机器人通行)。左门扇5和右门扇7设计有搭接重合区域,保证密封。

连接轴8,两端装入轴承10,同时通过螺栓703和门扇固定,和门扇固定区域的轴两侧铣平,保证连接轴和门扇贴合紧密。同时连接轴8上设计有键槽,以便通过花键装配齿轮22。连接轴8运动会带动固定其上的门扇同步运动。

轴承盖9,安装在轴承座3上,固定、防护轴承10。

轴承10,实现连接轴8及门扇的旋转。

右上连接板11,作用同左上连接板2,结构对称。

右门框12,由镀锌钢板折弯而成,支撑整体门框框架,同时作为一个相对封闭的空间,容纳电机、控制器、位置传感器等驱动检测组件。

控制器13,两台电机15共用同一控制器,接受指令控制电机的运转。

驱动器14,电机15的适配控制器,左右侧各一个驱动器。

电机15,门扇开闭的动力源,左右侧各一部电机。

电机安装板16,用于固定电机15,其本身通过螺栓安装在左右门框上。

齿轮17,安装在电机15的轴上,作为主动齿轮带动齿轮22运动。

顶丝18,把齿轮17固定到电机15的轴上。

位置传感器19,其张口区域感应后触发信号,用于检测开门、关门状态,左右各两个,共4个,即每扇门均能检测开门位置和关门位置。

传感器安装板20,通过螺钉固定传感器19,其自身通过螺栓固定在左右门框上。

轴挡21,防止齿轮22沿轴向窜动。

齿轮22,通过花键安装在连接轴8上,其下侧和连接轴8的轴肩接触,上端通过轴挡22限位。齿轮22旋转运动时,会带动连接轴8同步运动。

下门框23,组成门框的框架结构,安装固定轴承座3。

指示灯24,开、关门过程中红色警示闪烁,动作结束后显示绿色闪烁。

右门框盒1201,镀锌钢板折弯而成,容纳驱动和控制元器件,配焊螺母,用于固定螺栓1204。

右门框盖1203,通过螺栓1204和垫圈1205固定在右门框盒内螺母上。和右门框盒组成相对封闭空间。

开门感应板501,该板焊接在左门扇5上,当左门扇开启到90°位置时,该板会运动到位置传感器19的张口感应区域,触发位置传感器发出到位信号。

关门感应板502,该板焊接在左门扇5上,当左门扇关闭时即0°位置时,改板会运动到左门框1内的另外一个位置传感器19的张口感应区域(左右门框内各有两个位置传感器),触发位置传感器发出到位信号。

需要说明的是,上述的左门框、右门框、上门框以及下门框,可以是分开的结构,也可以是一体式的结构,本发明并不做具体限制。

如图1所示,本发明实施例的微型自动防火门门框由左门框1、上门框4、右门框12、下门框23、左上连接板2、右上连接板11通过螺栓装配组合而成,该“凸”形门框外廓形状考虑到电缆隧道拱形结构特点,在不减少门可通过空间的情况下,通过降低左门框1和右门框12的高度,以适应隧道拱顶圆弧走向,保证现场安装留有足够的空间余量。上述门框均由镀锌钢板制作而成。在左门框1的两侧都安装有工作指示灯24,完全开门或完全关门后呈绿色闪烁状态,开/关门过程中呈橙色闪烁,故障时红色闪烁,用于显示整个微型自动防火门的工作状态。

如图2所示,以右门框12为例,右门框除具有作为整个门框的框架支撑作用外,还具有容纳驱动元器件的作用,右门框盒1201采用镀锌钢板折弯而成,电机15通过电机安装板16固定在右门框盒1201内部,齿轮17安装在电机15的轴上并通过18顶丝固定,电机驱动器14和控制器13安装在右门框盒1201内部,位置传感器19安装在传感器安装板20上,传感器安装板20通过螺栓固定在右门框盒1201内部,右门框盖1203和右门框盒1201通过螺栓1204和垫片1205连接,当需要安装调试电机及其驱动控制器件时,只需打开右门框盖1203即可,右门框盒1201侧面开槽给两个位置传感器19留下功能空间:开门感应板701和闭门感应板702在开闭门时会划过开槽空间,进入相应的位置传感器感应区域,左右门框盒内各两个传感器19。当自动防火门关闭后门扇和门框之间预留间隙符合防火门要求,门扇也会隔绝门两侧空间,防止烟雾等从右门框盒1201开槽部位窜到另一侧。同理左门框1和右门框12功能相同、结构对称,内部同样安装有电机15、驱动器14,两个电机15共用一个控制器13(安装在右门框12内)。

如图3和图4所示,以右门扇7为例,右门扇7采用镀锌钢板制作,内部充填防火岩棉,开有容许轨道通过的空间,轨道与门扇间有防火密封条。右门扇7与连接轴8通过螺钉703连接,连接轴8与门装配区域为两侧铣平结构能与门扇贴合紧密,从动齿轮22通过花键和连接轴8装配,齿轮下端面贴在连接轴8的轴肩上,上端面通过轴挡21防止其轴向窜动。从动齿轮22和和齿轮17啮合。连接轴8上下两端分别安装在轴承10上,轴承10安装在轴承座3内,并通过轴承盖9密闭固定。轴承座3通过螺栓安装在上门框4和下门框23上,实现整个门扇的固定,即左右门扇是通过连接轴8固定在上下门框上,区别与传统的门扇通过铰链固定在左右门扇上,安装维护更加方便。右门扇7上焊接开门感应板701和闭门感应板702。同理左门扇5功能原理和右门扇7相同。

该微型自动防火门的动作顺序如下:

通常情况下,左右门扇均处于关闭状态,轨道通过门扇预留“工”字形空间穿过、连续架设,开、关门过程中指示灯24闪烁橙色警示,动作结束后显示绿色闪烁。当轨道机器人工作运行至到防火门前需要通过防火门时(从门两侧的任意侧通过动作顺序相同),向后台发送开门指令,自动防火门控制器13(左右两个电机15共用一个控制器13)收到开门命令,右扇门7的驱动电机15先顺时针旋转带动齿轮17同向旋转,与之啮合的齿轮22逆时针旋转,齿轮22会带动与之通过花键连接的连接轴8绕轴承10同向旋转,连接轴8带动与其通过螺栓703固定的右门扇7同向运动实现右门扇7打开。当右门扇驱动电机15动作后延时400ms,位于左门框1内的驱动电机开始动作,按照相同的原理左门扇5在电机驱动下旋转打开。如图3所示,当开门感应板701划入位置传感器19的张口感应区内后,检测到已开门90°的极限位置,电机停止动作,右门扇完全打开;同理左门扇上5上的开门感应板501进入位于左门框1内的传感器19的张口感应区内后电机停止动作。至此通过按序依次开门,轨道机器人通过打开的空间沿轨道穿过防火墙。

轨道机器人穿过后,控制器13收到关门命令,此时位于左门框1内的电机首先动作,延时400ms后位于右门框内的电机15开始动作,即关门时也是按序依次关门,防止两个门扇咬合部位在开闭门过程中干涉。关门时电机旋转方向和开门时相反,通过主从动齿轮,带动门扇依次关闭。如图4所示,当闭门感应板602和闭门感应板702进入对应的位置传感器19内后,电机停止动作,关门结束。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

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