一种智能固定锁的制作方法

1.本发明涉及锁具技术领域，尤其涉及一种智能固定锁。


背景技术：

2.在电力防误技术领域中，固定锁固定于开关柜或者电气设备上，用于闭锁设备，避免非工作人员对其误操作导致触电等电气安全事故及财产损失。
3.目前的固定锁一般为机械式固定锁，在钥匙管理及权限管理方面，使用不够便捷智能，同时开闭锁的状态也无法反馈给后台，只能通过人工记录进行管理，不便于及时掌握设备的解、闭锁状态。
4.另外，现有的智能固定锁一般只具备电气解锁功能，不具备紧急解锁功能，一旦电气元件发生故障，则无法对智能固定锁进行紧急解锁，从而可能导致安全事故的发生。也有的智能固定锁的紧急解锁钥匙存在滥用的情况，无法得到有效的监管。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中存在的问题，本技术提出了一种智能固定锁，以解决现有技术中固定锁不够智能，紧急解锁钥匙滥用的问题。
6.为了实现上述目的，本技术提出了一种智能固定锁，包括锁体，所述锁体具有容纳腔和与容纳腔连通的锁栓腔；在所述容纳腔内设置有闭锁组件，所述闭锁组件具有限位位置和让位位置；在所述容纳腔内还设有控制电路，所述控制电路与所述闭锁组件电连接，所述闭锁组件能够在限位位置和让位位置之间切换；在所述锁栓腔内活动设置有锁栓，所述锁栓上开设有闭锁槽，所述锁栓具有闭锁位置和解锁位置；当所述闭锁组件处于限位位置时，所述闭锁组件限位在所述锁栓的闭锁槽内，使所述锁栓锁定在闭锁位置；当所述闭锁组件处于让位位置时，所述闭锁组件能够完全脱离所述闭锁槽，所述锁栓能够在闭锁位置和解锁位置之间切换；所述智能固定锁还设有紧急解锁机构，用于在紧急情况下解锁锁具。
7.在一些实施例中，所述闭锁槽呈环状。
8.在一些实施例中，所述闭锁组件的结构如下：包括壳体组件，所述壳体组件包括前壳体和后壳体，所述前壳体和后壳体固定设置在锁体的容纳腔内，并且所述前壳体和后壳体内具有安装空腔；闭锁销可移动地设置在壳体组件的安装空腔内，且闭锁销的运动方向与锁栓的移动方向垂直，闭锁销的一端具有球头结构，能够伸入到闭锁槽内以对锁栓进行限位；在闭锁销上套设闭锁销弹簧，其一端抵接在闭锁销上，另一端抵接在壳体组件上，能够为闭锁销移动到限位位置提供弹簧力作用；对称设置的两个限位销可移动地设置在壳体组件的安装空腔内，且限位销的移动方向与闭锁销的移动方向垂直、与锁栓的移动方向平行，限位销的一端为楔形结构，能够伸入到闭锁销的移动路径上以对闭锁销进行限位；在每个限位销上套设限位销弹簧，其一端抵接在限位销上，另一端抵接在壳体组件上，能够为限位销移动到限位位置提供弹簧力作用；在所述壳体组件的安装空腔内还对称的设有两个驱动元件，所述驱动元件用于与控制电路电连接，受控于所述控制电路，所述驱动元件能够在
避让和止挡限位销运动的位置之间移动。
9.在一些实施例中，壳体组件上具有与限位销匹配的楔形孔，能够限制限位销的运动范围。
10.在一些实施例中，所述驱动元件采用螺线管，包括管体和芯轴，管体固定设置在壳体组件的安装空腔内，且与控制电路电连接，芯轴可移动地设置在管体内，芯轴能够在避让和止挡限位销运动的位置之间移动。
11.在一些实施例中，所述紧急解锁机构的结构如下：包括对称设置的两个挡销可移动地设置在壳体组件的安装空腔内，且挡销的运动方向与锁栓的移动方向垂直，挡销的一端具有球头结构，锁栓上还开设有与挡销配合使用的避让槽，锁栓具有避让位置和紧急解锁位置，当锁栓处于避让位置时，挡销能够在避让槽内滑动；当锁栓处于紧急解锁位置时，挡销脱离避让槽；在每个挡销上套设有挡销弹簧，其一端抵接在挡销上，另一端抵接在壳体组件上，能够为挡销移动到避让位置提供弹簧力作用；在每个挡销远离锁栓的一端固定连接钢球，且钢球与挡销的连接处为薄弱结构，此薄弱结构受到来自限位销的力作用时，钢球能够脱离挡销；壳体组件上还开设有容置孔，用于使脱离挡销的钢球落入到容置孔内；
12.所述紧急解锁机构还包括限位螺钉，所述限位螺钉与设置在所述锁体上盖处的螺孔螺纹连接，在所述锁栓上还开设有限位槽，限位槽包括顺次连接的第一限位槽、连接槽和第二限位槽；第一限位槽与第二限位槽的长方向与锁栓的轴线方向平行，并且第一限位槽与第二限位槽沿锁栓的周向方向相隔预设角度布置，连接槽将第一限位槽和第二限位槽的初始端连通，第一限位槽的深度大于第二限位槽的深度；限位螺钉可拆卸地设置在锁体上，限位螺钉的下端能够伸入到限位槽内，限位螺钉能够与限位槽发生相对移动；在锁栓处于正常闭锁位置时，所述限位螺钉的下端处在第一限位槽的初始端，挡销处在避让槽内；当锁栓处于紧急解锁位置时，所述限位螺钉的下端处在第二限位槽内，挡销脱离避让槽。
13.在一些实施例中，所述控制电路上还具有通讯模块。
14.在一些实施例中，所述通讯模块采用zigbee通讯模块。
15.在一些实施例中，所述智能固定锁还包括磁钢，所述磁钢固定设置在锁栓上，所述磁钢用于与控制电路上的检测器件配合使用，当锁栓处于闭锁位置时，检测器件能够检测到磁钢，当锁栓处于解锁位置时，检测器件则无法检测到磁钢。
16.在一些实施例中，所述检测器件采用霍尔元件或者干簧管。
17.本技术的该方案的有益效果在于上述智能固定锁具有以下优点：(1)具有紧急解锁功能，可在紧急情况下紧急解锁锁具；(2)紧急解锁功能仅限单次使用，可防止滥用紧急解锁，但同时不影响正常解锁操作；(3)具有冗余结构设计，具有双螺线管、双限位销和双挡销设计，提高防盗性能；(4)通过磁钢与霍尔元件或者干簧管的配合，能够检测锁具的解闭锁状态。
附图说明
18.图1示出了实施例中智能固定锁的结构爆炸示意图。
19.图2示出了实施例中闭锁组件的结构爆炸示意图。
20.图3示出了实施例中智能固定锁处于闭锁位置时的结构剖视图。
21.图4示出了图3的a-a剖视图。
22.图5示出了实施例中智能固定锁处于解锁位置时的结构剖视图。
23.图6示出了图5的a-a剖视图。
24.图7示出了实施例中紧急解锁过程中转动锁栓90
°
时智能固定锁的结构剖视图。
25.图8示出了实施例中智能固定锁处于紧急解锁位置时的结构剖视图。
26.图9示出了实施例中智能固定锁处于紧急解锁复位后的结构剖视图。
27.附图标记：100-智能固定锁；110-锁体；111-锁栓孔；120-闭锁组件；121-壳体组件；1211-前壳体；1212-后壳体；1213-容置孔；122-闭锁销；123-闭锁销弹簧；124-限位销；125-限位销弹簧；126-驱动元件；1261-管体；1262-芯轴；127-挡销；128-挡销弹簧；129-钢球；130-锁栓；131-闭锁槽；132-限位槽；1321-第一限位槽；1322-连接槽；1323-第二限位槽；133-避让槽；140-控制电路；150-限位螺钉；160-磁钢。
具体实施方式
28.下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步的说明。
29.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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技术和简化描述，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技术的限制。
30.如图1所示，本技术所涉及的智能固定锁100包括锁体110，所述锁体110具有容纳腔和与容纳腔连通的锁栓腔；在所述容纳腔内设置有闭锁组件120，所述闭锁组件120具有限位位置和让位位置，且能够在两者之间切换；在所述锁栓腔内活动设置有锁栓130，所述锁栓130穿过设置在所述锁体110上的锁栓孔111，使得所述锁栓130的局部露在锁体110外侧，所述锁栓130上开设有闭锁槽131，所述闭锁槽131呈环状，所述锁栓130具有闭锁位置和解锁位置；当所述闭锁组件120处于限位位置时，所述闭锁组件120限位在所述锁栓130的闭锁槽131内，从而使所述锁栓130锁定在闭锁位置；当所述闭锁组件120处于让位位置时，所述闭锁组件120能够完全脱离所述闭锁槽131，所述锁栓130能够在闭锁位置和解锁位置之间切换。在所述容纳腔内还设有控制电路140，所述控制电路140与所述闭锁组件120电连接，能够控制所述闭锁组件120在限位位置和让位位置之间切换，具体的所述控制电路140为智能固定锁中常用的功能电路，在此不作更详尽的电路描述。本技术所涉及的智能固定锁100还设有紧急解锁机构，用于在紧急情况下解锁锁具。
31.如图2所示，所述闭锁组件120的结构如下：包括壳体组件121，所述壳体组件121包括前壳体1211和后壳体1212，所述前壳体1211和后壳体1212固定设置在锁体110的容纳腔内，并且所述前壳体1211和后壳体1212内具有安装空腔；闭锁销122可移动地设置在壳体组件121的安装空腔内，且闭锁销122的运动方向与锁栓130的移动方向垂直，闭锁销122的一端具有球头结构，能够伸入到闭锁槽131内以对锁栓130进行限位；在闭锁销122上套设闭锁销弹簧123，其一端抵接在闭锁销122上，另一端抵接在壳体组件121上，能够为闭锁销122移动到限位位置提供弹簧力作用；对称设置的两个限位销124可移动地设置在壳体组件121的安装空腔内，且限位销124的移动方向与闭锁销122的移动方向垂直，即与锁栓130的移动方向平行，限位销124的一端为楔形结构，能够伸入到闭锁销122的移动路径上以对闭锁销122
进行限位；在本实施例中，壳体组件121上具有与限位销124匹配的楔形孔，能够限制限位销124的运动范围。在每个限位销124上套设限位销弹簧125，其一端抵接在限位销124上，另一端抵接在壳体组件121上，能够为限位销124移动到限位位置提供弹簧力作用。在所述壳体组件121的安装空腔内还对称的设有两个驱动元件126，所述驱动元件126用于与控制电路140电连接，受控于所述控制电路140，所述驱动元件126能够在避让和止挡限位销124运动的位置之间移动。在本实施例中，所述驱动元件126采用螺线管，包括管体1261和芯轴1262，管体1261固定设置在壳体组件121的安装空腔内，且与控制电路140电连接，芯轴1262可移动地设置在管体1261内，芯轴1262能够在避让和止挡限位销124运动的位置之间移动。
32.如图1-2所示，本技术所涉及的紧急解锁机构的结构如下：包括对称设置的两个挡销127可移动地设置在壳体组件121的安装空腔内，且挡销127的运动方向与锁栓130的移动方向垂直，挡销127的一端具有球头结构，锁栓130上还开设有与挡销127配合使用的避让槽133，锁栓130具有避让位置和紧急解锁位置，当锁栓130处于避让位置时，挡销127能够在避让槽133内滑动；当锁栓130处于紧急解锁位置时，挡销127脱离避让槽133；在每个挡销127上套设有挡销弹簧128，其一端抵接在挡销127上，另一端抵接在壳体组件121上，能够为挡销127移动到避让位置提供弹簧力作用；在每个挡销127远离锁栓130的一端固定连接钢球129，且钢球129与挡销127的连接处为薄弱结构，此薄弱结构受到来自限位销124的力作用时，钢球129能够脱离挡销127；具体地，钢球129可与挡销127采用胶粘、焊接等方式，也可以是一体加工而成。壳体组件121上还开设有容置孔1213，用于使脱离挡销127的钢球129落入到容置孔1213内。
33.所述紧急解锁机构还包括限位螺钉150，所述限位螺钉150与设置在所述锁体110上盖处的螺孔螺纹连接，在所述锁栓130上还开设有限位槽132，限位槽132包括顺次连接的第一限位槽1321、连接槽1322和第二限位槽1323；第一限位槽1321与第二限位槽1323的长方向与锁栓130的轴线方向平行，并且第一限位槽1321与第二限位槽1323沿锁栓130的周向方向相隔预设角度(例如90
°
)布置，连接槽1322将第一限位槽1321和第二限位槽1323的初始端连通，第一限位槽1321的深度大于第二限位槽1323的深度；限位螺钉150可拆卸地设置在锁体110上，限位螺钉150的下端能够伸入到限位槽132内，限位螺钉150与限位槽132能够发生相对移动；限位螺钉150的上端具有异形结构，工作人员可采用相关工具拆装限位螺钉150。在锁栓130处于正常闭锁位置时，所述限位螺钉150的下端处在第一限位槽1321的初始端(图示左端)，挡销127处在避让槽133内；当锁栓130处于紧急解锁位置时，所述限位螺钉150的下端处在第二限位槽1323内，挡销127脱离避让槽133。
34.在本实施例中，所述控制电路140上还具有通讯模块，例如zigbee通讯模块，可通过zigbee通讯网络接收远程控制命令。所述智能固定锁100还连接外接电源，以便为控制电路140正常工作提供电能。
35.在本实施例中，所述智能固定锁100还包括磁钢160，所述磁钢160固定设置在锁栓130上，所述磁钢160用于与控制电路140上的检测器件配合使用，所述检测器件可采用霍尔元件或者干簧管，当锁栓130处于闭锁位置时，检测器件能够检测到磁钢160，当锁栓130处于解锁位置时，检测器件则无法检测到磁钢160，通过所述通讯模块能够将智能固定锁100的状态信息发送至远程控制端。
36.正常解锁的过程如下：
37.如图5-6所示，控制电路140通过zigbee通讯网络接收远程解锁命令，控制电路140给螺线管供电，螺线管受电后，芯轴1262通过电磁感应原理而朝向管体1261方向缩回，从而避让限位销124的运动路径。
38.此时，操作者拉动锁栓130，将锁栓130朝向远离锁体110的方向移动，限位螺钉150在第一限位槽1321内移动直至到达第一限位槽1321的末端(图示右端)，从而限制锁栓130的移动范围，此时挡销127在避让槽133内滑动。随着锁栓130的移动，闭锁销122逐渐脱离闭锁槽131而相对壳体组件121向下移动，闭锁销122的下端挤压限位销124的楔形面，并推动限位销124朝向远离闭锁销122的方向移动，直至闭锁销122完全脱离闭锁槽131而抵接在锁栓130的外圆表面上。
39.当锁栓130完全移动到解锁位置时，磁钢160远离霍尔元件，霍尔元件无法检测到磁钢160，此时，控制电路140不再对驱动元件126进行供电，芯轴1262具有朝向伸出方向运动的趋势。至此完成整个解锁过程。
40.正常闭锁的过程如下：
41.如图3-4所示，操作者按压锁栓130，将锁栓130朝向靠近锁体110的方向移动，限位螺钉150在第一限位槽1321内移动直至到达第一限位槽1321的初始端(图示左端)，此时挡销127在避让槽133内滑动。随着锁栓130的移动，闭锁销122在闭锁销弹簧123的弹力作用下，相对壳体组件121向上移动而进入闭锁槽131内；限位销124在限位销弹簧125的弹力作用下朝向靠近闭锁销122的方向移动，直至限位销124止挡在壳体组件121的楔形孔的壁面上，此时，限位销124已完全退出芯轴1262的运动路径，芯轴1262可复位伸出管体1261，以止挡限位销124的运动路径。此时，由于芯轴1262的止挡，闭锁销122无法脱离闭锁槽131，使得锁栓130保持在闭锁位置。完成整个闭锁过程。
42.紧急解锁的过程如下：
43.如图7-8所示，操作者使用相关工具插入到限位螺钉150的异形结构上，将限位螺钉150旋离锁体110表面一段距离。(需要说明的是，当未旋动限位螺钉150时，也即正常解锁时，由于第一限位槽1321的深度高于第二限位槽1323的深度，限位螺钉150的下端部始终在第一限位槽1321内，而无法进入到第二限位槽1323内。)此时，操作者将锁栓130转动90
°
，限位螺钉150从第一限位槽1321退出，越过连接槽1322而进入到第二限位槽1323。与此同时，随着锁栓130的转动，挡销127逐渐脱离避让槽133而相对壳体组件121向下移动，当挡销127完全退出避让槽133时，钢球129挤压芯轴1262，使得芯轴1262完全退出限位销124的后退路径，而钢球129进入并止挡在限位销124的后退路径上。
44.然后，操作者拉动锁栓130，将锁栓130朝向远离锁体110的方向移动，限位螺钉150在第二限位槽1323内移动直至到达第二限位槽1323的末端，随着锁栓130的移动，闭锁销122逐渐脱离闭锁槽131而相对壳体组件121向下移动，闭锁销122的下端挤压限位销124的楔形面，并推动限位销124朝向远离闭锁销122的方向移动，直至闭锁销122完全脱离闭锁槽131而抵接在锁栓130的外圆表面上。与此同时，限位销124的末端逐渐朝向钢球129运动，随着限位销124的移动，限位销124挤压挡销127与钢球129之间的薄弱连接结构并将其切断，在限位销124的推动下钢球129移动，直至钢球129落入到容置孔1213内。完成整个紧急解锁过程。
45.紧急闭锁过程如下：
46.如图9所示，操作者按压锁栓130，将锁栓130朝向靠近锁体110的方向移动，限位螺钉150在第二限位槽1323内移动直至到达第二限位槽1323的初始端。随着锁栓130的移动，闭锁销122在闭锁销弹簧123的弹力作用下，相对壳体组件121向上移动而进入闭锁槽131内；限位销124在限位销弹簧125的弹力作用下朝向靠近闭锁销122的方向移动，直至限位销124止挡在壳体组件121的楔形孔的壁面上，此时，限位销124已完全退出芯轴1262的运动路径，芯轴1262可复位伸出管体1261，以止挡限位销124的运动路径。此时，由于芯轴1262的止挡，闭锁销122无法脱离闭锁槽131，从而使锁栓130保持在闭锁位置。
47.此时，操作者将锁栓130反向转动90
°
，限位螺钉150从第二限位槽1323退出，越过连接槽1322而进入到第一限位槽1321内。与此同时，随着锁栓130的反向转动，挡销127在挡销弹簧128的弹力作用下，相对壳体组件121向上移动而逐渐进入到避让槽133内，直至挡销127完全进入到避让槽133内。
48.操作者使用相关工具插入到限位螺钉150的异形结构上，将限位螺钉150完全旋入，直至限位螺钉150的下端端面进入到第一限位槽1321而无法脱出。至此完成整个紧急闭锁过程。
49.需要说明的是，当操作者完成紧急解锁操作后，由于钢球129掉落在容置孔1213内，挡销127无法再次挤压到芯轴1262，芯轴1262始终止挡在限位销124的运动路径上，因此无法再次进行紧急解锁操作。但不影响正常解锁操作。
50.本技术所涉及的智能固定锁具有以下优点：(1)具有紧急解锁功能，可在紧急情况下紧急解锁锁具；(2)紧急解锁功能仅限单次使用，可防止滥用紧急解锁，但同时不影响正常解锁操作；(3)具有冗余结构设计，具有双螺线管、双限位销和双挡销设计，提高防盗性能；(4)通过磁钢与霍尔元件或者干簧管的配合，能够检测锁具的解闭锁状态。
51.以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。