自动防火阀的制作方法

本发明属于消防防火技术领域，尤其涉及一种自动防火阀。

背景技术：

形状记忆合金是一种特殊功能材料，具有优异的超弹性能和记忆性能，以及良好的综合力学性能，因此，被广泛用于航空航天、舰船、医疗和石油化工等行业。钛镍形状记忆合金丝材和板材通常在低温相状态变形时，能保持变形状态，在高温加热到临界相变温度以上时能恢复到低温变形前状态，并产生较大的位移和输出力。防烟防火阀较多采用自动感温装置如记忆合金弹簧、温度熔断器进行自动控制。防火阀的转叶通常是靠连杆机构和记忆合金弹簧驱动，存在结构复杂、拉力小或回弹的风险，可靠性低。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种自动防火阀，其动作安全可靠，结构简单。

为了达成上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种自动防火阀，包括：外框，数个转叶、挡板和驱动装置，该外框包括方框和封板，该挡板固连在该外框的左右侧壁之间，该挡板把该外框的腔体分成第一腔体和第二腔体，数个转叶相连并分别铰接在该方框的左右侧壁之间且位于该第一腔体中，该驱动装置包括固定夹头、形状记忆合金丝材、卷轴和形状记忆合金卡位板，该固定夹头固定在该方框的左右侧壁之间的底壁上并位于该第二腔体中，该封板对应该第二腔体的出口，该卷轴的两端部的小径轴铰接在该方框的左右侧壁，两小径轴之间为大径轴，该大径轴的一端面设有插孔，该形状记忆合金卡位板的一端插设在该插孔中并可拉出该插孔，该形状记忆合金丝材缠绕在该卷轴的大径轴上，该形状记忆合金丝材的一端与该固定夹头连接，该形状记忆合金丝的另一端穿过该挡板的通孔并连接在靠近该挡板的转叶上。

优选地，所述形状记忆合金卡位板包括固定直段、弧段和自由直段，该固定直段通过螺钉固定在固定板上，该固定板固定在所述方框的底板，该弧段的两端分别连接固定直段和自由直段，该自由直段插设在该卷轴的插孔中并可拉出该插孔。

优选地，各所述转叶的底部中心凸设固定销，各相邻固定销之间通过绳索连接，所述形状记忆合金丝材的另一端穿过该挡板的通孔并连接在靠近该挡板的转叶的固定销上。

优选地，所述卷轴与所述挡板之间设置导向板，该导向板固连在所述方框的左右侧壁之间，该导向板设有供形状记忆合金丝材穿过的穿孔，该穿孔与该挡板的通孔对正。

优选地，所述挡板的通孔与所述转叶的旋转轴线对应，该卷轴的旋转轴线与该转叶的旋转轴线对应。

优选地，所述固定销位于所述转叶的固底部中心位置。

优选地，所述形状记忆卡位板和所述形状记忆合金丝材的动作温度范围在55℃～700℃之间。

优选地，所述形状记忆合金丝材的直径在0.04mm～3.5mm之间。

优选地，所述形状记忆合金卡位板的厚度在0.2mm～3.5mm之间。

优选地，所述卷轴的大径轴的直径在3mm-120mm之间。

本发明的有益效果在于：本发明的自动防火阀，当发生火灾时，高温气体通过自动防火阀时会加热形状记忆合金卡位板，该形状记忆合金卡位板收缩，其弧段的开口间距变小，自由直段从卷轴的插孔中拉出，以使得卷轴在外力的作用下转动；高温气体同样使形状记忆合金丝材收缩，从而驱动卷轴转动，卷轴转动同时带动形状记忆合金丝材拉动绳索并拉动各转叶转动，各转叶、方框和挡板之间形成闭合状态，达到隔绝高温气体，防止火灾扩散的目的。通过形状记忆合金卡位板和形状记忆合金丝材共同驱动来实现转叶安全可靠的旋转达到隔绝高温气体，防止火灾扩散的目的；其动作准确可靠，结构简单。

附图说明

图1是本发明的自动防火阀的主视结构示意图。

图2是本发明的自动防火阀的侧视结构示意图

图3是本发明的自动防火阀的部分部件的俯视结构示意图。

1－形状记忆合金卡位板；1a：固定直段，1b：弧段，1c：自由直段，2：固定块；3－形状记忆合金丝材；4－卷轴；4a：大径轴，5－固定夹头；6－绳索；7－外框；71：方框，72：封板，8—转叶；9－固定螺钉；10－挡板；11－导向板；12－固定销。

具体实施方式

如图1至图3所示，本发明的一种自动防火阀，包括：外框7，数个转叶8、挡板10和驱动装置，该外框包括方框71和封板72，该挡板10的两端连接在该外框的左右侧壁之间，该挡板10把该方框的腔体分成第一腔体和第二腔体，相连的数个转叶8分别铰接在该方框的左右侧壁并位于第一腔体中，各转叶8的底部中心位置分别凸设有固定销12，相邻转叶8之间的连接是通过绳索6连接在转叶8的固定销12上，该驱动装置包括固定夹头5、形状记忆合金丝材3、卷轴4和形状记忆合金卡位板1，该固定夹头5固定在该方框71的底壁上并位于该第二腔体中，该封板72封挡住该第二腔体的出口并与该方框的左右侧壁相连，该卷轴4的两端部的小径轴铰接在该方框的左右侧壁，两小径轴之间为大径轴4a，该大径轴4a与该小径轴为同一中心轴线，该大径轴4a的一端面设有插孔，该形状记忆合金卡位板1的一端插设在该插孔中并可拉出该插孔，该形状记忆合金丝材3缠绕在该卷轴4的大径轴4a上，该形状记忆合金丝材3的一端与该固定夹头5连接，该形状记忆合金丝材3的另一端穿过该挡板10的通孔并通过绳索6连接在靠近该挡板10的转叶8的固定销12上。所述卷轴4与所述挡板10之间设置导向板11，该导向板11固连在所述方框71的左右侧壁之间，该导向板11设有穿孔，该穿孔与该挡板的通孔对正。该挡板通孔和该导向板的穿孔与所述转叶的旋转轴线对正，该卷轴的旋转轴线与该转叶的旋转轴线在同一平面且平行对正。

所述形状记忆合金卡位板1包括固定直段1a、弧段1b和自由直段1c，该弧段1b的两端分别连接固定直段1a和自由直段1c，该固定直段1a通过螺钉9固定在固定板2上，该固定板2固定在所述方框71的底壁上，该自由直段1c插设在卷轴的插孔中并可拉出该插孔，当发生火灾时，该形状记忆合金卡位板在一定的高温下会收缩变形，使得该自由直段1c会脱离出该插孔，同时该形状记忆合金丝材在高温下会收缩变形，会带动该卷轴旋转，该卷轴旋转的同时加快了伸出卷轴的形状记忆合金丝压绕在该卷轴上，从而达到快速可靠地带动转叶的闭合。

进一步地，所述形状记忆卡位板和所述形状记忆合金丝材的动作温度范围在45℃～700℃之间。

进一步地，所述记忆合金丝材的直径在0.04mm～3.5mm之间。

进一步地，所述记忆合金卡位板的厚度在0.2mm～3.5mm之间。

进一步地，所述卷轴的大径轴的直径在3mm-120mm之间。

当发生火灾时，高温气体使形状记忆合金卡位板和形状记忆合金丝材达到临界相变温度开始收缩，到动作完成，拉动绳索并拉动转叶转动，完成自动防火阀的转叶闭合，达到隔绝高温气体，防止火灾扩散的目的；自动防火阀的转叶的驱动通过形状记忆合金卡位板和形状记忆合金丝材共同完成，实现可靠驱动转叶闭合。记忆合金板材卡位板和记忆合金丝材能产生较大的输出载荷和输出位移，动作可靠。

下面对本发明的优选实施例作详细说明。

实施例1：

一种自动防火阀，包括：形状记忆合金卡位板1、固定块2、形状记忆合金丝材3、卷轴4、固定夹头5、绳索6、边框7、转叶8、固定螺钉9、挡板10、导向挡11、固定销12；所述卡位板1和记忆合金丝材3可以循环使用。

其中，卷轴4的固定是由限制卷轴4转动的形状记忆合金卡位板1完成，转叶8的转动是由缠绕在卷轴4的形状记忆合金丝材3收缩并带动卷轴4的转动完成。

形状记忆合金卡位板的固定直段通过固定螺钉9固定在固定块2上，其自由直段插卡在卷轴4的插孔内。形状记忆合金卡位板1由0.5mm厚钛镍合金板材加工，宽度为15mm，弧段的开口长度为13mm，自由直段插入卷轴4的插孔深度为2mm，当发生火灾温度升高时，形状记忆合金卡位板1的弧段的开口长度缩为10mm，动作3mm，安全余量1mm，能保证卷轴4的限位解除。形状记忆合金卡位板的临界相变温度为70℃，形状记忆合金卡位板1达到70℃开始收缩，到90℃动作完成。

形状记忆合金丝材3的一端固定在固定夹头5上，并缠绕在卷轴4上，另一端通过绳索6连接在靠近挡板10的转叶8的固定销81上。卷轴4的大径轴的直径为80mm，记忆合金丝材3的直径为0.8mm，预拉伸长度为1.5m，绕卷轴6周，加热收缩5％，拉动绳索6动作约75mm，实现转叶8的闭合。形状记忆合金丝材3的临界相变温度为70℃，形状记忆合金丝材达到70℃开始收缩，到90℃动作完成。

工作方式是：当发生火灾时，高温气体通过自动防火阀时会加热形状记忆合金卡位板，卡位板达到70℃开始收缩，到90℃动作完成。卡位板收缩，弧段开口间距减小，卡位板的自由直段从卷轴的插孔内拉出，以使得卷轴在外力的作用下可转动；同时，高温气体使形状记忆合金丝材收缩，形状记忆合金丝材达到70℃开始收缩，到90℃动作完成，从而带动卷轴转动，拉动绳索和固定销动作约75mm，完成转叶的转动，从而达到隔绝高温气体，防止火灾扩散的目的。

实施例2：

一种自动防火阀包括：卡位板1、固定块2、记忆合金丝材3、卷轴4、固定夹头5、绳索6、边框7、转叶8、固定螺钉9、下挡板10、上挡板11、固定销12；

其中，卷轴4的定位是由限制卷轴4转动的形状记忆合金卡位板1完成，转叶8的转动是由缠绕在卷轴4的形状记忆合金丝材3的收缩并带动卷轴4的转动完成。

形状记忆合金卡位板1的固定直段通过固定螺钉9固定在固定块2上，其自由直段插设在卷轴4的插孔内。形状记忆合金卡位板1由1.5mm厚钛镍合金板材加工，宽度为10mm，弧段的开口宽度15mm，自由直段插入卷轴4的插孔深度为2mm，当发生火灾时，随着温度的升高，形状记忆合金卡位板1的开口宽度缩小到12mm，形状记忆合金卡位板1的开口宽度动作3mm，安全余量1mm，能保证卷轴4的限位解除。形状记忆合金卡位板1的临界相变温度为260℃，形状记忆合金卡位板1达到260℃开始收缩，到280℃动作完成。

形状记忆合金丝材的一端固定在固定夹头5上，并缠绕在卷轴4上，另一端通过绳索6连接在转叶8的固定销12上。卷轴4的大径轴的直径为100mm，形状记忆合金丝材3的直径1.2mm，预拉伸长度为1.5m，绕轴5周，加热收缩5％，拉动绳索6动作约75mm，实现转叶8闭合。形状记忆合金丝材3临界相变温度为260℃，形状记忆合金丝材达到260℃开始收缩，到280℃动作完成。

工作方式是：当发生火灾时，高温气体通过自动防火阀时会加热卡位板，卡位板达到260℃开始收缩，到280℃动作完成。卡位板收缩，弧段的开口间距减小，卡位板的自由直段从卷轴4的插孔内拉出，使卷轴4可以自由转动；同时，高温气体使形状记忆合金丝材3收缩，形状记忆合金丝材3达到260℃开始收缩，到280℃动作完成，从而带动卷轴4转动，拉动绳索6和固定销12动作约75mm，完成各转叶之间以及转叶与外框7和挡板10之间的闭合，达到隔绝高温气体，防止火灾扩散的目的。

本发明的自动防火阀的驱动装置是通过形状记忆合金板材加工的卡位板和形状记忆合金丝材驱动共同完成。其中，形状记忆合金卡位板的作用是限制卷轴转动避免产生误操作，只有记忆合金板材卡位板和记忆合金丝材同时动作，才能可靠的驱动转叶闭合。记忆合金板材卡位板和记忆合金丝材能产生较大的输出载荷和输出位移，动作可靠，防火阀结构简单。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。