專利名稱：稱之為三開一防的齒輪型聯(lián)鎖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
“三開一防”機構(gòu)-金氏聯(lián)鎖裝置(以下簡稱本裝置)是ー種純機械機構(gòu)，它是《GB3836. 2-2010爆炸性環(huán)境第2部分由隔爆外殼“d”保護的設(shè)備》要求增加的安全裝置。其功能是防止在煤礦或其他爆炸性環(huán)境中，非專業(yè)人員違章操作、專業(yè)電器人員誤操作電氣設(shè)備，從而引起可燃性氣體爆炸，造成生命和財產(chǎn)的損失。
(ニ)
背景技術(shù)：
新標準-《GB3836. 1-2010爆炸性環(huán)境第I部分設(shè)備通用要求》第10章“聯(lián)鎖裝置為保持專用防爆型式用的聯(lián)鎖裝置，其結(jié)構(gòu)應(yīng)保證非專用工具不能輕易解除其作用”之后補充要求“注I :螺絲刀、鑷子或類似的工具不應(yīng)使聯(lián)鎖裝置失效；注2 :開蓋聯(lián)鎖可實現(xiàn)開蓋前斷電、斷電后閉鎖(鎖定，如不能向該設(shè)備供電)等聯(lián)鎖功能，必要時也可根據(jù)需要同時實現(xiàn)相關(guān)報警功能”，這種開蓋前斷電、斷電閉鎖后再開蓋，開蓋報警功能簡稱為 “三開”，防止用螺絲刀、鑷子或類似的工具使聯(lián)鎖裝置失效簡稱為“ー防”，這種對防爆電氣產(chǎn)品“三開ー防”的要求是強制性的。到目前為止，見到的這種裝置大多是電氣產(chǎn)品或機電混合產(chǎn)品，純機械的“三開一防”聯(lián)鎖裝置尚未見到。

發(fā)明內(nèi)容
本裝置由主合葉101、副合葉102、鑰匙103、保護蓋104組成。它用于隔爆外殼105的保護，并控制電源開關(guān)106的通電、斷電(見附圖I)。在主視圖和B-B剖視所示的狀態(tài)下主合葉101使設(shè)備通電開關(guān)106通電運行、保護蓋104保護隔爆外殼105不被打開(螺栓頭被保護，無法松動)并且副合葉102鎖定上述狀態(tài)ー完成“運行狀態(tài)閉鎖”；需檢修設(shè)備時將專用工具ー鑰匙103插入副合葉102的鑰匙孔內(nèi)，運行狀態(tài)解鎖。在翻轉(zhuǎn)保護蓋104的過程中主合葉101的齒輪機構(gòu)使電源開關(guān)106斷電，保護蓋104被旋轉(zhuǎn)到90°時主合葉101的閉鎖機構(gòu)將保護蓋104和斷電狀態(tài)鎖定在該位置ー實現(xiàn)“檢修狀態(tài)閉鎖”見A-A剖視。抒出螺栓、打開隔瀑外殼105,對設(shè)備進行檢修。檢修完畢、蓋好隔瀑外殼105,將相同的鑰匙103插入主合葉101鑰匙孔內(nèi)，檢修狀態(tài)解鎖。在保護蓋104回轉(zhuǎn)到0°時，主合葉101的齒輪機構(gòu)使電源開關(guān)106通電，同時，副合葉又將保護蓋104和通電狀態(tài)恢復(fù)到當初的運行狀態(tài)閉鎖，見B-B剖面。本裝置的技術(shù)方案是主合葉101、副合葉102設(shè)計成彈子鎖結(jié)構(gòu)，固定合葉片演變成“鎖殼”，合葉軸肩負鎖芯的任務(wù)，兩個合葉分別在不同位置鎖死，即運行狀態(tài)和檢修狀態(tài)閉鎖。主合葉101除了擔負合葉和閉鎖任務(wù)外，在其軸上還要安裝錐形齒輪副的主動錐齒輪，以便在合葉軸轉(zhuǎn)動時通過從動錐齒輪驅(qū)動電源開關(guān)106的斷電或通電。本裝置的特點是I、本裝置完全是機械結(jié)構(gòu)。彈子鎖結(jié)構(gòu)、齒輪傳動結(jié)構(gòu)都是成熟的技術(shù)，エ藝性能好，質(zhì)量容易保證，工作可靠；
2、本裝置閉鎖、解鎖機構(gòu)、驅(qū)動電源開關(guān)通電、斷電機構(gòu)以及它們的聯(lián)動的實現(xiàn)包含在主合葉101和副合葉102內(nèi)。獨立完整性好，便于制造，便于保證產(chǎn)品質(zhì)量；與隔爆外殼105聯(lián)接簡單，便于使用和推廣；3、本裝置適應(yīng)性強。主合葉101、副合葉102可以制成左右件，它們的合葉轉(zhuǎn)臂107可以有不同的幾何形狀和尺寸，因此它們的安裝位置可在很大范圍內(nèi)調(diào)整，適用于不同大小、不同形狀、內(nèi)翻、外翻法蘭的隔爆外殼105。


圖I總圖本裝置結(jié)構(gòu)、功能綜述附圖I表示了本裝置的主合葉101、副合葉102、鑰匙103和保護蓋104與隔爆外殼105的裝配關(guān)系和它們完成的運行狀態(tài)閉鎖(見B-B剖面)和檢修狀態(tài)閉鎖(見A-A剖面)功能。主視圖和B-B剖視圖表示出運行狀態(tài)閉鎖的情況。副合葉102保持閉鎖功能，使保護蓋104保護固定螺栓不能被擰出，隔爆外殼105保持防爆性能，這時電源開關(guān)106處于通電狀態(tài)，設(shè)備在本裝置的保護下，安全運行。當需要打開隔爆外殼105檢修設(shè)備時，將專用工具ー鑰匙103插入副合葉102的鑰匙孔內(nèi)，見B-B，運行狀態(tài)閉鎖被解除，保護蓋104可以翻轉(zhuǎn)打開到90°，如A-A剖面。此時，主合葉101的閉鎖功能生效，保護蓋104不能反轉(zhuǎn)。這里要追述的是在保護蓋104翻轉(zhuǎn)打開的過程中，主合葉101內(nèi)部的、與合葉軸相連的齒輪副將電源開關(guān)106斷電，實現(xiàn)了“開蓋斷電、斷電閉鎖” ー檢修狀態(tài)閉鎖。這時可以放心地檢修設(shè)備。檢修工作完畢，蓋好隔爆外殼105后，再將鑰匙103 (兩處解鎖用同一把鑰匙)插入主合葉101鑰匙孔內(nèi)(見A-A)，檢修狀態(tài)閉鎖被解除。這時保護蓋104可以回到運行狀態(tài)閉鎖位置，與此同時電源開關(guān)106通電，本裝置又恢復(fù)到運行狀態(tài)閉鎖(見B-B)。附圖2-副合葉功能說明副合葉由副合葉座201、副合葉轉(zhuǎn)臂軸202、閉鎖銷203、功能銷204、彈簧205組成，它的功能是完成運行狀態(tài)閉鎖(見“D-D運行狀態(tài)閉鎖”剖視圖)和借助于鑰匙103解鎖(見“D-D運行狀態(tài)解鎖”剖視圖)。運行狀態(tài)閉鎖吋，閉鎖銷203橫亙在副合葉轉(zhuǎn)臂軸202與副合葉座201的配合面上，副合葉轉(zhuǎn)臂軸202不能再轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了運行狀態(tài)閉鎖(見D-D運行狀態(tài)閉鎖剖面圖)；運行狀態(tài)解鎖過程將鑰匙103插入副合葉轉(zhuǎn)臂軸202鑰匙孔后，功能銷204推動閉鎖銷203移動，鑰匙103插好后，閉鎖銷203與功能銷204的接觸面剛好移動到轉(zhuǎn)臂軸與副合葉座孔的配合面上(見D-D運行狀態(tài)解鎖剖面圖)，閉鎖銷203再不能阻止副合葉轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動，本裝置處于運行狀態(tài)解鎖(見D-D運行狀態(tài)解鎖剖面圖)。附圖3主合葉功能說明主合葉除了合葉功能、在檢修狀態(tài)閉鎖、解鎖功能外，還有ー個重要功能是通過主動齒輪303、從動齒輪304的嚙合，在主合葉轉(zhuǎn)臂軸302轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動電源開關(guān)106斷電、通電。主合葉的閉鎖、解鎖結(jié)構(gòu)和副合葉的閉鎖、解鎖結(jié)構(gòu)相同，這里不再重復(fù)。下面只介紹如何通過齒輪傳動驅(qū)動電源開關(guān)106的通電、斷電。涉及的主要零件是主合葉座301、主合葉轉(zhuǎn)臂軸302、主動齒輪303、從動齒輪304。主視圖和A-A運行狀態(tài)不閉鎖剖視圖表示電源開關(guān)106 (用撥叉示意)處于水平狀態(tài)位置，表示電源開關(guān)通電，設(shè)備處于運行狀態(tài)閉鎖；運行狀態(tài)閉鎖解鎖后，主合葉轉(zhuǎn)臂軸302順時針旋轉(zhuǎn)90°時，見A-A檢修狀態(tài)閉鎖剖面圖，電源開關(guān)106撥叉也順時針旋轉(zhuǎn)90°，電源開關(guān)斷電，設(shè)備處于檢修狀態(tài)閉鎖，見A-A、檢修狀態(tài)閉鎖剖面圖和E-E (檢修狀態(tài)閉鎖)剖面圖；附圖4錐齒輪副功能錐齒輪副結(jié)構(gòu)主要由主動齒輪303、從動齒輪304和獨立功能軸401組成。錐齒輪副的功能之ー是使合葉軸的轉(zhuǎn)動改變方向后，去驅(qū)動電源開關(guān)106斷電、通電。功能之ニ是旋轉(zhuǎn)式電源開關(guān)通常是通過旋轉(zhuǎn)90°實現(xiàn)從通電到斷電的交替，恰好保護蓋從保護到敞開一般也是旋轉(zhuǎn)90°，這樣采用傳動比I : I的齒輪副正好滿足這一要求。當需要電源開關(guān)旋轉(zhuǎn)90°斷電，而要求保護蓋的敞開略大于90°時，可采用較小的傳動比。比如
I I. 2，此時電源斷電時保護蓋翻轉(zhuǎn)108°。獨立功能軸401的作用是充當一個閉鎖、解
鎖結(jié)構(gòu)的鎖芯；與主動齒輪303的“獨立”，使主合葉組件的裝配成為可能，見附圖3主合葉功能圖。為了縮小結(jié)構(gòu)尺寸、降低成本把錐齒輪上無用的齒去掉，形成缺齒齒輪。主動齒輪303與其旋轉(zhuǎn)臂的聯(lián)接采用方榫結(jié)構(gòu)，聯(lián)接可靠，且可以做軸向調(diào)節(jié)。從動齒輪304與隔爆開關(guān)旋轉(zhuǎn)軸的聯(lián)接采用長方通槽，改善了エ藝性能。附圖5結(jié)構(gòu)、操作簡介本裝置由主合葉101、副合葉102和鑰匙103組成。它與隔爆外殼的裝配關(guān)系如圖左圖表示運行狀態(tài)閉鎖。當需要打開隔爆外殼時，把鑰匙103插入副合葉102鑰匙孔內(nèi)，翻轉(zhuǎn)保護蓋90°，設(shè)備斷電，裝置處在檢修狀態(tài)閉鎖，如右圖。要恢復(fù)設(shè)備運轉(zhuǎn)，首先蓋好隔爆外殼，之后把鑰匙103插入主合葉101鑰匙孔內(nèi)，蓋好保護蓋，設(shè)備通電并恢復(fù)運行狀態(tài)閉鎖。
具體實施例方式I、本裝置的兩個合葉座、兩個合葉轉(zhuǎn)臂及兩個錐形齒輪采用精密鋳造提供毛胚；其上的機械加工幾何元素的尺寸精度和形位公差按需要確定，并配以模具、夾具制造；材質(zhì)選用Q235或20鉻；表面處理噴漆；軸孔部分涂204-1置換型防銹油；2、彈子銷材質(zhì)為黃銅，彈簧材質(zhì)為不銹鋼；3、采用生產(chǎn)線裝配；4、檢驗要求重點檢查閉鎖是否準確可靠，解鎖是否靈活、有效。按本裝置的質(zhì)量控制情況和加工エ藝水平的提高確定每批抽檢的數(shù)量和每件試驗件試驗閉鎖、解鎖過程的次數(shù)，初步定為20次；5、與本裝置相關(guān)、相連的還有保護蓋和驅(qū)動電源開關(guān)的操縱桿隔爆組件，如果用戶需要可以一起提供；6、為確保本裝置能靈活、方便地工作，要保證隔爆外売上的安裝面及其上的安裝孔的精度。為此，可以給用戶提供保證精度的定位夾具。
權(quán)利要求
1.“三開一防”-金氏連鎖裝置是ー種純機械連鎖裝置，它由兩個組件-主合葉和副合葉組成，其特征是合葉機構(gòu)、彈子鎖機構(gòu)和齒輪傳動機構(gòu)兩者或三者合為一體，其功能是使合葉所連接的兩個物體在分離轉(zhuǎn)動時在兩個位置被鎖定(閉鎖)、又能通過專用工具-鑰匙被解除(解鎖)，同時使另外ー個物體也作相對應(yīng)的轉(zhuǎn)動(例如電源開關(guān)通電和斷電)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的純機械連鎖裝置，其特征是在合葉組件上有彈子鎖鎖死機構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的純機械連鎖裝置，其特征是在合葉軸上附加一個齒輪，并且與這個齒輪相嚙合的另ー齒輪可轉(zhuǎn)動另一物體。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的純機械連鎖裝置，其特征是齒輪傳動機構(gòu)傳動比I: 2以內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的純機械連鎖裝置，其特征是齒輪是缺齒齒輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的純機械連鎖裝置，其特征是在帶有齒輪副的合葉中，從ー齒輪接出一段軸用作彈子鎖鎖芯，這段軸與齒輪是兩個獨立的零件。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的純機械連鎖裝置，其特征是在兩個位置被鎖死后解鎖用的鑰匙是同一把。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的純機械連鎖裝置，其特征是所謂的齒輪傳動機構(gòu)指的是錐形齒輪傳動機構(gòu)和圓柱形齒輪傳動機構(gòu)。
全文摘要
稱之為三開一防的齒輪型聯(lián)鎖裝置屬于《GB3836.2-2000由隔爆外殼“d”保護的電器設(shè)備》要求增加的安全裝置。由主合葉、副合葉組成。在它的作用下，沒有鑰匙-隔爆外殼的保護設(shè)備不能被打開，即“運行狀態(tài)閉鎖”見圖左。檢修設(shè)備需打開蓋時，必須插入鑰匙解鎖。當保護蓋完全打開后，保護蓋又被閉鎖，且在保護蓋打開的過程中給設(shè)備斷電，即“檢修狀態(tài)閉鎖”見圖右；要恢復(fù)運行狀態(tài)，先蓋好隔爆殼，再插入鑰匙解鎖，保護蓋回到原位后電源接通，設(shè)備回到運行狀態(tài)閉鎖。完成閉鎖功能的是彈子鎖結(jié)構(gòu)-彈子鎖死鎖芯的原理，合葉座、合葉軸分別相當于鎖殼、鎖芯。借助于合葉軸構(gòu)成的錐形齒輪副，隨合葉軸的轉(zhuǎn)動，驅(qū)動電源開關(guān)通電或斷電。
文檔編號H01H9/22GK102709081SQ20121018878
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者金聚林 申請人:河間市金力防爆電氣產(chǎn)品制造有限公司, 金聚林