申请/专利权人：中国城市建设研究院有限公司

申请日：2019-08-13

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN110409916B

主分类号：E05B17/00

分类号：E05B17/00;E05B9/00;E05B15/10;E06B5/12;E06B5/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2024.02.23#著录事项变更;2019.11.29#实质审查的生效;2019.11.05#公开

摘要：本发明涉及人防设备技术领域，公开了一种用于防护门的榫眼锁机构及其防护门，所述用于防护门的榫眼锁机构包括：锁闩，安装在门扇上；锁眼，与锁闩对应安装在门框上，包括与锁闩配合的锁盒和阻尼器，所述阻尼器安装在锁盒内，并在锁紧状态与锁闩接触用于消耗冲击波负压能量；闭锁机构，连接锁闩用于驱动锁闩在锁眼内、外做伸缩运动。本发明通过阻尼器可有效保护锁闩，使其处于弹性工作状态从而保证防护结构在遭受冲击波负压作用后闭锁机构仍能够手动开启，同时，阻尼器可有效减小冲击波负压对门扇的动荷载效应，为门扇结构提供额外的安全储备。

主权项：1.一种用于防护门的榫眼锁机构，其特征在于，包括：锁闩（1），安装在门扇（2）上；锁眼（3），与锁闩（1）对应安装在门框上，包括与锁闩（1）配合的锁盒（5）和阻尼器（6），所述阻尼器（6）安装在锁盒（5）内，并在锁紧状态与锁闩（1）接触，用于消耗冲击波负压能量；闭锁机构，连接锁闩（1），用于驱动锁闩（1）在锁眼（3）内、外做伸缩运动，所述阻尼器（6）包括:与锁闩（1）接触的支撑板（11）以及位于支撑板（11）两端的侧板（12），所述支撑板（11）的厚度以与侧板（12）平行的支撑板对称轴为中心，往支撑板（11）两端的侧板（12）方向逐渐变厚，所述锁闩（1）安装在与侧板（12）平行的支撑板对称轴上；或者用于插入锁闩（1）的筒体（21）、耗能板（22）以及连接板（23），所述筒体（21）的截面与锁闩（1）的截面相适配，所述连接板（23）数量至少为两个，所述筒体（21）通过耗能板（22）与连接板（23）连接，所述耗能板（22）的高度从连接板（23）至筒体（21）方向逐渐变低。

全文数据：一种用于防护门的榫眼锁机构及其防护门技术领域本发明涉及人防设备技术领域，更具体地，涉及一种用于防护门的榫眼锁机构及其防护门。背景技术地下防护工程也叫人防工事，是指为保障战时人员与物资掩蔽、人民防空指挥、医疗救护而单独修建的地下防护建筑，以及结合地面建筑修建的战时可用于防空的地下部分。地下防护工程出入口的门称为防护门人防门，其作用在于防止爆炸冲击波、毒剂、生物战剂和放射性微粒等进入内部而杀伤人员和破坏建筑结构和设备。冲击波负压是指受到朝向工事外部的冲击波作用，目前对冲击波负压的研究还不充分，工程中采用经验估算确定计算数值，这就存在实际遭受冲击波负压作用比经验值偏大时，锁闩发生较大塑性变形而导致防护密闭门在冲击波过后无法开启的问题。发明内容针对现有技术的不足，本发明提供一种用于防护门的榫眼锁机构，解决了锁闩因遭受冲击波负压而发生较大塑性变形导致无法开启防护门的问题。本发明目的通过以下技术方案实现：提供一种用于防护门的榫眼锁机构，包括：锁闩，安装在门扇上；锁眼，与锁闩对应安装在门框上，包括与锁闩配合的锁盒和阻尼器，所述阻尼器安装在锁盒内，并在锁紧状态与锁闩接触用于消耗冲击波负压能量；闭锁机构，连接锁闩，用于驱动锁闩在锁眼内、外做伸缩运。在本发明的一个方案中，所述阻尼器包括与锁闩接触的支撑板以及位于支撑板两端的侧板，所述支撑板的厚度以与侧板平行的支撑板对称轴为中心，往支撑板两端的侧板方向逐渐变厚，所述锁闩安装在与侧板平行的支撑板对称轴上。进一步地，所述锁闩和支撑板相互接触的面均为斜切面，所述斜切面的开设方向朝向门框方向，使得锁闩在伸缩时，锁闩和阻尼器之间产生斜向相对运动，通过斜向相对运动将锁闩垂直于门扇侧面的伸缩运动转化为垂直于门扇平面的运动分量。进一步地，所述锁闩位于门扇一端的截面为椭圆体或圆柱体，位于锁眼的另一端为切削斜截面的椭圆体或圆柱体，所述支撑板的斜切面与锁闩的切削斜截面的角度相对应，且相互平行。在本发明的另一个方案中，所述阻尼器包括用于插入锁闩的筒体、耗能板以及连接板，所述筒体的截面与锁闩的截面相适配，所述连接板数量至少为两个，所述筒体通过耗能板与连接板连接，所述耗能板的高度从连接板至筒体方向逐渐变低。优选地，所述耗能板为一体式耗能板或者由多个耗能板并联组成。进一步地，所述锁闩和筒体内壁相互接触的面均为斜切面，所述斜切面的开设方向朝向门框方向，使得锁闩在伸缩时，锁闩和阻尼器之间产生斜向相对运动，通过斜向相对运动将锁闩垂直于门扇侧面的伸缩运动转化为垂直于门扇平面的运动分量。进一步地，所述锁闩位于门扇一端的截面为椭圆体或圆柱体，位于锁眼的另一端为切削斜截面的椭圆体或圆柱体，所述筒体内壁斜切面与锁闩的切削斜截面的角度相对应，且相互平行。进一步地，本发明所述用于防护门的榫眼锁机构还包括安装在门扇内的导向管，所述锁闩贯穿导向管并在导向管内伸缩。本发明的另一目的在于提供一种防护门，包括上述用于防护门的榫眼锁机构。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明中与锁闩配合的锁眼包括锁盒和阻尼器，所述阻尼器安装在锁盒内，并在锁紧状态与锁闩接触用于消耗冲击波负压能量，通过阻尼器可有效保护锁闩，使其处于弹性工作状态从而保证防护结构在遭受冲击波负压作用后闭锁机构仍能够手动开启，同时，阻尼器可有效减小冲击波负压对门扇的动荷载效应，为门扇结构提供额外的安全储备。本发明中锁闩与阻尼器的接触面均为斜切面，并且二者的斜切面角度相对应，且相互平行，所述斜切面的开设方向朝向门框方向，使得锁闩在伸缩时，锁闩和阻尼器之间产生斜向相对运动，通过斜向相对运动将锁闩垂直于门扇侧面的伸缩运动转化为垂直于门扇平面的运动分量，该运动分量为防护门上的密封装置提供垂直于门扇方向预紧力，该预紧力可使密封胶条压紧而起到密闭作用。此外，在锁紧状态时，该预紧力一方面可以起到提高密封压力作用，另一方面可以起到在门扇承受负压时提供固定支点作用。本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明用于防护门的榫眼锁机构结构示意图。图2为典型的金属软钢材料的应力-应变曲线。图3a为本发明的第一种阻尼器结构示意图。图3b为本发明的第一种阻尼器剖视图。图4为本发明第一种阻尼器与锁闩配合的结构示意图。图5为本发明第一种阻尼器工作原理图。图6a为本发明第二种阻尼器与锁闩配合的结构示意图。图6b为本发明第二种阻尼器与锁闩配合的主视图。图6c为本发明第二种阻尼器与锁闩配合的俯视图。图6d为本发明筒体与锁闩相互接触的示意图。其中，其中，1-锁闩，2-门扇，3-锁眼，4-导向管，5-锁盒，6-阻尼器，11-支撑板，12-侧板，21-筒体，22-耗能板，23-连接板。具体实施方式下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。如图1所示，本实施例提供一种用于防护门的榫眼锁机构，为了便于理解，具体将应用在防护门上进行说明，如图1所示，具体包括：锁闩1，安装在门扇2上；锁眼3，与锁闩1对应安装在门框上，包括与锁闩1配合的锁盒5和阻尼器6，阻尼器6安装在锁盒5内，并在锁紧状态与锁闩1接触用于消耗冲击波负压能量；闭锁机构，连接锁闩1用于驱动锁闩1在锁眼3内、外做伸缩运动。在本实施例中，锁闩1在闭锁机构的驱动下有三种状态，分别是自然状态、锁紧运行状态和锁紧状态，其中：在自然状态时，锁闩1与对应的锁眼3之间具有预定距离，在此状态时门扇2可沿销轴自由转动或平动；在锁紧运行状态时，由闭锁机构联动锁闩1做伸缩运动；在锁紧状态时，锁闩1处于锁眼3中预定位置，此时锁闩1与锁眼3紧密贴合不再产生相对运动，具体与锁盒5及阻尼器6紧密贴合。对应地，本实施例阻尼器6也有三种状态，分别是自然状态、锁紧状态和负压耗能状态，其中：自然状态时阻尼器6不受力，阻尼器6不发生变形；锁紧状态时，阻尼器6处于受力状态，但此时受力不大因而处于弹性变形阶段；耗能状态时，防护门在遭受常规武器或者核武器打击后处于较大负压时，阻尼器6会产生较大塑性变形，阻尼器6变形消耗冲击波负压能量。通过上述方案，在锁闩1锁紧状态时，阻尼器6通过与锁闩1接触从而消耗冲击波负压能量，解决了锁闩1因遭受冲击波负压而发生较大塑性变形导致无法开启防护门的问题，同时，阻尼器6可有效减小冲击波负压对门扇的动荷载效应，为门扇结构提供额外的安全储备。本实施例中，锁盒5的作用在于安装阻尼器6和固定锁闩1，满足上述条件下，锁盒5与锁闩1的结构形式有多种；闭锁机构图中未示出的作用在于驱动锁闩，优选采用机械式结构，例如手柄与传动杆配合的方式，保证在遭受冲击波负压下能够通过手动开启防护门，锁闩1以及闭锁机构优选安装在门扇2内部，避免沾染灰尘，有利于提高锁闩1以及闭锁机构的耐久性。本实施例中，还包括安装在门扇2内的导向管4，锁闩1贯穿导向管4并在导向管4内伸缩，导向管4可以焊接固定于门扇2内部的钢骨架或面板上，为锁闩1运动做导向作用，同时起到传递锁闩1剪力于门扇2上的作用。其中，阻尼器6的结构形式有多种，现有耗能式的阻尼器均可应用在本实施例中，但是考虑到防护门用于人防工事，在遭受常规武器或者核武器打击后处于较大负压时，因此就要求阻尼器6具有较大的变形和耗能能力，需要对阻尼器6进行进一步地设计和优化。如图2所示，耗能原理以典型的金属软钢材料为例，在到达屈服应力前，金属软钢材料应力与应变之间成正比，在这种情况下，卸载后应变可以完全恢复到原点O，根据能量原理，这个过程中无任何能量消散。当应力超过屈服应力后，如图中B点，卸载后应变将不能完全恢复到原点O，会有残余应变在这一过程中会有塑性变形产生并伴随能量消散。如图3～4所示，作为本实施例的一种优选方案，所述阻尼器采用整体式变截面形式，具体包括与锁闩1接触的支撑板11以及位于支撑板11两端的侧板12，支撑板11的厚度以与侧板12平行的支撑板对称轴为中心，往支撑板11两端的侧板12方向逐渐变厚，锁闩1则优选安装在与侧板12平行的支撑板11对称轴上。其中，支撑板11与侧板12为一体成形，支撑板11与侧板12的材料可采用软钢、金属铅等材料。通过上述方案，将支撑板11的厚度从对称轴中心往两端逐渐变厚，使得阻尼器的形式为变截面，从而具有较大的变形和耗能能力，其具体原理如图5所示，当受到垂直于支撑板11侧向集中力作用时，支撑板11断面的弯矩M沿高度方向呈线性变化；通过支撑板11变截面的设计，使得支撑板11断面的弯曲刚度EI沿钢板高度方向也呈线性变化，这就使得支撑板11沿高度方向的曲率均相同MEI；一旦支撑板11受力超过屈服力后，整个支撑板11会同时且全面屈服，而非集中于某一个断面屈服，故具有较大的变形和耗能能力。此外，防护门除了遭受爆炸冲击波，还要防止毒剂、生物战剂和放射性微粒等进入内部。因此，为了提高防护门的密封性，本实施例中锁闩1和支撑板11相互接触的面均为斜切面，具体如图4所示，所述斜切面的开设方向朝向门框方向，使得锁闩1在伸缩时，锁闩1和阻尼器之间产生斜向相对运动，通过斜向相对运动将锁闩垂直于门扇2侧面的伸缩运动转化为垂直于门扇2平面的运动分量，该运动分量为防护门上的密封装置提供垂直于门扇2方向预紧力，该预紧力可使密封胶条压紧而起到密闭作用。在锁紧状态时，该预紧力一方面可以起到提高密封压力作用，另一方面可以起到在门扇2承受负压时提供固定支点作用。此处需要说明的是，当锁闩1处于自然状态时，此时锁闩1与锁眼3具有预定距离；当锁闩1在锁紧运行状态时，锁闩1与阻尼器6接触，并且与阻尼器6在锁盒5内产生斜向相对运动；在锁紧状态时，锁闩1处于锁眼3中预定位置，此时锁闩1与阻尼器6、锁眼3紧密贴合不在产生相对运动。其中，斜切面的具体形式根据锁闩1以及阻尼器6的结构进行设计，具体在本实施例中锁闩1位于门扇一端的截面为椭圆体或圆柱体，位于锁眼3的另一端为切削斜截面的椭圆体或圆柱体，支撑板11的斜切面与锁闩的切削斜截面的角度相对应，且相互平行。如图6所示，作为本实施例的另一种优选方案，所述阻尼器采用分体式变截面形式，具体包括用于插入锁闩1的筒体21、耗能板22以及连接板23，筒体21的截面与锁闩1的截面相适配，连接板23数量至少为两个，筒体21通过耗能板22与连接板23连接，耗能板22的高度从连接板23至筒体21方向逐渐变低。其中，耗能板22的材料可采用软钢、金属铅等材料，耗能板22可以为一体式耗能板或者由多个耗能板并联组成，连接板23用于将阻尼器安装在锁盒5内。本方案中所述阻尼器采用分体式变截面形式，耗能原理与整体式变截面形式类似，同样具有较大的变形和耗能能力，不同之处在于整体式和分体式的安装形式的差别。同理，为了提高防护门的密封性，本实施例中锁闩1和筒体21内壁相互接触的面均为斜切面，所述斜切面的开设方向朝向门框方向，使得锁闩1在伸缩时，锁,1和阻尼器之间产生斜向相对运动，通过斜向相对运动将锁闩1垂直于门扇2侧面的伸缩运动转化为垂直于门扇2平面的运动分量。具体在本实施例中锁闩1位于门扇一端的截面同样为椭圆体或圆柱体，位于锁眼的另一端同样为切削斜截面的椭圆体或圆柱体，筒体21内壁斜切面与锁闩1的切削斜截面的角度相对应，且相互平行。以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

权利要求：1.一种用于防护门的榫眼锁机构，其特征在于，包括：锁闩1，安装在门扇2上；锁眼3，与锁闩1对应安装在门框上，包括与锁闩1配合的锁盒5和阻尼器6，所述阻尼器6安装在锁盒5内，并在锁紧状态与锁闩1接触，用于消耗冲击波负压能量；闭锁机构，连接锁闩1，用于驱动锁闩1在锁眼3内、外做伸缩运动。2.根据权利要求1所述用于防护门的榫眼锁机构，其特征在于，所述阻尼器5包括与锁闩1接触的支撑板11以及位于支撑板11两端的侧板12，所述支撑板11的厚度以与侧板12平行的支撑板对称轴为中心，往支撑板11两端的侧板12方向逐渐变厚，所述锁闩1安装在与侧板12平行的支撑板对称轴上。3.根据权利要求2所述用于防护门的榫眼锁机构，其特征在于，所述锁闩1和支撑板11相互接触的面均为斜切面，所述斜切面的开设方向朝向门框方向，使得锁闩1在伸缩时，锁闩1和阻尼器6之间产生斜向相对运动，通过斜向相对运动将锁闩1垂直于门扇2侧面的伸缩运动转化为垂直于门扇平面的运动分量。4.根据权利要求3所述用于防护门的榫眼锁机构，其特征在于，所述锁闩1位于门扇2一端的截面为椭圆体或圆柱体，位于锁眼3的另一端为切削斜截面的椭圆体或圆柱体，所述支撑板11的斜切面与锁闩1的切削斜截面的角度相对应，且相互平行。5.根据权利要求1所述用于防护门的榫眼锁机构，其特征在于，所述阻尼器6包括用于插入锁闩1的筒体21、耗能板22以及连接板23，所述筒体21的截面与锁闩1的截面相适配，所述连接板23数量至少为两个，所述筒体21通过耗能板22与连接板23连接，所述耗能板22的高度从连接板23至筒体21方向逐渐变低。6.根据权利要求5所述用于防护门的榫眼锁机构，其特征在于，所述耗能板22为一体式耗能板或者由多个耗能板并联组成。7.根据权利要求5所述用于防护门的榫眼锁机构，其特征在于，所述锁闩1和筒体21内壁相互接触的面均为斜切面，所述斜切面的开设方向朝向门框方向，使得锁闩1在伸缩时，锁闩1和阻尼器6之间产生斜向相对运动，通过斜向相对运动将锁闩1垂直于门扇2侧面的伸缩运动转化为垂直于门扇2平面的运动分量。8.根据权利要求7所述用于防护门的榫眼锁机构，其特征在于，所述锁闩1位于门扇2一端的截面为椭圆体或圆柱体，位于锁眼3的另一端为切削斜截面的椭圆体或圆柱体，所述筒体21内壁斜切面与锁闩1的切削斜截面的角度相对应，且相互平行。9.根据权利要求1所述用于防护门的榫眼锁机构，其特征在于，还包括安装在门扇2内的导向管4，所述锁闩1贯穿导向管4并在导向管4内伸缩。10.一种防护门，其特征在于，包括权利要求1～9任意一项所述用于防护门的榫眼锁机构。

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