CN100398777C - 三杆式阻挡装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种三杆式阻挡装置，包括底板(1)，其中心轴承座装有嵌着两个轴承的主轴(10)，主轴前端装有三个互为120度的三杆旋转头(11)，三杆旋转头(11)包括应急落杆机构(110)；在主轴(10)后端包括用键销嵌装的棘轮(2)，棘轮(2)的侧面呈120度开有三个矩型开口(201)，并在三个矩型开口中心线之间，间隔20度开有12个三角型棘齿(202)；棘轮(2)的两侧包括对称安装的棘爪(21a，21b)，及用来驱动棘爪的管状电磁铁(22a，22b)；在棘轮(2)的同轴面上部通过三个螺栓，装有三星凸轮(3)；还包括可旋转的固定在底板(1)上的导向擎制块(4)；解决了三杆容易脱落和三杆反弹的缺陷；控制调整可靠简单，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种轨道交通车站自动售检票系统，尤其涉及一种用在进出车站的自动检票闸机上的三杆式阻挡装置。
背景技术
在城市轨道交通车站自动检票闸机上，必须有阻挡装置来控制乘客的通行。
目前，大量使用的三杆式阻挡装置，有两大类型：一种是固定三杆式即停电时杆身不会垂直落下，对应急疏导人流是不利的；另一种垂落式即停电时杆身会垂直落下，有利疏导人流。
中国专利局公开了申请号为03116239.8的一种“三杆式门禁装置”属于后一种类型。但是，其有下列缺陷：首先，三杆旋转盘在转动时，由于没有单向阻退机构，行人在推杆时如果脱手很容易反弹击打行人；其次，三杆底盘上的应急开启装置，平时靠电磁铁吸合带动摆杆压缩了弹簧后来维持正常的三杆状态，由于压缩弹簧时要克服很大力矩，所以需选用大功率的电磁铁，长期通电来维持正常运行，不仅电源消耗大，且发热利害，又大幅降低了电磁铁的效率，导致三杆容易非正常脱落而影响使用；再次，三杆旋转控制需要一套控制角度的精密磁栅传感器或精密光栅传感器，增加了整机成本和调整难度。另外，采用的阻尼装置不可调节，使得推杆力矩大、三杆旋转较迟缓，影响通行速度。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种三杆式阻挡装置，旨在解决目前容易反弹击打行人、三杆非正常脱落以及使用精密磁栅，使得控制调整复杂困难的缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
包括底板，其中心轴承座装有嵌着两个轴承的主轴，主轴前端装有三个互为120度的三杆旋转头，三杆旋转头装有通过应急电磁铁驱动连杆来控制三杆旋转头的应急落杆机构；所述的应急电磁铁采用管状电磁铁；当断电时，所述的应急电磁铁轴后端压缩弹簧回释驱动连杆控制三杆旋转头的落杆机构，使平竖着的一根三杆垂落；通电后，应急电磁铁12轴后端弹簧压缩驱动连杆脱离落杆机构，使三杆平竖并锁定；
在主轴后端包括键销嵌装棘轮，棘轮的侧面呈120度开有三个矩型开口，并在三个矩型开口中心线之间，间隔20度开有12个三角型棘齿；棘轮的两侧对称安装有一对可根据控制命令，禁止或开放连接在棘轮上的三杆旋转的棘爪，及用来驱动棘爪的管状电磁铁；
在棘轮的同轴面上部通过三个螺栓，装有三星凸轮；
还包括可旋转的导向擎制块，通过中心立轴固定在底板上，并用两只正、反向扭簧(图中末视)定位在底板中轴线上；
与现有技术相比，本发明的有益效果是：解决了三杆容易脱落和三杆反弹的缺陷；改善了推杆舒适度，提高了通行速度，降低了功耗，延长了器件使用寿命，控制调整可靠简单，降低了成本。
附图说明
图1是三杆式阻挡装置主视图；
图2是三杆式阻挡装置后视图；
图3是图1I-I向剖视图；
图4、5、6、7是三杆动作示意图；
图8、9、10、11是三杆动作控制示意图；
图12是三杆控制电路原理图；
图13是三杆控制流程示意图；
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
由图1、2、3、4、5、6、7可见：本发明的三杆式阻挡装置包括底板1，其中心轴承座装有嵌着两个轴承的主轴10，主轴前端装有三个互为120度的三杆旋转头11，三杆旋转头11装有通过应急电磁铁12驱动连杆13来控制三杆旋转头11的应急落杆机构110；
所述的底板1用铝合金压铸成型；
当断电时，所述的应急电磁铁12轴后端压缩弹簧回释驱动连杆控制三杆旋转头11的落杆机构110，使平竖着的一根三杆垂落；通电后，应急电磁铁12轴后端弹簧压缩驱动连杆脱离落杆机构110，使三杆平竖并锁定；
所述的应急电磁铁12采用管状电磁铁；
在驱动电路上采用双电压延时切换控制，在通电(起动)初始，采用较高电压Vh(约为正常工作电压的2-3倍)作瞬间起动电源，时间约50-100毫秒，待起动后即将电源转换为能保持器件工作状态且温升不超出允许范围的低维持电压Vl；这样就可以加大应急落杆机构110内压缩弹簧的力矩，更紧地锁闭三杆；
在主轴10后端包括键销嵌装棘轮2，棘轮2的侧面呈120度开有三个矩型开口201，并在三个矩型开口中心线之间，间隔20度开有12个三角型棘齿202；棘轮2的两侧对称安装有一对可根据控制命令，禁止或开放连接在棘轮上的三杆旋转的棘爪21a，21b，及用来驱动棘爪的管状电磁铁22a，22b；
棘爪21a和21b可根据控制命令，禁止或开放连接在棘轮上的三杆旋转；驱动棘爪电磁铁12采用管状电磁铁，在驱动电路上采用双电压延时切换控制，即使三杆阻挡装置在常闭模式下使用运行，也能保证电磁铁温升不超出允许范围；
在棘轮2的同轴面上部通过三个螺栓，装有三星凸轮3；
所述的三星凸轮3，其外部为圆盘30，所述的圆盘30外侧按120度，各镶嵌一枚用作角度控制传感器的圆柱型永磁钢301，内侧为三星凸轮3，其边缘紧帖着螺栓型滚柱轴承31；所述的滚柱轴承31，套装在直角型摆臂32的一端，所述的摆臂32的中间轴孔通过立轴33固定在底板1上，摆臂32的另一端装有拉簧34和可调式液压缓冲器35；
当摆臂32上的轴承31受拉簧34的牵拉被强制嵌入三星凸轮3的凹陷内，使三杆中的一根处于水平位置定位，形成三杆的阻挡功能；
所述的可调式液压缓冲器35，其安装支架36固定在底板上，伸缩轴端的关节轴承37连接在摆臂32上；
以避免拉簧弹力过快复位，同时，可根据运用中的实际状况，调整阻尼幅度，改善了推杆舒适度；
还包括可旋转的导向擎制块4，通过中心立轴41固定在底板1上，并用两只正、反向扭簧定位在底板中轴线上；
当棘轮2处于三杆水平位置时，擎制块4处于棘轮2的矩型开口201内，如果向任何方向推动三杆大于20度时，棘轮2则推动擎制块4摆旋，使擎制块4滑嵌在棘轮2上的三角型棘齿202内，迫使棘轮2进入单向旋转状态，只有让棘轮旋转120度后才能解脱，达到了防止三杆反弹的技术要求。
下面对本发明的工作原理作如下描述：
由图8、9、10、11、12、13可见：所述的三星凸轮圆盘外侧圆盘30外侧按120度各镶嵌一枚圆柱型永磁钢301，配合电路板302上分布的三个霍尔开关S1，S2，S3，来控制三杆的转动状况；其中，S1为三杆零角度传感器，S2为正转传感器(也即反转时的复位传感器)，S3为反转传感器(也即正转时的复位传感器)。
当整个控制电路通电后：
控制电路板302上的单片计算机HC进入开始程序：
(1)发出Q1高电平“1”驱动应急电磁铁12高电压Vh吸合，Q1“1”延时维持2秒钟；
(2)发出Q2高电平“1”维持应急电磁铁12低电压Vl吸合，此时，Q1变为低电平“0”
(3)检测三杆位置接近开关信号Sp？
如果Sp为“0”：(三杆未平竖，整机不可运行并发出Q0报警！)程序返回开始状态；
如果Sp为“1”(三杆已平竖，整机可运行！)程序进入下一步；
(4)继续检测是否有允许通行的指令Cp？
如果Cp为“0”：(没有可通行信号，但三杆是否被非法移动？)继续检测零角度传感器S1是否在零角度位置？
如果S1为“0”：(三杆被非法移动：零角度传感器S1信号消失，)单片计算机HC发出Q3高电平“1”驱动棘爪电磁铁22A，22B高电压Vh吸合，Q3“1”延时维持2秒钟；
(5)发出Q4高电平“1”维持棘爪电磁铁22A，22B低电压Vl吸合，此时，Q3变为低电平“0”；(禁止三杆继续转动，只有当三杆复位后，S1信号恢复，才能释放电磁铁。)
如果S1为“1”：(三杆在零角度位置没有变化)，程序返回开始状态，继续重新开始巡测。
如果Cp为“1”：(有了通行信号，但三杆是否被移动？)继续检测零角度传感器S1是否在零角度位置？
由于有了可通行指令，三杆可被向正时钟方向移动，零角度传感器S1信号消失，S1为“0”：单片计算机HC读取并保存第一个零角度传感器信号S1，(此时，Q3，Q4棘爪控制输出将被禁止。)
(6)由于有了单向擎制块4的制约作用，三杆只能被继续向正时钟方向移动，单片计算机HC继续读取并保存第二个正转传感器信号S2，上的电脉冲变化，(要注意的是：三杆被反时钟方向移动时读取并保存的第二个信号为S3，)
(7)由于有了单向擎制块4的制约作用，，三杆仍然只能被继续向正时钟方向移动，并靠近下个零角度。单片计算机HC继续读取并保存第三个复位传感器信号S3上的电脉冲变化，(要注意的是：三杆被反时钟方向移动时读取并保存的第三个复位传感器信号为S2，)
(8)此时，受拉簧34牵拉，摆臂32上的轴承31被迫强制嵌入三杆转盘凸轮3的凹陷内，使三杆11中的一根处于水平位置定位，形成三杆的阻挡功能。单片计算机HC读取并保存的第三个复位传感器信号S2或S3后，做为内部清除命令减去一个通行指令信号，并使程序回到开始状态；继续上述过程。
当然，单片计算机HC还可设置通行超时限制命令。
Claims (3)
1.一种三杆式阻挡装置，其特征在于：包括底板(1)，其中心轴承座装有嵌着两个轴承的主轴(10)，主轴前端装有三个互为120°的三杆旋转头(11)，三杆旋转头(11)装有通过应急电磁铁(12)驱动连杆(13)来控制三杆旋转头(11)的应急落杆机构(110)；所述的应急电磁铁(12)采用管状电磁铁；当断电时，所述的应急电磁铁(12)轴后端压缩弹簧回释驱动连杆控制三杆旋转头(11)的落杆机构(110)，使平竖着的一根三杆垂落；通电后，应急电磁铁(12)轴后端弹簧压缩驱动连杆脱离落杆机构(110)，使三杆平竖并锁定；
在主轴(10)后端包括键销嵌装棘轮(2)，棘轮(2)的侧面呈120度开有三个矩型开(201)，并在三个矩型开口中心线之间，间隔20度开有12个三角型棘齿(202)；棘轮(2)的两侧对称安装有一对可根据控制命令，禁止或开放连接在棘轮上的三杆旋转的棘爪(21a，21b)，及用来驱动棘爪的管状电磁铁(22a，22b)；
在棘轮(2)的同轴面上部通过三个螺栓，装有三星凸轮(3)；
还包括可旋转的导向擎制块(4)，通过中心立轴(41)固定在底板(1)上，并用两只正、反向扭簧定位在底板中轴线上。
2.根据权利要求1所述的三杆式阻挡装置，其特征在于：所述的底板(1)用铝合金压铸成型；
所述的三星凸轮(3)，其外部为圆盘(30)，所述的圆盘(30)外侧按120度，各镶嵌一枚用作角度控制传感器的圆柱型永磁钢(301)，内侧为三星凸轮(3)，其边缘紧帖着螺栓型滚柱轴承(31)；所述的滚柱轴承(31)，套装在直角型摆臂(32)的一端，所述的摆臂(32)的中间轴孔通过立轴(33)固定在底板(1)上，摆臂(32)的另一端装有拉簧(34)和可调式液压缓冲器(35)。
3.根据权利要求2所述的三杆式阻挡装置，其特征在于：所述的可调式液压缓冲器(35)，其安装支架(36)固定在底板上，伸缩轴端的关节轴承(37)连接在摆臂(32)上。
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