CN102305006A - 一种塞拉门螺旋携门导杆槽型凸轮组合空间机构 - Google Patents

Abstract

本发明一种塞拉门螺旋携门导杆槽型凸轮组合空间机构涉及的是一种车辆塞拉门的塞拉密封启闭机构，特别是一种高铁或其他轨道车辆塞拉门的螺旋携门导杆凸轮组合空间机构。包括电机、联轴器、螺杆、承载轴、联接杆A、螺母、联接杆B、轴套、联接杆C、携门杆套、携门导杆、滚子、滚子轴、门把、槽型凸轮、门扇和门架；其中螺母与螺杆、门架等组成螺旋机构；螺母与携门杆套、轴套通过联接杆A、联接杆B、联接杆C固结为一体，与承载轴、携门导杆、门架组成携门导杆机构；而携门导杆、门把、门扇固结一体，与承载轴、槽型凸轮、滚子轴、滚子组成槽型凸轮机构，三机构相互联接构成塞拉门螺旋携门导杆槽型凸轮组合空间机构。

Description

一种塞拉门螺旋携门导杆槽型凸轮组合空间机构

技术领域

本发明一种塞拉门螺旋携门导杆槽型凸轮组合空间机构涉及的是一种车辆塞拉门的塞拉密封启闭机构，特别是一种高铁或其他轨道车辆塞拉门的螺旋携门导杆槽型凸轮组合空间机构。

背景技术

轨道车辆塞拉门一般为双扇或单扇，为双扇时一方面要实现两扇对开和对关的门扇启闭移动运动，另一方面要实现对开时向外或对关时向内的门扇塞拉运动，以保证关门后有良好的密封效果；为单扇时也要实现上述的塞拉密封启闭运动，只不过是实现一扇的单开和单关而已。

为实现此塞拉密封启闭功能，国内外现有塞拉门大体分为三种类型：

1）国产A公司的A型塞拉门，沿x方向实现门的对开与关，沿y方向实现塞拉运动达到密封，但是沿x方向运动的承载轴不固定，它同时沿y方向移动，因此承载轴稳定性稍差，结构尺寸大，占用的空间大；

2）国外B公司的B型塞拉门，沿x方向实现门的对开与关，x方向移动的承载轴固定，刚性好，塞拉运动是采用绕x轴旋转的摇杆摆动，带动双摇杆机构实现门的塞拉，其刚性较好，但结构尺寸较大，且作塞拉时门扇有一个上下的摆动量，会影响门扇快速开关时的动态稳定性；

3）国外C公司的C型塞拉门，同样沿x方向实现门的对开与关，承载轴固定，门的塞拉运动是采用绕z轴转动的四杆机构实现的，其刚性较好，但作塞拉时门扇沿z轴方向须加强支撑，使结构尺寸较大，成本较高。

如何克服现有技术不足，使塞拉门设计既能实现重量轻、尺寸小的轻量化，又能实现运动-密封的可靠性和降低成本的经济性，是人们一直在关注和研究的问题。

发明内容

本发明目的是针对现有技术的不足之处,提供一种塞拉门螺旋携门导杆槽型凸轮组合空间机构，本发明提出构建一种新的塞拉门螺旋携门导杆槽型凸轮组合空间机构，以实现减小机构尺寸和重量、降低制造成本、提高运动-密封可靠性的目的。

本发明一种塞拉门螺旋携门导杆槽型凸轮组合空间机构是采取以下技术方案实现： 

一种塞拉门螺旋携门导杆槽型凸轮组合空间机构包括电机、联轴器、螺杆、承载轴、联接杆A、螺母、联接杆B 、轴套、联接杆C、携门杆套、携门导杆、滚子、滚子轴、门把、槽型凸轮、门扇和门架；其中螺母与螺杆、门架等组成螺旋机构；螺母与携门杆套、轴套通过联接杆A 、B 、C固结为一体，与承载轴、携门导杆、门架组成携门导杆机构；而携门导杆、门把、门扇固结一体，与承载轴、槽型凸轮、滚子轴、滚子组成槽型凸轮机构，所述螺旋螺旋机构、携门导杆螺旋机构和槽型凸轮机构相互联接构成塞拉门螺旋携门导杆槽型凸轮组合空间机构。

图1中所述螺旋螺旋机构、携门导杆螺旋机构和槽型凸轮机构相互联接构成的单扇门机构，若除电机、联轴器外的所有构件向右面对称，即可获得双扇门机构，此处右面螺旋的旋向与左面相反，则可实现双扇门同时对开或对关及塞拉作业。

门架与车体相固结，门架上固定的电机通过联轴器与螺杆相联接，螺杆另一端也固结于门架，螺母、轴套、携门杆套固结为一体，可沿螺杆纵向移动，承载轴两端固定在门架上，其上轴套能沿承载轴轻松滑动；轴套端部联接有携门杆套，携门杆套的内花键与携门导杆上端的外花键相配合，携门导杆下端与门把固结一体，门把与门扇用一组螺钉相固联，携门导杆下部装有滚子轴和滚子，滚子可沿槽型凸轮作滚动，槽型凸轮可做成直线加折线或其它曲线形状。当滚子在携门导杆的带动下沿槽型凸轮的直线部分移动时，能带动塞拉门走直线轨迹，实现门扇的开与关；当滚子走到槽型凸轮的折线部分时，则带动塞拉门走一段折线，实现门扇的塞拉密封运动。

本发明机构的工作原理：电机得电通过联轴器驱动螺杆转动，带动螺母作直线移动，螺母、轴套、携门杆套固结为一体，使轴套沿x轴移动，又通过携门杆套带动携门导杆与门扇沿x方向移动，实现门扇的开与关，由于携门导杆与门扇是被动运动，其上滚子受槽型凸轮的运动限制，槽型凸轮设计成直线加折线的几何形状，直线控制门扇的直线开与关，而折线段迫使门扇走一段折线，以实现门扇的塞拉复合运动。可在门扇下方设置与上方对称的滚子槽型凸轮机构，使门扇具有上下对称支撑、同步运动的特点，则在运动过程中具有更好的刚度和稳定性。

本发明的有益效果：用于高铁或其他轨道车辆塞拉门的塞拉密封与启闭机构，要求门扇启闭迅速，塞拉密封可靠。本发明的塞拉门螺旋携门导杆槽型凸轮组合空间机构，与上述国内外塞拉门机构相比，具有以下特点：

1）承载轴两端固定在门架上，与国产A型塞拉门承载轴整体参与运动情况相比，不仅承载能力大幅提高，整体强度、刚度显著增加，而且运动部分零部件数量、重量明显下降，可实现塞拉门机构与传动系统的轻量化；

2）与国外B、C型塞拉门相比，结构貌似复杂、实则简单紧凑，构件数大大减少，具有尺寸小、重量轻、成本低的明显优势，且运动时门扇没有上下的摆动量，使门扇快速开关时的动态稳定性明显提高，具有塞拉密封可靠与门扇启闭迅速的特点。

3）因为携门导杆与塞拉门门扇相固结，尚需通过携门杆套作塞拉运动，其所受弯扭应力很大，因此机构中巧妙地将携门杆套与轴套、螺母相互联接，一方面增加了携门导杆长度，使其强度、刚度显著提高，另一方面大大提高了携门杆套自身抗弯扭变形的承载能力。

4）为进一步提高了携门导杆、携门杆套的承载能力，将其选用花键链接，同时具有定心精度高、应力集中小和相对运动的稳定性好等特点。

5）本发明的塞拉门螺旋携门导杆槽型凸轮组合空间机构，不仅适于普通塞拉距离的塞拉门，同时也适合具有微动塞拉的塞拉门机构，此时只需调整槽型凸轮的形状尺寸即可。

附图说明

以下将结合实施例附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明电机联轴器传动的塞拉门空间机构原理图。

图2是本发明塞拉门空间机构YOZ平面原理图。

图3是本发明电机齿轮传动的塞拉门空间机构原理图。

图4是本发明电机齿带传动的塞拉门空间机构原理图。

具体实施方式

参照附图1～4，一种塞拉门螺旋携门导杆槽型凸轮组合空间机构包括电机1、联轴器2、螺杆3、承载轴4、联接杆A 5、螺母6、联接杆B 7、轴套8、联接杆C 9、携门杆套10、携门导杆11、滚子12、滚子轴13、门把14、槽型凸轮15、门扇16和门架17；其中螺母6与螺杆3、门架17等组成螺旋机构；螺母6与携门杆套10、轴套8通过联接杆A 5、联接杆B 7、联接杆C 9固结为一体，与承载轴4、携门导杆11、门架17组成携门导杆机构；而携门导杆11、门把14、门扇16固结一体，与承载轴4、槽型凸轮15、滚子轴13、滚子12组成槽型凸轮机构，所述螺旋螺旋机构、携门导杆螺旋机构和槽型凸轮机构三机构相互联接构成塞拉门螺旋携门导杆槽型凸轮组合空间机构。

图1中所述螺旋所述螺旋螺旋机构、携门导杆螺旋机构和槽型凸轮机构三机构相互联接构成的单扇门机构，若除电机、联轴器外的所有构件向右面对称，即可获得双扇门机构，此处右面螺旋的旋向与左面相反，则可实现双扇门同时对开或对关及塞拉作业。

门架17与车体相固结，承载轴4两端固定在门架17上，轴套8与承载轴4为动配合，轴套8能沿承载轴4轻松滑动，轴套8与螺母6相固结，其左端设有携门杆套10，携门杆套10与其内的携门导杆11相配合，携门导杆11一侧与门扇16用螺钉相固联，其上端装有滚子轴13和滚子12，滚子12能沿槽型凸轮15作滚动运动，槽型凸轮15可做成如直线加折线或其它曲线形状。

由图1可知，塞拉门的启闭塞拉密封运动可按下述过程实现：电机1得电通过联轴器2驱动螺杆3旋转，使螺母6及固联其上的轴套8沿x轴移动，轴套8同时通过带动携门导杆11与门扇16沿x方向移动，实现门扇16的开与关；由于携门导杆11与门扇16是被动运动，其上滚子12受槽型凸轮15的运动限制，故携门导杆11与门扇16只能沿槽型凸轮15运动。

槽型凸轮15设计成直线加折线的几何形状，直线部分控制门扇的直线开与关，而折线部分迫使门扇走一段折线，以实现门扇16的塞拉复合运动。即当滚子12在轴套8、携门导杆11的带动下沿槽型凸轮15的直线部分移动时，能带动塞拉门走直线轨迹，实现门扇16的开与关，如图1中双点划线所示；当滚子12走到槽型凸轮15的折线部分时，则带动门扇16走一段折线，实现门扇16的塞拉复合运动，如图1中粗实线所示。

将图1中电机通过联轴器传动改为电机通过一对齿轮或齿轮齿带传动，可分别获得如图3、4所示塞拉门螺旋携门导杆凸轮组合空间机构的两个实施例，此两个实施例与图1情况相比，沿X方向的纵向尺寸均有所减小，图3中电机1通过齿轮2A、2B传动时，要求齿轮有较小的侧隙，以保证传动精度和使用寿命；图4中电机1通过齿轮2C、2E及齿带2D传动时，会进一步降低传动噪声。

用于高铁或其他轨道车辆塞拉门的塞拉启闭与密封的机构，要求门扇开关门迅速，塞拉密封可靠。本发明的塞拉门机构，与上述国内外塞拉门机构相比有较大的区别，不仅能满足上述要求，而且结构简单紧凑，尺寸小、重量轻、成本低，动态稳定性与工作可靠度均有提高。

Claims (4)

1.一种塞拉门螺旋携门导杆槽型凸轮组合空间机构包括电机、联轴器、螺杆、承载轴、联接杆A、螺母、联接杆B 、轴套、联接杆C、携门杆套、携门导杆、滚子、滚子轴、门把、槽型凸轮、门扇和门架；其中螺母与螺杆、门架等组成螺旋机构；螺母与携门杆套、轴套通过联接杆A 、联接杆B 、联接杆C固结为一体，与承载轴、携门导杆、门架组成携门导杆机构；而携门导杆、门把、门扇固结一体，与承载轴、槽型凸轮、滚子轴、滚子组成槽型凸轮机构，所述螺旋螺旋机构、携门导杆螺旋机构和槽型凸轮机构相互联接构成塞拉门螺旋携门导杆槽型凸轮组合空间机构。

2.根据权利要求1所述的一种塞拉门螺旋携门导杆槽型凸轮组合空间机构，其特征在于所述螺旋机构、携门导杆机构和槽型凸轮机构相互联接，构成单扇或双扇门机构，双扇门机构是指在单扇门机构中除电机、联轴器外的所有构件向右面对称所获得的机构，双扇门机构中右面螺旋的旋向与左面相反，可实现塞拉门的双扇同时对开或对关及塞拉密封作业。

3.根据权利要求1所述的一种塞拉门螺旋携门导杆槽型凸轮组合空间机构，其特征在于所述门架与车体相固结，门架上固定的电机通过联轴器与螺杆相联接，螺杆另一端也固结于门架，螺母、轴套、携门杆套固结为一体，可沿螺杆纵向移动，承载轴两端固定在门架上，其上轴套能沿承载轴轻松滑动；轴套端部联接有携门杆套，携门杆套的内花键与携门导杆上端的外花键相配合，携门导杆下端与门把固结一体，门把与门扇用一组螺钉相固联，携门导杆下部装有滚子轴和滚子，滚子可沿槽型凸轮作滚动。

4.根据权利要求1所述的一种塞拉门螺旋携门导杆槽型凸轮组合空间机构，其特征在于所述槽型凸轮可做成直线加折线或其它曲线形状，当滚子在携门导杆的带动下沿槽型凸轮的直线部分移动时，能带动塞拉门走直线轨迹，实现门扇的开与关；当滚子走到槽型凸轮的折线部分时，则带动塞拉门走一段折线，实现门扇的塞拉密封运动。

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