CN103233642B - 一种宽通道门禁翼中翼门机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽通道门禁翼中翼门机构，其包括:支撑底座，其上通过一轴固定有一定链轮;翼门摆臂，其底部通过所述定链轮的轴与所述支撑底座枢接;动链轮，其与所述定链轮链条链接，且以可相对于所述翼门摆臂转动的方式枢接在所述翼门摆臂上，所述动链轮轴上固定有第一齿轮结构，所述第一齿轮结构为弧形;大翼门，其固定在所述翼门摆臂上，所述大翼门上设置有小翼门转轴;小翼门，其通过所述小翼门转轴与所述大翼门枢接，所述小翼门转轴上固定有第二齿轮结构，所述第二齿轮结构为弧形，且与所述第一齿轮结构啮合传动连接。本发明采用链传动复合行星齿传动的原理使翼中翼门获得的旋出角度更大，使其可广泛作为宽通道的门禁装置。

Description

一种宽通道门禁翼中翼门机构

技术领域

本发明涉及一种宽通道门禁翼中翼门机构，可广泛应用于高铁、地铁及剧场等场所。

背景技术

近年来，随着高铁、动车、地铁等检票门禁的大量使用，现有技术中的传统凸轮推杆机构翼闸的缺点越发明显，由于凸轮磨损或是机构变位等原因设备总是需要阶段性的进行调整和维护，于是就出现了专利CN102913093A中的采用了行星齿传动原理制成的门禁装置翼门机构，完全替代了传统翼闸的凸轮推杆机构，解决了设备始终受到维修周期短的困扰，但是该项专利中的翼门机构由于翼中翼门旋出的角度有限，适用于做为人行通道的窄门禁装置，而在来往通道需要较宽时就有一定的局限性，比如说货物过往的门禁通道就需要较宽，此时采用该项专利的翼门机构就不容易实现。当然也可以通过增加太阳轮的齿数改变行星齿轮的变速比来使翼中翼门获得更大的旋出角度，但这样也会存在一个问题，即增加的太阳轮齿数会超出支撑底座的边沿而外露，这不但会使机器单元占用过宽的通道而且还是不允许的。针对这个问题，本发明首次采用链传动复合行星齿传动原理设计了一种更适合宽通道的门禁翼中翼门机构。

发明内容

本发明采用链传动复合行星齿传动原理设计了一种克服其他翼中翼门复杂传动结构、传动性能可靠、制造成本低、更适合宽通道的门禁翼中翼门机构。

本发明提供的技术方案为：

一种宽通道门禁翼中翼门机构，包括：

支撑底座，其上通过一轴固定有一定链轮；

翼门摆臂，其底部通过所述定链轮的轴与所述支撑底座枢接；

动链轮，其与所述定链轮链条连接，且以可相对于所述翼门摆臂转动的方式枢接在所述翼门摆臂上，所述动链轮轴上固定有第一齿轮结构，所述第一齿轮结构为弧形；

大翼门，其固定在所述翼门摆臂上，所述大翼门上设置有小翼门转轴；

小翼门，其通过所述小翼门转轴与所述大翼门枢接，所述小翼门转轴上固定有第二齿轮结构，所述第二齿轮结构为弧形，且与所述第一齿轮结构啮合传动连接。

优选的是，所述翼门摆臂底部通过一轴承套设在所述定链轮的轴上，所述定链轮位于所述翼门摆臂底部的外侧，所述动链轮与所述定链轮在同一侧。

优选的是，所述翼门摆臂为第一中空夹层结构，所述动链轮的轴通过一轴承穿过所述第一中空夹层结构，所述第一齿轮结构固定在所述第一中空夹层结构内的所述动链轮的轴上。

优选的是，所述大翼门为第二中空夹层结构，所述第一中空夹层结构与所述第二中空夹层结构连通，且所述小翼门和所述第二齿轮结构位于所述第二中空夹层结构内。

优选的是，所述门禁翼中翼门机构还包括驱动机构，其与所述翼门摆臂连接，驱动所述翼门摆臂绕支撑底座上所述定链轮的轴转动。

优选的是，所述驱动机构包括：

电机，其输出端连接有一转轴；

曲柄，其一端固定在所述转轴上；

牵引杆，其一端固定在所述翼门摆臂上，另一端与所述曲柄连接。

优选的是，所述门禁翼中翼门机构还包括减速装置，其与所述电机相连。

优选的是，所述大翼门为扇形结构。

优选的是，所述小翼门为扇形结构。

优选的是，所述门禁翼中翼门机构为两个，相对设置在通道的两侧。

本发明提供的宽通道门禁翼中翼门机构完全改变了现有技术翼门装置的传动机构，其通过设计链轮摇臂机构将行星齿轮机构抬高后利用其行星齿传动原理使翼中翼门获得较大的旋出角度，同时在这基础上还可以通过设计第一齿轮结构的齿数来使行星齿轮机构获得不同的变速比，利用该变速比就可以设计出翼中翼门所需的旋出角度。这种方法使机器单元少占用宽度，而翼中翼门却获得了覆盖更宽的门禁通道，所以本发明可广泛应用在有多种宽通道需求的门禁装置中，具有较高的推行价值。

附图说明

图1为本发明在使通道打开时的结构示意图。

图2为本发明在使通道关闭时的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明提供一种宽通道门禁翼中翼门机构，图1为该翼中翼门机构在使通道打开时的结构示意图，图2为该翼中翼门机构在使通道关闭时的结构示意图，该门禁翼中翼门机构主要包括三大机构，分别是链轮摇臂机构、行星齿轮传动机构和驱动机构(未示出)，总的来说，所述行星齿轮传动机构通过所述链轮摇臂机构抬高后再在所述驱动机构的作用下使翼中翼门从大翼门中旋出。

具体的说，本发明所述的翼门机构包括：

支撑底座11，其上通过一轴10固定有一定链轮1；翼门摆臂4，其底部通过所述定链轮的轴10与所述支撑底座11枢接；动链轮3，其与所述定链轮1链条链接，且以可相对于所述翼门摆臂4转动的方式枢接在所述翼门摆臂4上，所述动链轮3轴上固定有第一齿轮结构7，所述第一齿轮结构7为弧形；大翼门5，其固定在所述翼门摆臂4上，所述大翼门5上设置有小翼门转轴8；小翼门6，其通过所述小翼门转轴8与所述大翼门5枢接，所述小翼门转轴8上固定有第二齿轮结构9，所述第二齿轮结构9为弧形，且与所述第一齿轮结构7啮合传动连接。

所述翼门摆臂4底部通过一轴承套设在所述定链轮的轴10上，所述定链轮1位于所述翼门摆臂4底部的外侧，所述动链轮3与所述定链轮1在同一侧。所述翼门摆臂4为第一中空夹层结构，所述动链轮3的轴通过一轴承穿过所述第一中空夹层结构，所述第一齿轮结构7固定在所述第一中空夹层结构内的所述动链轮3的轴上。

所述大翼门5为第二中空夹层结构，所述第一中空夹层结构与所述第二中空夹层结构连通，且所述小翼门6和所述第二齿轮结构9位于所述第二中空夹层结构内。

由图1可见，本发明中的大翼门5和小翼门6优选为扇形结构，在通道开启时，小翼门6是旋入在大翼门5的第二中空夹层结构里面的，这种翼中翼设计使得该翼门机构在通道开启时不占据过宽的人行通道。

翼门摆臂4要摆动必然会有驱动机构驱使它摆动，所以该门禁翼中翼门机构还包括驱动机构(图中未示出)，其与所述翼门摆臂4连接，驱动所述翼门摆臂4绕支撑底座11上定链轮的轴10转动。所述驱动机构包括：电机，其输出端连接有一转轴；曲柄，其一端固定在所述转轴上；牵引杆，其一端固定在所述翼门摆臂4上，另一端与所述曲柄连接。由于采用了电机，其转速虽可控制但应用到翼门机构上仍比较快，所以所述门禁翼中翼门机构还包括减速装置，其与所述电机相连，其在从开始驱动所述大翼门5到达预定位置的时刻到已到达预定位置电机停止的时刻起到减速运动。

本发明所述门禁翼中翼门机构为两个，相对设置在通道的两侧。

本发明所述的宽通道门禁翼中翼门机构主要是通过采用游动式的行星齿轮传动机构使翼中翼门旋出角度更大的。翼中翼的伸展，靠电机驱动大翼门5公转，带动小翼门6自转。具体来说：

首先电机通过翼门摆臂4驱动大翼门5绕支撑底座11公转，设置在大翼门5第二中空夹层结构内的小翼门6和第二齿轮结构9也会绕支撑底座11转动；其次翼门摆臂4相对于支撑底座11的摆动必然使其第一中空夹层结构内的第一齿轮结构7相对于支撑底座11也在转动，由于链轮机构的设计，第一齿轮结构7同时会向翼门摆臂4摆动的反方向转动，在这过程中，第一齿轮结构7相对于地面位置始终是不变的，而它相对于翼门摆臂4的转动却会给与之啮合在一起的第二齿轮结构9一啮合力的作用，这啮合力使得第二齿轮结构9绕小翼门转轴8发生转动，同时小翼门转轴8也转动从而带动小翼门6自转从大翼门5中旋出一角度β。这整个过程中，游动式的行星齿轮机构存在“两个公转、一个自转”，“两个公转”分别指的是：其一，第一齿轮结构7在翼门摆臂4的带动下相对于支撑底座11的公转；其二，第一齿轮结构7相对于翼门摆臂4的转动会使第二齿轮结构9相对于第一齿轮结构7在公转；“一个自转”指的是第二齿轮结构9在绕第一齿轮结构7公转的同时受啮合力作用下的自转。

其中，上述第一齿轮结构7和第二齿轮结构9均为不完全齿轮，该第一齿轮结构7在行星齿轮传动机构中定义为太阳轮，动链轮3的轴为太阳轮的轴，第二齿轮结构9在行星齿轮传动机构中定义为行星轮，小翼门转轴8为行星轮的轴。在本发明中太阳轮是固定在翼门摆臂4的动链轮3的轴上的，比如说在打开通道时，当翼门摆臂4相对于支撑底座11顺时针转动一定角度α时，动链轮3在定链轮和链条作用下相对于翼门摆臂4就会逆时针摆动该角度α，太阳轮也会随之逆时针摆动该角度α，与现有技术不同的是太阳轮能相对于支撑底座11顺时针转动角度α，且相对于翼门摆臂4逆时针转动角度α，而相对于地面却不转动，所以称之为游动式的行星齿轮传动机构。

综上所述，本发明与现有技术不同的是采用了游动式的行星齿轮传动机构，虽然不管是采用游动式的行星齿轮传动机构还是采用固定式(太阳轮固定在支撑底座上)的行星齿轮传动机构，均是为了利用行星齿传动原理，简单的说就是行星轮绕太阳轮公转的同时还自转，而行星轮要发生自转就必须使太阳轮和行星轮是紧密啮合在一起的，利用它们之间发生相对运动(公转)产生的啮合力使行星轮能绕自己的轴自转。但是本发明却通过采用游动式的行星齿轮传动机构使翼中翼门旋出的角度更大，其含义在于：本发明游动的太阳轮在相对于翼门摆臂4摆动的过程中，太阳轮的齿就会施加给行星轮一个能自转的推力，所以本发明靠游动的太阳轮相对于翼门摆臂4摆动较小的转角α换来使行星轮获得较大的自转转角β，即α＜β，而太阳轮相对于翼门摆臂4的较小的转角α可以相当于行星轮在绕其公转的角度，换句话说，本发明利用复合传动方式，使得行星轮利用相对于太阳轮公转的角度来获得较大的自转的角度。

上述提到游动式的行星齿轮传动机构是通过摇臂链轮机构将其抬高后实现的。具体来说，该摇臂链轮机构主要包括一定链轮1，一动链轮3，在定链轮1和动链轮3之间起连接作用的链条2。该游动式的行星齿轮传动机构中的太阳轮是直接安装在翼门摆臂4的动链轮3轴上的第一齿轮结构7，行星轮是通过小翼门转轴8安装在小翼门6底部的第二齿轮结构9。抬高后的行星齿轮传动机构中太阳轮和行星轮能保持啮合状态的力是由动链轮3提供的，而动链轮3转动的力是由支撑底座11上的定链轮1通过链条2提供的，而且方向跟翼门摆臂4的方向相反，即当翼门摆臂4在电机驱动作用下顺时针转动角度α时，坐落在翼门摆臂4上的动链轮3的轴就会相对于定链轮1的轴有一个摆角α，由于动链轮3和定链轮1之间是用链条2连接的一体结构，所以当动链轮3的轴沿着定链轮1的轴转动的时候，定链轮1就会通过链条2给动链轮3传递一个旋转力矩，这个旋转力矩会使得动链轮3的转动方向与翼门摆臂4的转动方向相反，即动链轮3会相对于翼门摆臂4逆时针转动该角度α，进而固定在动链轮3轴上的太阳轮就会相对于翼门摆臂逆时针转动α角度，这一转动就会给行星轮施加一个啮合力的作用而使行星轮自转β角度。反之，当要关闭通道时，翼门摆臂4在电机驱动作用下逆时针回转α角度，动链轮3就会相对于翼门摆臂4顺时针转动α角度，从而带动动链轮3轴上的太阳轮逆时针转动α角度，这一转动就会给行星轮施加一啮合力作用就会使小翼门回收β角度回到大翼门5的第二中空夹层结构内。

如图1和图2所示的本新型所述翼门机构回转动作(周期运动)包括以下步骤：

步骤一、电机驱动曲柄做圆周运动(机构略去)使翼门摆臂4和大翼门5摆转；

步骤二、翼门摆臂4和大翼门5为一体，绕支撑底座轴10摆转，从原始状态顺时针旋出α度；

步骤三、由于动链轮3的轴通过轴承装在翼门摆臂4上，定链轮1不动，大翼门5顺时针旋出α度时，在链条2的作用下，动链轮3相对于翼门摆臂4和大翼门5逆时针旋转α度，安装在动链轮3轴上第一齿轮结构7也随之逆时针旋转α度；

步骤四、由于小翼门转轴8固定在大翼门5上，当大翼门5旋出时，除小翼门6随大翼门5绕底座公转外，第二齿轮结构9还绕动链轮3上的第一齿轮结构7自转，使小翼门6从大翼门5内部顺时针旋出β度；

步骤五、当所述电机上的曲柄推大翼门5顺时针旋转到最大值，继续旋转大翼门5将受到曲柄的拉力，使大翼门5回收，并带动小翼门6一起回到原始状态，完成一个周期。通过控制电机和曲柄的运行角度，实现大翼门5和小翼门6的全部旋出或回到原始状态。

本发明通过设计摇臂链轮机构将行星齿轮机构抬高后再利用其行星齿传动原理设计出了一种更适用于宽通道的门禁翼中翼门机构，这种方法使机器单元少占用宽度，而翼中翼门却获得了覆盖更宽的门禁通道，所以本发明设计的门禁翼中翼门机构具有较高的推行价值，很适合于有宽通道门禁需求的机构。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种宽通道门禁翼中翼门机构，其特征在于，包括：

支撑底座(11)，其上通过一轴固定有一定链轮(1)；

翼门摆臂(4)，其底部通过所述定链轮的轴(10)与所述支撑底座枢接；

动链轮(3)，其与所述定链轮链条(2)连接，且以可相对于所述翼门摆臂转动的方式枢接在所述翼门摆臂上，所述动链轮轴上固定有第一齿轮结构(7)，所述第一齿轮结构为弧形；

大翼门(5)，其固定在所述翼门摆臂上，所述大翼门上设置有小翼门转轴(8)；

小翼门(6)，其通过所述小翼门转轴与所述大翼门枢接，所述小翼门转轴上固定有第二齿轮结构(9)，所述第二齿轮结构为弧形，且与所述第一齿轮结构啮合传动连接；

其中，所述翼门摆臂为第一中空夹层结构，所述动链轮的轴通过一轴承穿过所述第一中空夹层结构，所述第一齿轮结构固定在所述第一中空夹层结构内的所述动链轮的轴上；

所述大翼门为第二中空夹层结构，所述第一中空夹层结构与所述第二中空夹层结构连通，且所述小翼门和所述第二齿轮结构位于所述第二中空夹层结构内。

2.如权利要求1所述的宽通道门禁翼中翼门机构，其特征在于，还包括驱动机构，其与所述翼门摆臂连接，驱动所述翼门摆臂绕支撑底座上所述定链轮的轴转动。

3.如权利要求2所述的宽通道门禁翼中翼门机构，其特征在于，所述驱动机构包括：电机，其输出端连接有一转轴；

曲柄，其一端固定在所述转轴上；

牵引杆，其一端固定在所述翼门摆臂上，另一端与所述曲柄连接。

4.如权利要求3所述的宽通道门禁翼中翼门机构，其特征在于，还包括减速装置，其与所述电机相连。

5.如权利要求1所述的宽通道门禁翼中翼门机构，其特征在于，所述大翼门为扇形结构。

6.如权利要求5所述的宽通道门禁翼中翼门机构，其特征在于，所述小翼门为扇形结构。

7.如权利要求1-6中任一项所述的宽通道门禁翼中翼门机构，其特征在于，所述门禁翼中翼门机构为两个，相对设置在通道的两侧。