CN104563710A - 一种工作高效的闭门器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工作高效的闭门器，包括壳体，驱动单元以及液压减震单元，驱动单元借助于闭门器轴和臂联接件而联接至门并且被设置在闭门器壳体中，驱动单元包括凸轮驱动件，该凸轮驱动件具有凸轮盘并且具有第一辊与第二辊，储能弹簧布置在壳体中，与驱动单元相连接的闭门检测模块，触发模块，开关模块与电源模块，其中，闭门检测模块包括霍尔传感器和磁块，霍尔传感器连接二极管的负极，二极管的正极连接第一电阻，二极管的负极连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接三极管的基极，三极管的集电极连接第三电阻与电容的一端，三极管的发射极连接电容的另一端。本发明的优点是：能够有效提高闭门器的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种工作高效的闭门器。
背景技术
在人们的日常生产和生活中，闭门器的应用越来越广泛，现有技术中的闭门器一般可分为机械式、气动式和液压式。其中，机械式闭门器通常采用弹簧组成弹力组件，当操作者推动门扇时，驱动弹簧通过被拉伸、压缩或扭转等变形而积蓄能量，当操作者离开门扇时，弹簧由积蓄能量转为释放能量，拉杆在弹簧的驱动下使门进而关闭。
另外，液压式闭门器一般包括支承导向件、传动齿轮、复位弹簧、单向阀、齿条柱塞、节流阀芯和壳体、端盖、密封圈以及连杆。当开门时，门体带动连杆动作，并使传动齿轮转动，驱动齿条柱塞向右方移动。在柱塞右移的过程中弹簧受到压缩，油腔中的液压油也受压，柱塞左侧的单向阀球体在油压的作用下开启，油腔内的液压油经单向阀流到左腔中。当开门过程完成后，由于弹簧在开启过程中受到压缩，所积蓄的弹性势能被释放，将柱塞往左侧推，带动传动齿轮和闭门器连杆转动，使门关闭。
公开号为CN102959168A的专利文献公布了一种闭门器，包括闭门器壳体，驱动单元以及液压减震单元，该驱动单元能够借助于闭门器轴和联接件而联接至门并且被设置在该闭门器壳体中，该液压减震单元具有减震活塞，该减震活塞在该闭门器壳体的减震筒中被引导并且操作连接至该驱动单元。所述减震活塞与第一油排放通道和第二油排放通道协作，该第一油排放通道与门快速关闭运动相关，该第二油排放通道与门慢速关闭运动相关，并且其中沿该减震活塞的运动方向观察，该第一排放通道被布置在该第二排放通道的下游。该闭门器的显著缺点是：采用较复杂的机械方式，不能有效实现闭门控制。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种工作高效的闭门器，其通过与驱动单元相连接的闭门检测模块，触发模块，开关模块与电源模块，有效提高闭门器的工作效率。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种工作高效的闭门器，包括壳体，驱动单元以及液压减震单元，所述驱动单元借助于闭门器轴和臂联接件而联接至门并且被设置在闭门器壳体中，所述驱动单元包括凸轮驱动件，该凸轮驱动件具有凸轮盘并且具有第一辊与第二辊，所述凸轮盘以扭矩方式布置在闭门器轴上，所述第一辊与第二辊支靠于凸轮盘，所述第一辊被支撑在减震活塞处，所述第二辊被布置在驱动活塞处，所述驱动活塞与储能弹簧连接，所述储能弹簧布置在壳体中，其特征在于：还包括与所述驱动单元相连接的闭门检测模块，触发模块，开关模块与电源模块，其中，所述闭门检测模块包括霍尔传感器和磁块，所述霍尔传感器连接二极管的负极，二极管的正极连接第一电阻，二极管的负极连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接三极管的基极，三极管的集电极连接第三电阻与电容的一端，三极管的发射极连接电容的另一端。
本发明相对于现有技术具有以下的有益效果：
结构上通过驱动单元连接闭门检测模块，触发模块，开关模块与电源模块实现控制，闭门检测模块包括霍尔传感器和磁块，所述霍尔传感器连接二极管的负极，二极管的正极连接第一电阻，二极管的负极连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接三极管的基极，三极管的集电极连接第三电阻与电容的一端，三极管的发射极连接电容的另一端，触发模块与开关模块能够反馈开启和关闭状态过程中的位置，电源模块提供持续供给，使得闭门器的工作效果显著增强。
附图说明
图1是本发明的工作高效的闭门器的结构示意图；
图2是本发明的闭门检测模块，触发模块，开关模块与电源模块的电路连接示意图。
具体实施方式
为了便于对发明的进一步理解，下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步地详细说明。
如图1所示，本发明的工作高效的闭门器包括壳体100，驱动单元以及液压减震单元，所述驱动单元借助于闭门器轴102和臂联接件101而联接至门并且被设置在闭门器壳体100中，所述驱动单元包括凸轮驱动件，该凸轮驱动件具有凸轮盘103并且具有第一辊104与第二辊105，所述凸轮盘103以扭矩方式布置在闭门器轴102上，所述第一辊104与第二辊105支靠于凸轮盘103，所述第一辊104被支撑在减震活塞106处，所述第二辊105被布置在驱动活塞107处，所述驱动活塞107与储能弹簧108连接，所述储能弹簧108布置在壳体100中，其特征在于：还包括与所述驱动单元相连接的闭门检测模块111，触发模块113，开关模块115与电源模块117，其中，所述闭门检测模块111包括霍尔传感器和磁块，所述霍尔传感器连接二极管的负极，二极管的正极连接第一电阻，二极管的负极连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接三极管的基极，三极管的集电极连接第三电阻与电容的一端，三极管的发射极连接电容的另一端。
请参照图2，所述闭门检测模块包括：霍尔传感器U1和磁块，所述霍尔传感器U1连接二极管D1的负极，二极管D1的正极连接电阻R1，二极管D1的负极连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接电阻R3与电容C1的一端，三极管Q1的发射极连接电容C1的另一端。
优选地，闭门检测模块检测闭门状态，由霍尔传感器U1和组成，磁块与霍尔传感器U1相向设置。所述磁块设于边框上，霍尔传感器U1与二极管D1导通连接，霍尔传感器用于传递检测信号，当关闭门后，霍尔传感器U1检测到磁块，表明门已关好，相反地，若霍尔传感器U1检测不到磁块，表明门未关闭好。
优选地，所述触发模块包括：时基集成电路U2，二极管D2，电位器RP1、电阻器R4、电容器C2，U2的2端连接Q1的集电极，3端连接二极管D2的正极，5端连接电容C3，6端连接电阻R4，7端连接电容C2，电阻R4连接电位器RP1。
优选地，所述开关模块包括：交流固态继电器SSR和压敏电阻器RV、限流电阻器R5，限流电阻器R5的一端连接二极管D2的负极，限流电阻器R5的另一端与交流固态继电器SSR进行连接，所述交流固态继电器SSR连接有用于记忆开启和关闭状态过程中门位置的磁性编码器U5。
优选地，所述电源模块包括：电源变压器T和硅全桥电路QD，固定式三端集成稳压器U3、滤波电容器C4和C5，U3的2端连接电容C4的一端，U3的3端连接电容C4的另一端，U3的2端连接电容C5的一端，U3的1端连接电容C5的另一端。
本发明的工作原理是：当门处在关闭状态时，霍耳传感器U1受磁块磁力线的作用，其输出端第3脚处于低电平，二极管D1导通，三极管Q1截止，与三极管Q1集电极相接的时基集成电路U2的低电平触发端第2脚通过电阻器R3接电源正极，单稳态电路处于复位状态。此时，U2内部导通的放电三极管(第7脚)将电容器C2短路，U2输出端第3脚为低电平，二极管D2截止，交流固态继电器SSR因无控制电流而处于截止状态，磁性编码器U5无电不工作，处在关闭状态。
当将处在关闭状态的门往开启方向推动时，门框上的支点经臂联接件101联动闭门器轴102，由驱动活塞107压缩储能弹簧108，使液压油流入油腔。此时，霍耳传感器U1与磁块之间的磁力线开始被短路，使U1第3脚输出高电平脉冲，经三极管Q1反相后作为U2的触发脉冲。于是，单稳态电路翻转进入暂稳态，U2的第3脚输出高电平，D2导通；同时，交流固态继电器SSR导通，使磁性编码器U5得电自动工作，并记忆开启和关闭状态过程中门位置。
优选地，U2内部放电三极管截止，电容C2通过RP1和R4开始充电，并使U2的阀值输入端(高电平触发端)第6脚电位不断上升。
优选地，U2的第3脚恢复为低电平时，D2截止，交流固态继电器SSR截止，磁性编码器U5断电关闭。与此同时，U2内部放电三极管导通，C2经第7脚快速放电，电路又恢复到常态。
优选地，单稳态电路每次进入暂稳态的时间长短取决于电容器C2和电阻器R4、电位器RP1的时间常数为t，由算法t＝1.1×C2(R4+RP1)来计算。
优选地，调节电位器RP1阻值，可连续改变时间常数。
优选地，二极管D1可作为U1工作状态指示灯，又兼作电源指示灯。
优选地，二极管D2可作为U5工作指示灯。
优选地，电容器C1、C3为交流旁路电容器，用于消除各种杂波干扰对单稳态电路造成的误触发，使整个控制电路性能稳定可靠。
优选地，U1可选用UGN3120或UGN3020，CS3020型开关型霍耳传感器，用于将磁输入信号转换成开关状态电信号输出。
优选地，U1也可采用稳压电路、磁敏感区电路、放大电路、施密特触发整形电路、与开路输出电路进行代替。开路输出使器件很容易地与众多的逻辑电路系列接口。
优选地，与霍耳传感器配合使用的小磁铁，可用一块尺寸约为10mm×10mm×15mm的永久性磁铁，体积不宜过大。
优选地，U2选用NE555型时基集成电路，也可用SL555、LM555或μA555等同类型电路直接代换。
优选地，U3用78L09型低功耗、100mA固定式三端集成稳压器。
优选地，Q1选用9014或其他硅NPN小功率三极管。
优选地，QD采用1A、50V硅全桥，亦可用1N4001型硅整流二极管构成桥式整流电路代替。
优选地，交流固态继电器SSR可采用SP1110型交流固态继电器，SP1110的通态输出电流为1A(有效值)，输出端耐压多350V，断态漏电流＜1mA；控制端输入信号电平2～6V，输入电流3～10mA。
优选地，压敏电阻器RV可采用氧化锌压敏电阻器，并联在SSR的交流输出端，主要防止电磁阀产生的感应电压击穿SSR输出端。
优选地，压敏电阻器RV也可用一只电阻和一只电容器进行串联，以构成RC吸收回路后代替。
优选地，RP1采用WS-2-X型锁紧型有机实心电位器。
优选地，R1～R5采用RTX-1/4W型碳膜电阻器。
优选地，C1、C3、C4均采用CT1型瓷介电容器。
优选地，C2采用钽电解电容器，以保证电路延时精度。
优选地，C5采用CD11/25V型电解电容器。
优选地，电源变压器T可采用220V/12V，3W电源变压器，要求持续长时间运行不发热。
优选地，驱动单元与闭门检测模块，触发模块，开关模块与电源模块组合，确保闭门器长时间高效率操作。
优选地，交流固态继电器SSR还可连接独立速度调节器阀，关闭速度可准确调整。
优选地，交流固态继电器SSR还可连接止动装置，可使门扉停止在例如89度以上任意角度。
优选地，交流固态继电器SSR还可连接阻尼缓冲装置，快速开门到一定位置后产生阻尼缓冲，用于防止用力快速开门时门或锁碰撞墙面；另一方面，门从开门的最大位置开始匀速缓慢关闭。
优选地，驱动单元可选择连接防撞击缓冲装置。
优选地，交流固态继电器SSR还可连接无线遥控器，和/或外接读卡器组成门禁一体化系统。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种工作高效的闭门器，包括壳体，驱动单元以及液压减震单元，所述驱动单元借助于闭门器轴和臂联接件而联接至门并且被设置在闭门器壳体中，所述驱动单元包括凸轮驱动件，该凸轮驱动件具有凸轮盘并且具有第一辊与第二辊，所述凸轮盘以扭矩方式布置在闭门器轴上，所述第一辊与第二辊支靠于凸轮盘，所述第一辊被支撑在减震活塞处，所述第二辊被布置在驱动活塞处，所述驱动活塞与储能弹簧连接，所述储能弹簧布置在壳体中，其特征在于：还包括与所述驱动单元相连接的闭门检测模块，触发模块，开关模块与电源模块，其中，所述闭门检测模块包括霍尔传感器和磁块，所述霍尔传感器连接二极管的负极，二极管的正极连接第一电阻，二极管的负极连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接三极管的基极，三极管的集电极连接第三电阻与电容的一端，三极管的发射极连接电容的另一端。
2.根据权利要求1所述的工作高效的闭门器，其特征在于，所述触发模块包括时基集成电路U2，二极管D2，电位器RP1、电阻器R4、电容器C2，U2的2端连接Q1的集电极，3端连接二极管D2的正极，5端连接电容C3，6端连接电阻R4，7端连接电容C2，电阻R4连接电位器RP1。
3.根据权利要求2所述的工作高效的闭门器，其特征在于，所述开关模块包括交流固态继电器SSR和压敏电阻器RV、限流电阻器R5，限流电阻器R5的一端连接二极管D2的负极，限流电阻器R5的另一端与交流固态继电器SSR进行连接，所述交流固态继电器SSR连接有用于记忆开启和关闭状态过程中门位置的磁性编码器U5。
4.根据权利要求3所述的工作高效的闭门器，其特征在于，所述电源模块包括：电源变压器T和硅全桥电路QD，固定式三端集成稳压器U3、滤波电容器C4和C5，U3的2端连接电容C4的一端，U3的3端连接电容C4的另一端，U3的2端连接电容C5的一端，U3的1端连接电容C5的另一端。
5.根据权利要求2所述的工作高效的闭门器，其特征在于，所述开关模块包括交流固态继电器SSR和压敏电阻器RV、限流电阻器R5，限流电阻器R5的一端连接二极管D2的负极，限流电阻器R5的另一端与交流固态继电器SSR进行连接，所述交流固态继电器SSR连接独立速度调节器阀。
6.根据权利要求2所述的工作高效的闭门器，其特征在于，所述开关模块包括交流固态继电器SSR和压敏电阻器RV、限流电阻器R5，限流电阻器R5的一端连接二极管D2的负极，限流电阻器R5的另一端与交流固态继电器SSR进行连接，所述交流固态继电器SSR连接止动装置。
7.根据权利要求2所述的工作高效的闭门器，其特征在于，所述开关模块包括交流固态继电器SSR和压敏电阻器RV、限流电阻器R5，限流电阻器R5的一端连接二极管D2的负极，限流电阻器R5的另一端与交流固态继电器SSR进行连接，所述交流固态继电器SSR连接阻尼缓冲装置。
8.根据权利要求2所述的工作高效的闭门器，其特征在于，所述开关模块包括交流固态继电器SSR和压敏电阻器RV、限流电阻器R5，限流电阻器R5的一端连接二极管D2的负极，限流电阻器R5的另一端与交流固态继电器SSR进行连接，所述交流固态继电器SSR还连接无线遥控器，和/或外接读卡器。
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