CN106012899B - 闸机机芯 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种闸机机芯，用于使得配置该闸机机芯的闸机能满足更多的使用场景和方便运输。本发明实施例方法包括：动力子系统，其包括驱动电机；闸门子系统，其包括弹性储能装置和电磁装置，弹性储能装置包括弹性件，弹性件作用于拦道件，电磁装置包括电磁铁；在电磁铁通电时，电磁装置连接，所述动力子系统通过所述电磁装置控制拦道件的动作并同步使所述弹性件变形储能，在所述电磁铁断电时，所述电磁装置断开连接，所述拦道件在所述弹性件控制下动作。从而闸机的拦道件的开启和闭合由驱动电机和弹性件共同作用，因弹性件易于安装和运输，且对使用环境没影响，这使得配置有该弹性件的闸机易于运输和满足更多的使用场景。

Description

闸机机芯

技术领域

本发明涉及通行装置领域，尤其涉及一种闸机机芯。

背景技术

在人行或车行等道口常设置有翼闸等闸机装置，而翼闸等闸机作为人行出入口控制机，通常需要具备开关闸功能。

为实现这个功能，现有技术通常是在翼闸内增加一个蓄电池，当翼闸的市电断电后，翼闸利用电子开关切换到蓄电池供电，从而在蓄电池的控制下使闸门动作。

但是，若翼闸等闸机使用蓄电池，则因蓄电池不环保，以及由于电池存在一定的安全隐患，会使得使用蓄电池的闸机在一些场合不能使用，同时对运输也会带来麻烦。

发明内容

本发明实施例提供了一种翼闸机芯，旨在使得配置该闸机机芯的闸机能满足更多的使用场景和方便运输。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

一种闸机机芯，包括：

动力子系统，其包括驱动电机；

闸门子系统，其包括弹性储能装置和电磁装置，所述弹性储能装置包括弹性件，所述弹性件作用于拦道件，所述电磁装置包括电磁铁；

在所述电磁铁通电时，所述电磁装置连接，所述动力子系统通过所述电磁装置控制拦道件的动作并同步使所述弹性件变形储能，

在所述电磁铁断电时，所述电磁装置断开连接，所述拦道件在所述弹性件控制下动作。

进一步地，所述翼闸机芯还包括机芯支架，所述闸门子系统设于所述机芯支架上。将闸门子系统安装在机芯支架上，减少了对壳体的限制，使得壳体有更多的造型，并且方便闸门子系统的安装。

进一步地，在所述电磁铁通电时，所述动力子系统通过所述电磁装置控制拦道件闭闸并同步使所述弹性件变形储能，在所述电磁铁断电时，所述拦道件在所述弹性件的弹性力作用下开闸。因弹性件在电磁铁一断电时就能控制拦道件，这样的设置相较于动力子系统控制拦道件开闸而弹性件控制拦道件闭闸，可以满足更快的开闸要求，减速用户通过闸机的等待时间。

进一步地，所述电磁装置还包括第一连接件和第二连接件，所述电磁铁控制所述第一连接件与所述第二连接件的连接和断开，所述第一连接件的一端与拦道件连接，所述动力子系统向所述第二连接件的一端提供动力。电磁铁通过控制两连接件的连接状态来实现电磁装置的开断连接，方便电磁装置的实现和安装。

进一步地，所述闸门子系统还包括第一传动件和第二传动件，所述第二传动件的一端与所述第二连接件连接，所述第二传动件的另一端在所述机芯支架上转动，所述第一传动件的一端与所述第一连接件连接，所述第一传动件的另一端在所述机芯支架上转动，所述第一传动件的转轴和所述第二传动件的转轴相重合，所述动力子系统向所述第二传动件传递动力，所述拦道件安装于所述第一传动件上。在使用第一传动件和第二传动件后，电磁装置在两传动件的带动下在机芯支架的外围摆动，使得该翼闸机芯的结构布局更加合理紧凑，而拦道件安装于第一传动件，电磁装置通过两传动件与机芯支架安装，可以使得机芯安装和拆卸起来更加方便。

进一步地，所述弹性件为扭簧，所述弹性储能装置还包括传动轴，所述传动轴的一端与所述扭簧连接，所述传动轴的另一端控制拦道件的动作。扭簧具有大力矩，可存储更多的能量，对拦道件的作用力符合使用要求，通过传动轴来建立拦道件和扭簧的连接关系，扭簧只要带动传动轴就可使得拦道件动作，从而扭簧对拦道件的控制易于实现。

进一步地，所述弹性储能装置还包括互相啮合传动的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮在所述机芯支架上转动，所述第一齿轮的转动轴与所述拦道件的转动轴相重合，所述第二齿轮在所述第二齿轮的转轴处与所述传动轴连接，从而所述扭簧通过控制所述传动轴的转动带动所述第一齿轮和第二齿轮的转动，所述第一齿轮控制所述拦道件的动作。传动轴通过第一齿轮和第二齿轮的啮合传动来带动拦道件，其传动轴与第二齿轮连接而第一齿轮控制拦道件的动作，各零件间的连接关系简单，方便了这些零部件的安装。

进一步地，所述第一齿轮和第二齿轮设置于所述机芯支架的第一侧面，所述扭簧设置于所述机芯支架的第二侧面，所述第一侧面和第二侧面为机芯支架上相背的两侧面。将第一齿轮、第二齿轮与扭簧安装于机芯支架的不同侧面，使得机芯上的部件合理布局，增大机芯支架上的空间利用率，使得闸机机芯的结构紧凑。

进一步地，所述机芯支架上还设有主动轮和从动轮，所述主动轮上的扣爪扣入所述从动轮上的传动槽，从而所述动力子系统向所述主动轮传递动力，所述扣爪作用于所述传动槽以使所述主动轮带动所述从动轮，所述从动轮与所述第二传动件的一端连接，从而所述传动件被所述从动轮带动，所述传动槽为径向槽，在所述从动轮开始转动和终止转动位置处，所述扣爪的运动方向与所述从动轮的径向同向。这样设施的主动轮和从动轮具有正弦减速作用，驱动电机通过该主动轮和从动轮来控制拦道件，使得拦道件启停平缓，减少了对设备的损害和噪音，并且该主动轮和从动轮为马耳他结构，从动轮具有反向自锁功能，使得在拦道件的停止位置，不能从拦道件侧掰动拦道件，而在电磁铁还是通电状态下，扭簧也不能拉动拦道件。

进一步地，所述主动轮上位于所述扣爪两侧各设有一固定轴，所述从动轮的两侧边沿各设有一限定槽，当所述从动轮转动到所述限定槽与所述固定轴接触时，所述固定轴和限定槽配合以锁定所述从动轮的转动。固定轴和限定槽使得主动轮和从动轮进一步具有自锁能力，同时固定轴和限定槽的抵接防止了从动轮的过度转动。

进一步地，所述机芯支架上还设有离合器装置，所述动力子系统通过所述离合器装置向所述电磁装置传递动力预设值，当所述离合器装置的动力输出端遇到预设阻力时，所述离合器内部打滑，从而所述动力子系统的动力预设值不能通过所述离合器装置传递，从而可以将拦道件的闭合力调到不伤人伤物。并且通过改变动力输出轴上的齿轮和离合齿轮以及变速齿轮上的齿轮比，还能起到变速的作用。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

闸机机芯包括动力子系统和闸门子系统，闸门子系统包括弹性储能装置和电磁装置，在电磁装置的电磁铁通电时，电磁装置连接，动力子系统通过电磁装置控制拦道件的动作并同步使弹性储能装置的弹性件变形储能，在该电磁铁断电时，电磁装置断开连接，拦道件在弹性件控制下动作。从而闸机的拦道件的开启和闭合由驱动电机和弹性件共同作用，因弹性件易于安装和运输，且对使用环境没影响，在许多场合都能使用，这使得配置有该弹性件的闸机易于运输和满足更多的使用场景。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种翼闸机芯的示意图；

图2是图1所示翼闸机芯的零件爆炸图；

图3是图1所示翼闸机芯打开扭簧箱盖后的示意图；

图4是图1所示翼闸机芯的另一视角的示意图；

图5是图1所示翼闸机芯的另一示意图；

图6是图1所示翼闸机芯的离合器装置的爆炸图；

图7是图1所示翼闸机芯的减速子系统的一工作状态示意图；

图8是图1所示翼闸机芯的减速子系统的另一工作状态示意图；

图9是图1所示翼闸机芯的减速子系统的另一工作状态示意图；

图10是图1所示的翼闸机芯在翼板闭闸时且移除从动轮和扭簧箱盖后的示意图；

图11是图1所示的翼闸机芯在翼板开闸时且移除从动轮和扭簧箱盖后的示意图；

图12是本发明实施例提供的一种摆闸机芯的示意图；

图13是本发明实施例提供的一种道闸机芯的示意图。

其中：1、动力子系统；2、驱动电机；3、闸门子系统；4、弹性储能装置；5、电磁装置；6、翼板；7、闸杆；8、电磁铁；9、机芯支架；10、第一连接件；11、第二连接件；12、第一传动件；13、第二传动件；14、摆件；15、扭簧；16、传动轴；17、第一齿轮；18、第二齿轮；19、第一侧面；20、第二侧面；21、主动轮；22、从动轮；23、扣爪；24、扭簧箱盖；25、离合器装置；26、感应片；27、位置检测元件；28、离合传动轴；29、离合齿轮；30、离合片；31、弹簧；32、变速齿轮、33、转动轴、34、传动槽；36、固定轴；37、限定槽；38、减速机。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种闸机机芯，用于使得配置该闸机机芯的闸机能满足更多的使用场景和方便运输。

本发明闸机包括翼闸、摆闸、道闸等，本发明的拦道件包括翼板6、摆件14、闸杆7等等，本发明实施例对此不构成限定。

如图1所示，本发明实施例的闸机机芯包括动力子系统1、闸门子系统3和机芯支架9，该动力子系统1和闸门子系统3安装在机芯支架9上，从而通过机芯支架9支撑动力子系统1和闸门子系统3，而不是将动力子系统和闸门子系统安装在闸机的机芯支架上，减少了对壳体的限制，使得壳体有更多的造型，并且在机芯支架9上利用数控机床便宜而高精度的加工出各种安装孔位后，闸机的其他子系统皆围绕这个机芯支架安装，并由其控制精度，从而可减少闸机机芯的部件在安装后产生的误差。而现有闸机机芯的传动部件多数是互相叠加装配，造成误差叠加，制造及调试难度高。该动力子系统1包括驱动电机2，该驱动电机2向闸机提供动力。闸门子系统3包括弹性储能装置4和电磁装置5，弹性储能装置4包括弹性件，弹性件作用于拦道件，而电磁装置5包括电磁铁8。在电磁铁8通电时，电磁装置5连接，动力子系统1通过电磁装置5控制拦道件的动作并同步使弹性件变形储能。在电磁铁8断电时，电磁装置断开连接，弹性件的弹性能释放，从而拦道件在弹性件控制下动作。从而实现了动力子系统和闸门子系统共同控制拦道件的动作。

其中，动力子系统1和闸门子系统3对拦道件的控制包括：在电磁铁8通电时，动力子系统通过电磁装置控制拦道件闭合并同步使弹性件变形储能，在电磁铁断电时，拦道件在弹性件的弹性力作用下开启。或则，在电磁铁8通电时，动力子系统通过电磁装置控制拦道件开启并同步使弹性件变形储能，在电磁铁断电时，拦道件在弹性件的弹性力作用下闭合。其中弹性件可以是扭簧即卷簧、拉簧等材料。

优选的，本发明实施例的机芯支架9为长150mm宽50mm厚4-5mm的矩形钢，因矩形钢为按照国标生产，从而对其采购和加工易于实现，这有助于减少成本和方便对机芯支架的生产。

可以理解，在本发明有的实施例中，闸机机芯的动力子系统1可以不安装在机芯支架9上而是安装在闸机壳体上，本发明实施例对此不作限定。在本发明有的实施例中，闸机机芯还可以包括用于控制拦道件具体动作过程的正弦减速子系统、用于控制动力子系统工作的电气控制子系统等子系统，这些子系统可以安装在机芯支架上，也可以安装在闸机壳体上，本发明实施例对以上内容不作具体限定。

本发明的闸机机芯可以用在翼闸、道闸、摆动闸等闸机领域，例如图13为与道闸相配的闸机机芯的示意图，图12为与摆动闸相配的闸机机芯的示意图。

为了更直观地描述本发明，下面以闸机为翼闸，即以拦道件为翼板6的具体实施例来描述本发明实施例的闸机机芯，其中翼闸机芯是闸机机芯的一种具体情况，本发明的闸机机芯还可以是摆闸机芯、道闸机芯等其他闸机机芯，本发明实施例对此不作具体限定，摆闸机芯和道闸机芯的具体结构可参考下述对翼闸的描述，以及图12和图13的情况。

由图1可知，本发明实施例的翼闸机芯包括机芯支架9、动力子系统1和闸门子系统3，以及减速子系统和离合器装置25，这些子系统和装置安装在机芯支架9上，在机芯支架9上设有安装孔位，这些子系统通过安装孔位安装在机芯支架上。从而翼闸机芯有机芯支架9支撑，避免了在翼闸机芯安装在壳体上时的对壳体的限制，如可以减少对壳体硬度的要求，使得壳体有更多的造型。并且这样的结构因机芯支架可以控制安装误差和精度，从而使得该翼闸机芯具有更优的安装精度。

可以理解，在有的实施例中机芯支架9也可以不是必须的，即将闸机机芯的这些子系统和装置安装在壳体上，或者闸机的子系统可以有的安装在机芯支架上，有的安装在壳体上，本发明实施例对此不构成限定。

如图3所示，动力子系统1包括驱动电机2和减速机38，其中该驱动电机2为直流有刷电机，减速机38与驱动电机2匹配，通过更换不同减速比的减速机，可以改变机芯输出力矩大小及转速。使用直流有刷电机的目的是，利用直流有刷电机的启动扭矩高，输出扭矩动态范围大的特点，克服静摩擦力。获得高启动加速度，便于闸门快速启动。当然，减速机在有的实施例中可以不设置。

闸门子系统3，其包括弹性储能装置4和电磁装置5，弹性储能装置4包括弹性件，弹性件作用于翼板6，电磁装置5包括电磁铁8、第一连接件10和第二连接件11，如图2所示的结构，该第一连接件10和第二连接件11为板型结构，第一连接件10通过电磁铁8与第二连接件11连接，电磁铁8包括两消防电磁铁底座，两连接件分别与两消防电磁铁底座连接。电磁铁8的铁心和线圈设于其中之一的消防电磁底座上，另一消防电磁底座在电磁铁通电时被铁心和线圈产生的磁场吸引，从而此时，即电磁铁通电时，第一连接件和第二连接件连接，例如，电磁装置5连接为一体。在电磁铁8断电时，第一连接件10和第二连接件11断开连接，即，在电磁铁8断电时，电磁装置5断开连接。其中，可以通过调节电磁铁而改变电磁铁的磁场强度，来使得电磁装置的连接的强度符合使用要求。

在其他的实施例中，消防电磁铁底座可以和其对应的连接件为一体结构，即电磁铁底座并非必须的，可以将电磁铁的铁心和线圈直接安装在连接件上，另一连接件被电磁铁产生的磁场吸引。但是设置电磁铁底座后，可方便本发明实施例的闸门子系统的制造和安装，利于减少成本。而第一连接件与第二连接件也可以是其他类型的结构。其中消防电磁铁底座可以是磁铁等能被磁场吸引的材料。

可以理解，在有的实施例中，第一连接件和第二连接件可以是轴结构，而电磁铁安装在其中一连接件的轴端，第一连接件可以在翼板转动轴处作用于翼板，当电磁铁通电时，第一连接件和第二连接件连接，第二连接件被驱动电机驱动而转动时，第一连接件被带转动，从而翼板转动闭闸或开闸。

在图3、图5所示，电磁铁8控制第一连接件10与第二连接件11的连接和断开，第一连接件10的一端与翼板6连接，动力子系统1向第二连接件11的一端提供动力。其中，闸门子系统3还包括第一传动件12和第二传动件13，第一连接件10与第一传动件12的一端连接从而与翼板6连接，而第二连接件11与第二传动件13的一端连接。这两个传动件为相同的直杆型结构，当然传动件也可以是其他的结构，例如曲杆、扇形板等，两传动件可以相同也可以不相同，本发明实施例对此不构成限定。

第二传动件13与第二连接件11连接，第二传动件13的另一端在机芯支架上转动，第一传动件12的一端与第一连接件10连接，第一传动件12的另一端在机芯支架9上转动，第一传动件12的转轴和第二传动件13的转轴相重合，动力子系统向第二传动件13传递动力，而翼板安装在第一传动件12上，从而动力子系统通过电磁装置5即可控制翼板6的动作。在本发明的实施例中，在机芯支架9上设有一转动轴33，而第一传动件12和第二传动件13分别安装在转动轴33的两端，其中第一传动件12和第二传动件13分别独立地在该转动轴33的两端转动，这样方便的实现了第一传动件12的转轴和第二传动件13的转轴相重合，使得机芯支架9的安装更加方便，且使得第一传动件12的转轴和第二传动件13的转轴相重合的精度容易满足要求。

动力子系统1向第二传动件13传递动力的方式有多种，在本发明实施例中的实现方式是动力子系统1的减速机向离合器装置25和减速子系统传递力矩，减速子系统的从动轮22向第二传动件13传递动力。可以理解，在有的实施例中，动力子系统1可以直接向第二传动件13传递动力，例如在第二传动件13的转轴处，驱动电机2与第二传动件13通过齿轮啮合等方式连接，从而驱动电机直接作用于第二传动件，本发明实施例对此做不具体限定。

在使用第一传动件12和第二传动件13后，电磁装置5在两传动件的带动下在机芯支架9的外围摆动，使得该翼闸机芯的结构布局更加合理紧凑，将翼板6安装在第一传动件12上，而第一传动件12在机芯支架上转动连接，通过第一传动件，翼板6在机芯支架9上转动方便，从而动力子系统1和弹性储能装置4通过带动第一传动件12和第二传动件13即可控制翼板的开闸和闭闸，使得对翼板的控制易于实现。

如图2、图4所示，弹性储能装置4包括扭簧15、传动轴16、第一齿轮17和第二齿轮18。为了合理利用机芯支架的空间，使得翼闸机芯的结构紧凑，第一齿轮17和第二齿轮18设置于机芯支架9的第二侧面20，扭簧15设置于机芯支架9的第一侧面19，其中第一侧面19和第二侧面20为机芯支架9上相背的两侧面。传动轴16贯通机芯支架9，在机芯支架的第二侧面20，传动轴16的一端与扭簧15连接，传动轴16与扭簧15的连接方式可以是卡接、胶粘连接、焊接等等，本发明实施例的方式是卡接，即传动轴16的一端由曲面和平面围绕而成，扭簧15的中部处为扭簧的一端，扭簧15的该端中，扭簧绕成与传动轴的端部契合的曲面和平面，从而传动轴16的在扭簧15的中部与扭簧卡接。而扭簧在机芯支架的第二侧面与机芯支架相对固定，例如在机芯支架的第二侧面设有扭簧箱盖24，扭簧15的远离传动轴的一端与该扭簧箱盖24固定连接。因扭簧15为弹性件，可通过变形来存储能量。在机芯支架的第一侧面19，传动轴16的另一端与第二齿轮18连接，其中，传动轴16在第二齿轮18的转轴处与第二齿轮18连接，从而传动轴16的转轴与第二齿轮18的转轴重合。

而第一齿轮17和第二齿轮18互相啮合传动的，第一齿轮17在机芯支架上转动，第一齿轮17的转动轴与翼板的转动轴相重合，在本发明的实施例中，翼板6安装在第一传动件12上，从而翼板6跟随第一传动件12绕第一传动件12的一端在机芯支架上转动，第一齿轮17与第一传动件12的一端固定连接，从而第一齿轮17的转轴与第一传动件12的转轴重合，第一齿轮17的转动可以与第一传动件12的转动互相带动。这样，扭簧15通过控制传动轴的转动带动第一齿轮17和第二齿轮18的转动，而第一齿轮17能控制翼板的动作。其中，第一齿轮可以制作成扇形结构。

动力子系统1和闸门子系统3的工作原理为：在电磁铁通电时，动力子系统通过电磁装置控制翼板的动作并使扭簧变形储能，在电磁铁断电时，翼板在扭簧的控制下动作。

下面以动力子系统1通过电磁装置5控制翼板6闭合，而翼板6在扭簧15的弹性力作用下开启为例进行说明。要注意的是，第一连接件10和第二连接件11的相对位置，此时，在翼板闭合的方向上，第一连接件10相对第二连接件11在后。在电磁铁8通电时，电磁铁8产生磁场，从而第一连接件10与第二连接件11被电磁铁8吸合连接，电磁装置为一体连接，驱动电机2向第二传动件13提供动力，以使第二传动13件绕其一端转动，第二传动件13通过电磁装置5带动第二传动件13，使得第二传动件13绕其一端转动，从而安装在第一传动件12上的翼板6跟随第一传动件12转动，此时翼板6为闭闸。因第一传动件12与第一齿轮17固定连接且同转轴，从而第一齿轮17与第一传动件12同轴转动。而第二齿轮18与第一齿轮17啮合，第一齿轮17的转动带动第二齿轮18的转动，从而与第二齿轮18同转轴的传动轴16在机芯支架9内与第二齿轮18一起转动，因传动轴16与扭簧15卡接，传动轴16的转动使得扭簧15卷紧变形，扭簧存储能量。从整体来看，在电磁铁通电时，在驱动电机的带动下，第一传动件12、第二传动件13、电磁装置5、翼板6和第一齿轮17一起绕同一转轴向翼板闭闸方向转动，而在第一齿轮17的带动下，第二齿轮18与传动轴16绕同一转轴转动，扭簧15变形储能。直到翼板闭闸完成，前述动作才停止，然后驱动电机停止提供能量，而翼板6在动力子系统1或减速子系统的作用下维持闭合状态，扭簧15的弹性力和第二传动件13的转轴所在的一端受到的作用力保持力平衡。如图10所示，电磁装置通电，翼板闭合，扭簧15处于收缩状态，驱动电机的部分动能通过扭簧15的弹性变形存储起来。

在电磁铁8断电时，电磁铁8停止产生磁场，第一连接件10和第二连接件11断开连接，从而电磁装置5断开连接，此时扭簧15的弹性力带动传动轴16转动，传动轴16的转动带动第二齿轮18的转动，第二齿轮18与第一齿轮17啮合传动，从而与第一齿轮17固定连接的第一传动件12、第一齿轮17以及与第一传动件12连接的第一连接件10一起绕转轴转动，但转动的方向为与翼闸闭合的方向相反，翼板6在第一传动件12的带动下开闸，直至翼板6转动到最大位置才停止，如图11所示，此时电磁装置断电，扭簧15变形释放能量，扭簧带动翼板归位，至翼板归位完成，扭簧15恢复原来形变状态。可以在机芯支架或壳体上设置一限位件，用于在翼板开闸转动到最大角度时限制翼板再转动，该限位件可以是与第一传动件抵接，也可以是与第一齿轮17抵接，或者与第一连接件10抵接，本发明实施例对此不做限定。在有的实施例中该限位件也可以不设置，而是通过壳体来限制翼板闭合转动时的最大位置。

当翼板需要闭合时，电磁铁通电产生磁场，在驱动电机的带动下，第一传动件12、第一连接件10向翼板开启的方向转动，直至第一连接件10和第二连接件11通过电磁铁再次连接在一起，然后，驱动电机改变转动的方向，翼闸机芯上的零部件重复前述的过程，使翼板闭合。

可以理解，在有的实施例中，动力子系统1通过电磁装置控制翼板开闸，而翼板在弹性件的弹性力作用下闭合。此时，在翼板闭合的方向上，第一连接件相对第二连接件在前，并且扭簧的设置也要做相应的变动，在翼板开闸时扭簧变形储能，在翼板闭合时，扭簧变形释放能量。此时的具体工作过程可参考前述的工作过程进行推导，在此不再赘述。

可以理解，弹性储能装置具有多种的实施方式，上述的弹性储能装置只是其中的一种较优的结构。例如，在本发明有的实施例中，弹性储能装置可以不包括第一齿轮17和第二齿轮18，此时，可使用传动带让传动轴16和第一传动件12传动连接，或者传动轴16可以直接与第一传动件12固定连接，且传动轴16和第一传动件12同转轴转动。在本发明还有的实施例中，扭簧15可以设置在机芯支架9的第一侧面19，即扭簧15和第一齿轮17、第二齿轮18位于同侧。在本发明还有的实施例中，弹性储能装置4只包括弹性件，该弹性件例如可以是拉簧，该拉簧的一端与翼板6固定连接，拉簧的另一端与机芯支架或者翼闸壳体固定连接，这种实施方式也可以起到如图11所示的实施例的效果，但工作没前述实施例的弹性储能方式稳定。

在本发明有的实施例中，机芯支架上还设有减速子系统，如图7、图8、图9所示。该减速子系统包括主动轮21和从动轮22，主动轮21上的扣爪23扣入从动轮22上的传动槽34，从而主动轮和从动轮连接，动力子系统1向主动轮21传递动力，扣爪23作用于传动槽34以使主动轮21带动从动轮22，从动轮22与第二传动件13的一端连接，从而第二传动件13被从动轮带动。

当主动轮21匀速旋转时带动从动轮旋转，由于旋转时扣爪在传动槽34内滑动，实际上从动轮22受力力臂在改变。在从动轮开始转动和停止转动位置处，扣爪作用于从动轮的力臂最大，而在传动槽位于主动轮的转轴和从动轮的转轴所在的平面时，扣爪作用于从动轮的力臂最小，从而实现了从动轮在开始转动和终止转动位置处速度最小，该速度趋于零，在从动轮转动到中间位置时，从动轮的速度最大，反应到安装在输出轴上的拦道件，拦道件的抬起和落下停止位置速度趋于零，实现了拦道件的平稳转动。

这样设置的主动轮和从动轮具有正弦减速作用，驱动电机通过该主动轮和从动轮来控制拦道件，使得拦道件启停平缓，减少了对设备的损害和噪音，并且该主动轮和从动轮为马耳他结构，从动轮具有反向自锁功能，使得在拦道件的停止位置，不能从拦道件侧掰动拦道件，而在电磁铁还是通电状态下，扭簧也不能拉动拦道件。此处的拦道件为翼板，在道闸的实施例中拦道件为闸杆，在摆闸的实施例中拦道件为摆动板。

例如，以第二直线为通过从动轮的转轴和扣爪中心的直线，第三直线为通过从动轮的转轴和主动轮的转轴的直线，设第二直线和第三直线的夹角为变速夹角，变速角度在-19度起点及19度终点位置，扣爪作用于从动轮上的力臂最大，如图7和图9所示，0度位置时扣爪作用于从动轮的力臂最小，如图8所示；同时，由两轮的安装关系决定，主动轮在起点到终点始终匀速做功(共旋转152度)，而从动轮速度在变速夹角为-19度及19度时速度趋于零，从动轮在0度时速度最大，例如是主动轮的1.45倍，从动轮的速度和转动角函数关系为正弦曲线。反映到翼闸翼板，在开启及闭合点位速度趋于零，所以很平稳。其中，变速角度可根据翼板的转动角度设置，此处的变速角度仅为一示例。同时，通过固定轴36和从动轮的限定槽37的结构关系以及传动槽和定速轮的扣爪的关系，该减速子系统也可以实现反向自锁：就是在起点和终点位置，从变速轮端不可以主动旋转，即变速轮被锁定。

在从动轮开始转动和其终止转动位置处，扣爪的运动方向与从动轮的径向同向。即，第一直线垂直于第二直线，其中第一直线为通过主动轮的转轴和扣爪中心的直线，第二直线为通过从动轮的转轴和扣爪中心的直线。如图7和图9所示，此时主动轮开始或终止带动从动轮，这两个位置分别与翼板闭闸或开闸完成时的位置对应。这样的结构，在从动轮开始转动和终止转动位置处，从动轮作用于扣爪的力的方向沿主动轮的径向，从而从动轮不能主动转动，使得从动轮被锁定。另外，主动轮上位于扣爪两侧各设有一固定轴36，从动轮的两侧边沿各设有一限定槽37，当从动轮转动到限定槽37与固定轴36接触时，固定轴36和限定槽37配合以锁定从动轮的转动。在从动轮转动到限定槽与固定轴接触时，若从动轮转动，则限定槽的边沿作用于固定轴的力的方向与主动轮的径向同向，从而从动轮不能主动转动，实现了从动轮的自锁。并为主动轮21与从动轮22之间提供一定的缓冲效果。固定轴和限定槽的设置配合马耳他结构的原理进一步实现减速子系统的反向自锁功能，即在起点和终点位置，从动轮端不可以主动旋转，即从动轮被锁定。若从动轮为对称结构，则固定轴相应地对称地位于扣爪23两侧，即两固定轴分别距抓扣距离相等。从而有助于实现从动轮的速度和转动角函数关系为正弦曲线。

从动轮开始转动位置和停止转动位置对应于翼板的开启和闭合的位置，因从动轮在开始转动位置和停止转动位置相对主动轮自锁，与弹性储能装置配合时，当翼闸在驱动电机带动下转动到闭闸位置，在电磁铁断电前，电磁装置仍保持连接，扭簧通过电磁装置会对第二传动件传递动力，因第二传动件与从动轮连接，而从动轮相对主动轮自锁，从而翼板能保持闭合状态。直到电磁铁断电后，扭簧才能拉动翼板，使翼板开闸。

机芯支架的第一侧面上还设有感应片26和位置检测元件27，主动轮位于机芯支架的第二侧面，感应片与主动轮连接，位置检测元件通过检测感应片的转动角度来控制驱动电机的工作。

如图4所示，在翼闸机芯还包括电子控制子系统的实施例中，该电子控制子系统包括位置检测元件27，该位置检测元件27例如可以是光栅，在本发明实施例中道闸机芯包括两个光栅和一个感应片26，该感应片26与主动轮21同轴，从而感应片26被主动轮21带动，因主动轮的转动角度与翼板的起落转动角度相对应，在感应片被主动轮带动时，光栅可通过检测感应片的转动角度来检测翼板的起落角度，从而控制驱动电机的转动，例如光栅通过检测感应片的转动角度判断出翼板落到最低位置时，则电气控制子系统控制驱动电机停止工作。在机芯支架为数控机床加工时，位置检测元件的位置可以和正弦减速子系统高度关联。使得机芯支架的结构更加紧凑。

在本发明还有的实施例中，机芯支架上还设有离合器装置25，动力子系统通过离合器装置25向电磁装置5传递动力预设值，当离合器装置25的动力输出端遇到预设阻力时，离合器装置25内部打滑，从而动力子系统的动力不能通过离合器装置传递。其中，该动力预设值通过调节驱动电机的输出扭矩和传动过程的齿轮比等来设定。

该离合器装置的具体结构例如如图6所示，其包括离合传动轴28、离合齿轮29、离合片30和弹簧31，离合齿轮29中部为凸台结构，离合齿轮29一端与机芯支架9转动连接，离合齿轮29的另一端设有圆周部和传动部，该圆周部横截面为圆形，传动部的横截面为非圆形，离合齿轮设置在圆周部上，离合片设置在传动部上，离合齿轮29和离合片间摩擦传动，在传动部设有变速齿轮，弹簧31套设于离合传动轴28上，弹簧31的一端与离合片30抵接，另一端与变速齿轮抵接，通过改变弹簧可改变离合齿轮29和离合片30间的摩擦力。动力子系统转动动力输出轴，动力输出轴上的齿轮向离合齿轮29啮合传动，离合齿轮在圆周部上空转，同时离合齿轮向离合片摩擦传动，离合片因与离合传动轴卡接，离合片带动离合传动轴转动，从而离合传动轴上的变速齿轮带动主动轮转动。在有的实施例中变速齿轮可以直接带动第二传动轴转动。这样，通过调节弹簧，例如改变弹簧的伸缩量，可改变离合齿轮与离合片的摩擦力，而该摩擦力与翼板的闭合力对应，即当离合器装置的输出端的阻力较大时，离合片和离合齿轮打滑，驱动电机的动力被中断，从而可以将翼板的闭合力调到不伤人伤物。并且通过改变动力输出轴上的齿轮和离合齿轮以及变速齿轮上的齿轮比，还能起到变速的作用。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种闸机机芯，其特征在于，包括：

动力子系统，其包括驱动电机；

闸门子系统，其包括弹性储能装置和电磁装置，所述弹性储能装置包括弹性件，所述弹性件作用于拦道件，所述电磁装置包括电磁铁；

在所述拦道件闭闸时，所述电磁铁通电，所述电磁装置连接，所述动力子系统通过所述电磁装置控制所述拦道件的动作，并同步使所述弹性件变形储能；

在所述拦道件开闸时，所述电磁铁断电，所述电磁装置断开连接，所述拦道件在所述弹性件控制下动作。

2.根据权利要求1所述的闸机机芯，其特征在于，所述闸机机芯包括翼闸机芯，所述翼闸机芯还包括机芯支架，所述闸门子系统设于所述机芯支架上。

3.根据权利要求1所述的闸机机芯，其特征在于，所述电磁装置还包括第一连接件和第二连接件，所述电磁铁控制所述第一连接件与所述第二连接件的连接和断开，所述第一连接件的一端与拦道件连接，所述动力子系统向所述第二连接件的一端提供动力。

4.根据权利要求3所述的闸机机芯，其特征在于，所述闸门子系统还包括第一传动件和第二传动件，所述第二传动件的一端与所述第二连接件连接，所述第二传动件的另一端在所述机芯支架上转动，所述第一传动件的一端与所述第一连接件连接，所述第一传动件的另一端在所述机芯支架上转动，所述第一传动件的转轴和所述第二传动件的转轴相重合，所述动力子系统向所述第二传动件传递动力，所述拦道件安装于所述第一传动件上。

5.根据权利要求1所述的闸机机芯，其特征在于，所述弹性件为扭簧，所述弹性储能装置还包括传动轴，所述传动轴的一端与所述扭簧连接，所述传动轴的另一端控制拦道件的动作。

6.根据权利要求5所述的闸机机芯，其特征在于，所述弹性储能装置还包括互相啮合传动的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮在所述机芯支架上转动，所述第一齿轮的转动轴与所述拦道件的转动轴相重合，所述第二齿轮在所述第二齿轮的转轴处与所述传动轴连接，从而所述扭簧通过控制所述传动轴的转动带动所述第一齿轮和第二齿轮的转动，所述第一齿轮控制所述拦道件的动作。

7.根据权利要求6所述的闸机机芯，其特征在于，所述第一齿轮和第二齿轮设置于所述机芯支架的第一侧面，所述扭簧设置于所述机芯支架的第二侧面，所述第一侧面和第二侧面为机芯支架上相背的两侧面。

8.根据权利要求4所述的闸机机芯，其特征在于，所述机芯支架上还设有主动轮和从动轮，所述主动轮上的扣爪扣入所述从动轮上的传动槽，从而所述动力子系统向所述主动轮传递动力，所述扣爪作用于所述传动槽以使所述主动轮带动所述从动轮，所述从动轮与所述第二传动件的一端连接，从而所述传动件被所述从动轮带动，所述传动槽为径向槽，在所述从动轮开始转动和终止转动位置处，所述扣爪的运动方向与所述从动轮的径向同向。

9.根据权利要求8所述的闸机机芯，其特征在于，所述主动轮上位于所述扣爪两侧各设有一固定轴，所述从动轮的两侧边沿各设有一限定槽，当所述从动轮转动到所述限定槽与所述固定轴接触时，所述固定轴和限定槽配合以锁定所述从动轮的转动。

10.根据权利要求1所述的闸机机芯，其特征在于，所述机芯支架上还设有离合器装置，所述动力子系统通过所述离合器装置向所述电磁装置传递动力预设值，当所述离合器装置的动力输出端遇到预设阻力时，所述离合器内部打滑，从而所述动力子系统的动力预设值不能通过所述离合器装置传递。