CN106761352B - 竖向旋转电动门的对称平衡结构 - Google Patents

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Abstract

竖向旋转电动门的对称平衡结构，其间隔且对称的设有用于容置驱动机构的驱动机构机箱及用于容置平衡机构的平衡机构机箱，驱动机构及平衡机构分别与设于驱动机构机箱及平衡机构机箱之间上部的主轴连接，主轴上设有门排组件，且门排组件在驱动机构的驱动下通过主轴带动其竖向旋转，门排组件在转动过程中由平衡机构产生与门排组件相平衡的反向力矩而使门排组件平稳升降。本发明的平衡机构通过弹簧挂臂改变弹簧组件力臂大小，从而使弹簧组件对主轴产生的力矩为与门排组件对主轴产生的力矩相平衡的反向力矩，减小了驱动机构的负载，不仅有利于节约运行成本，而且可延长驱动机构的使用寿命。本发明还具有结构简单、安装加工方便、运行平稳等特点。

Description

竖向旋转电动门的对称平衡结构
【技术领域】
本发明涉及电动门，特别是涉及一种可使门排平稳升降、减小驱动机构的负载，且结构简单、安装方便的竖向旋转电动门的对称平衡结构。
【背景技术】
在企业事业单位、公共场所或者小区等的入口处通常都设有院门，为了开启方便，很多院门均为电动门。传统的电动门有伸缩门及平移门，其均通过驱动机构带动门排在水平面内伸缩/展开或在水平面内平开而实现门的开启和关闭，其存在空间占用大的问题。竖向旋转电动门作为一种新型的电动门，其通过驱动机构带动门排在竖向平面内伸缩/展开而实现门的开启和关闭，因此可避免传统电动门空间占用大的问题。然而，现有的竖向旋转电动门由于门排在旋转过程中重心位置发生变化，使得门排转动过程中产生的力矩发生变化，这就要求驱动机构必须产生与门排相反的力矩才能使门排顺利升降，不仅大大增加了驱动机构的负载量，增加了电动门的运行成本，而且对驱动机构的使用寿命产生较大的影响。
【发明内容】
本发明旨在解决上述问题，而提供一种通过平衡系统产生与门排组件相平衡的反向力矩而使门排平稳升降，减小驱动机构的负载，且结构简单、安装方便的竖向旋转电动门的对称平衡结构。
为实现本发明的目的，本发明提供了一种竖向旋转电动门的对称平衡结构，该平衡结构间隔且对称的设有用于容置驱动机构的驱动机构机箱及用于容置平衡机构的平衡机构机箱，所述驱动机构及平衡机构分别与设于驱动机构机箱及平衡机构机箱之间上部的主轴连接，所述主轴上设有门排组件，且所述门排组件在驱动机构的驱动下通过主轴带动其竖向旋转，所述门排组件在转动过程中由平衡机构产生与门排组件相平衡的反向力矩而使门排组件平稳升降。
所述驱动机构机箱及平衡机构机箱为外形及尺寸相对应的长方体箱体，所述驱动机构及平衡机构分别悬挂于驱动机构机箱及平衡机构机箱内壁上。
所述驱动机构设有电机及与电机输出轴连接的减速器，所述减速器的输出轴与主轴连接。
所述平衡机构包括弹簧组件、传动组件、弹簧挂臂及与传动组件相配合的导向装置，所述弹簧组件通过传动组件及导向装置与弹簧挂臂连接，所述弹簧挂臂与主轴连接并随主轴转动，且所述弹簧挂臂转动过程中，其通过改变弹簧组件的力臂，使弹簧组件产生的力矩与门排组件的力矩相平衡。
所述弹簧组件由多根弹簧组成，所述各弹簧一端固定于平衡机构机箱的底部，另一端与传动组件连接。
所述传动组件为链条、皮带、钢丝绳的一种，所述导向装置为链轮、导向轮的一种。
所述弹簧挂臂一端设有与主轴相配合的轴孔，在轴孔的一侧设有连接传动组件的连接孔，在连接孔的下方设有向外侧延伸的圆弧状导轨，所述弹簧挂臂转动过程中，所述传动组件绕圆弧状导轨运动，使弹簧组件的力臂随弹簧挂臂的转动而改变，从而使弹簧组件产生的力矩与门排组件的力矩相平衡。
所述门排组件从竖直状态运动到水平状态时，所述弹簧组件的力臂逐渐增大，使弹簧组件产生的力矩与门排组件的力矩相平衡。
所述门排组件包括两个门排连接件及门排，所述门排连接件分别间隔连接于主轴上，所述门排的顶部固定端与两门排连接件固定连接，所述门排的底部固定端与设于驱动机构机箱及平衡机构机箱之间下部的连接轴连接。
该电动门设有底座，所述底座为矩形块状体，所述底座的底部设有地基板，所述驱动机构机箱及平衡机构机箱间隔且对称地设于底座上。
本发明的贡献在于，其有效解决了现有竖向旋转电动门驱动电机负载大、安装不便的问题。本发明的竖向旋转电动门通过在平衡机构内设置具有圆弧状导轨的弹簧挂臂，使门排组件在竖向旋转过程中，平衡机构的弹簧组件通过弹簧挂臂改变其力臂大小，从而使弹簧组件对主轴产生的力矩为与门排组件对主轴产生的力矩相平衡的反向力矩，实现门排组件的平稳升降，同时减小了驱动机构的负载，不仅有利于节约运行成本，而且可延长驱动机构的使用寿命。另一方面，本发明的驱动机构机箱及平衡机构机箱的外形及尺寸相对应，且驱动机构及平衡机构可分别直接悬挂于驱动机构机箱及平衡机构机箱内壁上，不仅便于驱动机构及平衡机构的安装及维修，且便于加工及生产。本发明还具有结构简单、运行平稳等特点。
【附图说明】
图1是本发明的结构立体示意图。
图2是本发明的结构示意图。
图3是本发明的驱动机构的结构示意图。
图4是本发明门排处于开启状态时平衡机构的结构示意图。
图5是本发明门排处于关闭状态时平衡机构的结构示意图。
图6是本发明平衡机构的弹簧挂臂的结构示意图。
【具体实施方式】
下列实施例是对本发明的进一步解释和补充，对本发明不构成任何限制。
参阅图1、图2，本发明的竖向旋转电动门的对称平衡结构设有驱动机构10、平衡机构20、主轴30、门排组件40、连接轴50及底座60。其中，驱动机构10驱动门排组件40在竖向平面内旋转，且门排组件40在旋转过程中，平衡机构20产生与门排组件40相平衡的反向力矩而使门排组件40平稳升降。
如图1、图2所示，驱动机构10容置于驱动机构机箱11内，平衡机构20容置于平衡机构机箱21内，驱动机构机箱11及平衡机构机箱21呈间隔且对称设置，且驱动机构机箱11及平衡机构机箱21为外形及尺寸相对应的长方体箱体。在驱动机构机箱11及平衡机构机箱21之间上部设有主轴30，在驱动机构机箱11及平衡机构机箱21之间下部设有连接轴50，门排组件40分别通过主轴30及连接轴50可在于驱动机构机箱11及平衡机构机箱21之间的平面内竖向旋转。其中，在驱动机构机箱11的一侧上部及下部分别设有用于穿置主轴30及连接轴50的圆孔，在平衡机构机箱21的一侧上部及下部分别设有用于穿置主轴30及连接轴50的圆孔，从而使主轴30及连接轴50分别设于驱动机构机箱11及平衡机构机箱21之间的上部及下部。本实施例中，驱动机构机箱11及平衡机构机箱21分别间隔对称地设于底座60上，底座60为矩形块状体，在底座60的底部设有地基板61，从而可将底座60固定于地上。由于驱动机构机箱11及平衡机构机箱21的外形及尺寸相对应，且其对称设于底座60上，使得在安装驱动机构10及平衡机构20时，无需特意区分哪个机箱安装驱动机构10、哪个机箱安装平衡机构20，不仅便于安装，而且便于加工及生产。此外，为了便于维修，可将驱动机构10悬挂于驱动机构机箱11内壁上，将平衡机构12悬挂于平衡机构机箱21内壁上。
如图2、图3所示，在驱动机构机箱11内设有驱动机构10，该驱动机构10与主轴30连接，用于驱动主轴30转动。该驱动机构10设有电机12及减速器13，其中，减速器13与电机12的输出轴连接，且减速器13的输出轴与主轴30连接。本实施例中，驱动机构10固定安装于驱动机构机箱11的上部。当门排组件40需要开启或关闭时，驱动机构10的电机12启动，并经减速器13减速后带动主轴30转动，从而带动门排组件40竖向旋转。
如图2、图4、图5及图6所示，在平衡机构机箱21内设有平衡机构20，该平衡机构20与主轴30连接，用于平衡门排组件40转动过程中产生的力矩。该平衡机构20包括弹簧组件22、传动组件23、弹簧挂臂24及导向装置25。其中弹簧组件22一端固定于平衡机构机箱21的底部，另一端与传动组件23连接。其在门排组件40旋转过程中，弹簧组件22的弹簧弹力会由于门排组件40重力的变化而发生相应的变化。本实施例的弹簧组件22由多根弹簧221组成，且各弹簧221的一端分别固定于平衡机构机箱21的底部，另一端与传动组件23连接。为了使各弹簧221可组成为一整体，可在各弹簧221的两端分别通过连接件与平衡机构机箱21及传动组件23连接。传动组件23用于连接弹簧组件22及弹簧挂臂24，该传动组件23可以为链条、皮带、钢丝绳或其他可以起到传送作用的传送装置，本实施例中的传动组件23为链条。在传动组件23远离弹簧组件22的一端设有弹簧挂臂24，该弹簧挂臂24用于连接主轴30，其可随主轴30转动。在弹簧挂臂24转动过程中，弹簧挂臂24可使弹簧组件22的力臂发生变化。该弹簧挂臂24一端设有与主轴30相配合的轴孔241，弹簧挂臂24通过轴孔241与主轴30连接，并随主轴30转动，本实施例中的弹簧挂臂24可随主轴30转动90度。在轴孔241的一侧设有连接孔242，该连接孔242用于连接传动组件23。在连接孔242的下方设有向外侧延伸的圆弧状导轨243，该圆弧状导轨243与传动组件23相配合。当门排组件40旋转过程中，弹簧挂臂24随主轴30转动，使传动组件23靠连接孔242的一端沿圆弧状导轨243运动，以改变弹簧挂臂24的力臂。具体地，当门排组件40由竖直状态旋转至水平状态时，弹簧挂臂24的圆弧状导轨243的端部由竖直方向旋转至水平方向，使弹簧组件22的力臂逐渐增大。在弹簧组件22与弹簧挂臂24之间还设有导向装置25，其与传动组件23相配合，使弹簧挂臂24转动过程中，可防止传动组件23的运动轨迹偏离。该导向装置25可以为链轮、导向轮或者其他导向装置，本实施例中的导向装置25为链轮，其与链条相啮合，以保证弹簧挂臂24转动过程中，链条的运动轨迹不发生偏离，从而保障弹簧组件22可平衡门排组件40的力矩。具体地，当门排组件40由竖直状态向水平方向旋转时，驱动机构10驱动主轴30转动，并带动门排组件40在竖向平面内由竖直方向旋转至水平方向，门排组件40旋转过程中，门排组件40对主轴30产生的力矩随门排组件40重心的变化而发生变化。与此同时，弹簧挂臂24随主轴30转动，使弹簧挂臂24上的圆弧状导轨243的端部由竖直方向旋转至水平方向，传动组件23在圆弧状导轨243及导向装置25的作用下，将门排组件40对主轴30产生的力矩转移到弹簧组件22上，并使弹簧组件22发生弹性形变，产生弹簧弹力的同时，弹簧组件22的力臂也逐渐增大，使弹簧组件22产生的力矩为与门排组件40相平衡的反向力矩，从而实现平衡门排组件40的作用，使门排组件40平稳下降，同时减少对驱动机构10力矩，以减小驱动机构10的负载，不仅有利于节约运行成本，而且可延长驱动机构10的使用寿命。
如图4、图5所示，在驱动机构机箱11及平衡机构机箱21之间设有门排组件40，该门排组件40固定端的上部转动连接于主轴30上，门排组件40固定端的下部转动设于连接杆50上。在驱动机构10的驱动下，通过主轴30带动门排组件40在竖向平面内旋转，从而实现门排组件40的开启或关闭。该门排组件40包括两个门排连接件41及门排42，其中，两个门排连接件41分别间隔连接于主轴30上，且门排42的顶部固定端与两门排连接件41固定连接。本实施例中，两门排连接件41在主轴30活动连接，这样不仅便于门排42的安装，而且可根据需要选择连接不同尺寸的门排42。
如图1、图4及图5所示，本发明的工作过程为：当关闭电动门时，驱动机构10的电机12启动，并经减速器13减速后由主轴30带动门排组件40由竖直方向旋转至水平方向。此时，门排组件40在竖向旋转过程中，门排组件40对主轴30产生的力矩随门排组件40重心位置的变化而不断变化。与此同时，平衡机构20的弹簧挂臂24随主轴旋转，使弹簧挂臂24上的圆弧状导轨243的端部由竖直方向旋转至水平方向，经链条的传送作用将门排组件40对主轴30产生的力矩施加到弹簧组件22上，使弹簧组件22发生弹性形变，并产生向上的拉力。此时，弹簧组件22对主轴30产生的力矩为弹簧的弹力与弹簧组件22的力臂的乘积，由于弹簧组件22的力臂随着弹簧挂臂的转动而发生变化，使得弹簧组件22对主轴30产生的力矩也不断变化，从而可满足弹簧组件22对主轴30产生的力矩为与门排组件40对主轴30产生的力矩相平衡的反向力矩，实现门排组件40的平稳下降，同时减小了驱动机构10的负载。当开启电动门时，过程与电动门关闭时相反，不再赘述。
籍此，本发明的竖向旋转电动门通过在平衡机构20内设置具有圆弧状导轨243的弹簧挂臂24，使门排组件40在竖向旋转过程中，平衡机构20的弹簧组件22通过弹簧挂臂24改变其力臂大小，从而使弹簧组件22对主轴30产生的力矩为与门排组件40对主轴产生的力矩相平衡的反向力矩，实现门排组件40的平稳升降，同时减小了驱动机构10的负载，不仅有利于节约运行成本，而且可延长驱动机构10的使用寿命。另一方面，本发明的驱动机构机箱11及平衡机构机箱21的外形及尺寸相对应，使得在安装驱动机构10及平衡机构20时，无需特意区分哪个机箱安装驱动机构10、哪个机箱安装平衡机构20，从而便于安装与维修，而且便于加工及生产。本发明还具有结构简单、运行平稳等特点。
尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种竖向旋转电动门的对称平衡结构，其特征在于，该平衡结构间隔且对称的设有用于容置驱动机构(10)的驱动机构机箱(11)及用于容置平衡机构(20)的平衡机构机箱(21)，所述驱动机构(10)及平衡机构(20)分别与设于驱动机构机箱(11)及平衡机构机箱(21)之间上部的主轴(30)连接，所述主轴(30)上设有门排组件(40)，所述平衡机构(20)包括弹簧组件(22)、传动组件(23)、弹簧挂臂(24)及与传动组件(23)相配合的导向装置(25)，所述弹簧组件(22)通过传动组件(23)及导向装置(25)与弹簧挂臂(24)连接，所述弹簧挂臂(24)与主轴(30)连接并随主轴(30)转动，且所述门排组件(40)在驱动机构(10)的驱动下通过主轴(30)带动其竖向旋转，所述门排组件(40)在转动过程中由平衡机构(20)的弹簧组件(22)通过改变其力臂以产生与门排组件(40)相平衡的反向力矩而使门排组件(40)平稳升降。
2.如权利要求1所述的竖向旋转电动门的对称平衡结构，其特征在于，所述驱动机构机箱(11)及平衡机构机箱(21)为外形及尺寸相对应的长方体箱体，所述驱动机构(10)及平衡机构(20)分别悬挂于驱动机构机箱(11)及平衡机构机箱(21)内壁上。
3.如权利要求1所述的竖向旋转电动门的对称平衡结构，其特征在于，所述驱动机构(10)设有电机(12)及与电机(12)输出轴连接的减速器(13)，所述减速器(13)的输出轴与主轴(30)连接。
4.如权利要求1所述的竖向旋转电动门的对称平衡结构，其特征在于，所述弹簧组件(22)由多根弹簧(221)组成，所述各弹簧(221)一端固定于平衡机构机箱(21)的底部，另一端与传动组件(23)连接。
5.如权利要求1所述的竖向旋转电动门的对称平衡结构，其特征在于，所述传动组件(23)为链条、皮带、钢丝绳的一种，所述导向装置(25)为链轮、导向轮的一种。
6.如权利要求1所述的竖向旋转电动门的对称平衡结构，其特征在于，所述弹簧挂臂(24)一端设有与主轴(30)相配合的轴孔(241)，在轴孔(241)的一侧设有连接传动组件(23)的连接孔(242)，在连接孔(242)的下方设有向外侧延伸的圆弧状导轨(243)，所述弹簧挂臂(24)转动过程中，所述传动组件(23)绕圆弧状导轨(243)运动，使弹簧组件(22)的力臂随弹簧挂臂(24)的转动而改变，从而使弹簧组件(22)产生的力矩与门排组件(40)的力矩相平衡。
7.如权利要求6所述的竖向旋转电动门的对称平衡结构，其特征在于，所述门排组件(40)从竖直状态运动到水平状态时，所述弹簧组件(22)的力臂逐渐增大，使弹簧组件(22)产生的力矩与门排组件(40)的力矩相平衡。
8.如权利要求1所述的竖向旋转电动门的对称平衡结构，其特征在于，所述门排组件(40)包括两个门排连接件(41)及门排(42)，所述门排连接件(41)分别间隔连接于主轴(30)上，所述门排(42)的顶部固定端与两门排连接件(41)固定连接，所述门排(42)的底部固定端与设于驱动机构机箱(11)及平衡机构机箱(21)之间下部的连接轴(50)连接。
9.如权利要求1所述的竖向旋转电动门的对称平衡结构，其特征在于，该电动门设有底座(60)，所述底座(60)为矩形块状体，所述底座(60)的底部设有地基板(61)，所述驱动机构机箱(11)及平衡机构机箱(21)间隔且对称地设于底座(60)上。
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