CN107083881B - 一种用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置，包括丝杆、左螺母组件、右螺母组件、左锁闭滑道组件、右锁闭滑道组件、左辅助锁闭块和右辅助锁闭块，左螺母组件、右螺母组件呈左、右对称安装在丝杆的中部，左辅助锁闭块安装在左螺母组件的内侧，右辅助锁闭块安装在右螺母组件的内侧，左锁闭滑道组件平行设置在丝杆左半边的外侧，右锁闭滑道组件平行设置在丝杆右半边的外侧，左锁闭滑道组件用于导向轨道车辆塞拉门系统左门扇的锁闭滑动，右锁闭滑道组件用于导向轨道车辆塞拉门系统右门扇的锁闭滑动。本发明大大改善了极限条件下锁闭功能的保持能力，消除单点故障问题，降低轨道车辆的运营成本，具有良好的应用前景。

Description

一种用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置

技术领域

本发明涉及轨道塞拉门系统技术领域，具体涉及一种用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置。

背景技术

目前，轨道车辆用的电动双开塞拉门系统中有一部分使用了外置滚轮锁闭装置，虽然安装较为方便，但是，存在抗冲击性能差和系统安全性不足的问题，当轨道车体纵向冲击超过3g时，门扇易于脱离锁闭位置，并且外置滚轮锁闭装置内的锁闭滚轮轴断裂故障为典型单点故障，经常发生，此时，门扇不能正常工作，需要及时维修，增加轨道车辆的运营成本。因此，需研发一种在安全性可靠性得到明显改善的滚轮锁闭结构，是当前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有的用于电动双开塞拉门系统的滚轮锁闭装置，存在抗冲击性能差和系统安全性不足的问题，且锁闭滚轮轴断裂故障为典型单点故障的问题。本发明的用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置，大大改善了极限条件下锁闭功能的保持能力，消除单点故障问题，降低轨道车辆的运营成本，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置，其特征在于：包括丝杆、左螺母组件、右螺母组件、左锁闭滑道组件、右锁闭滑道组件、左辅助锁闭块和右辅助锁闭块，

所述左螺母组件、右螺母组件呈左、右对称安装在丝杆的中部，所述左辅助锁闭块安装在左螺母组件的内侧，所述右辅助锁闭块安装在右螺母组件的内侧，所述左锁闭滑道组件平行设置在丝杆左半边的外侧，所述右锁闭滑道组件平行设置在丝杆右半边的外侧，所述左锁闭滑道组件用于导向轨道车辆塞拉门系统左门扇的锁闭滑动，所述右锁闭滑道组件用于导向轨道车辆塞拉门系统右门扇的锁闭滑动，

所述左螺母组件、右螺母组件均包括尼龙螺母、滚轮安装套、缓冲装置、螺母套组件、复位扭簧和锁闭滚轮，所述尼龙螺母套装在丝杆上，并可随丝杆的转动，在丝杆上作轴向运动或绕丝杆轴线转动；

所述尼龙螺母通过缓冲装置悬浮安装在滚轮安装套的内腔内，所述滚轮安装套套装在尼龙螺母上，所述滚轮安装套绕自身轴线对称布置有两个锁闭滚轮，将锁闭滑动到位的轨道车辆塞拉门系统门扇锁闭时，各锁闭滚轮均止靠在对应侧的锁闭侧面上的锁闭槽内，实现锁闭；

所述滚轮安装套通过转动副与螺母套组件实现传动连接，所述复位扭簧设置在滚轮安装套与螺母套组件之间，用于使滚轮安装套相对于螺母套组件存在朝向锁闭方向的转动趋势，所述螺母套组件安装在丝杆上。

前述的一种用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置，其特征在于：所述左锁闭滑道组件、右锁闭滑道组件均包括滑动直段和锁闭弯段，所述锁闭弯段设置在靠近左螺母组件或者右螺母组件的端部。

前述的一种用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置，其特征在于：所述锁闭弯段的锁闭对侧面设置有3°-6°的反倾角A。

前述的一种用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置，其特征在于：所述缓冲装置为缓冲垫块。

前述的一种用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置，其特征在于：所述滚轮安装套的内腔为四方结构，所述尼龙螺母的外壁上设置有与内腔形状匹配的四方凸环。

前述的一种用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置，其特征在于：所述丝杆的端部安装有旋转电机。

本发明的有益效果是：本发明的用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置，通过左辅助锁闭块和右辅助锁闭块，能够消除轨道车体纵向5g冲击过程中，螺母套组件向开门方向转动意外解锁的风险，消除垂向3g冲击过程中，螺母套组件向开门方向转动意外解锁的风险；且当出现单个锁闭滚轮的销轴断裂故障时，确保轨道车辆塞拉门系统门扇的导向安全，消除了锁闭装置的单点故障问题；改善锁闭状态下尼龙螺母的受力状态；大大改善了极限条件下锁闭功能的保持能力，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本发明的用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置的结构示意图；

图2是本发明的左或者右螺母组件的结构示意图；

图3是本发明的左或者右螺母组件的剖视图；、

图4是本发明的左或者右锁闭滑道组件的结构示意图；

图5是本发明的锁闭弯段的结构示意图；

图6是本发明的用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置安装后的结构示意图。

附图中标记的含义如下：

1：丝杆；2：左螺母组件；3：右螺母组件；4：左锁闭滑道组件；5：右锁闭滑道组件；6：左辅助锁闭块；7：右辅助锁闭块；8：尼龙螺母；9：滚轮安装套；10：缓冲装置；11：螺母套组件；12：复位扭簧；13：锁闭滚轮；14：滑动直段；15：锁闭弯段；A：反倾角。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明的用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置，包括丝杆1、左螺母组件2、右螺母组件3、左锁闭滑道组件4、右锁闭滑道组件5、左辅助锁闭块6和右辅助锁闭块7，

所述左螺母组件2、右螺母组件3呈左、右对称安装在丝杆1的中部，所述左辅助锁闭块6安装在左螺母组件2的内侧，所述右辅助锁闭块7安装在右螺母组件3的内侧，所述左锁闭滑道组件4平行设置在丝杆1左半边的外侧，所述右锁闭滑道组件5平行设置在丝杆1右半边的外侧，所述左锁闭滑道组件4用于导向轨道车辆塞拉门系统左门扇的锁闭滑动，所述右锁闭滑道组件5用于导向轨道车辆塞拉门系统右门扇的锁闭滑动，

如图2及图3所示，所述左螺母组件2、右螺母组件3均包括尼龙螺母8、滚轮安装套9、缓冲装置10、螺母套组件11、复位扭簧12和锁闭滚轮13，所述尼龙螺母8套装在丝杆1上，并可随丝杆1的转动，在丝杆1上作轴向运动或绕丝杆轴线转动；

所述尼龙螺母8通过缓冲装置10悬浮安装在滚轮安装套9的内腔内，所述滚轮安装套9套装在尼龙螺母8上，所述滚轮安装套9绕自身轴线对称布置有两个锁闭滚轮13，将锁闭滑动到位的轨道车辆塞拉门系统门扇锁闭时，各锁闭滚轮13均止靠在对应侧的锁闭侧面上的锁闭槽（对应的左锁闭滑道组件4或者右锁闭滑道组件5上）内，实现锁闭；

所述滚轮安装套9通过转动副与螺母套组件11实现传动连接，所述复位扭簧12设置滚轮安装套9与螺母套组件11之间，用于使滚轮安装套9相对于螺母套组件11存在朝向锁闭方向的转动趋势，所述螺母套组件11安装在丝杆1上。

如图4及图5所述左锁闭滑道组件4、右锁闭滑道组件5均包括滑动直段14和锁闭弯段15，所述锁闭弯段15设置在靠近左螺母组件2或者右螺母组件3的端部。

所述锁闭弯段15的锁闭对侧面设置有3°-6°的反倾角A，此反倾角A的角度将迫使锁闭滚轮产生向锁紧方向运动的趋势。

所述缓冲装置10为缓冲垫块，所述滚轮安装套9的内腔为四方结构，所述尼龙螺母8的外壁上设置有与内腔形状匹配的四方凸环，此结构可用于传递丝杆1旋转时的扭力和轴向推力。

所述丝杆1的端部安装有旋转电机，控制丝杆1旋转，为轨道车辆塞拉门系统门扇的锁闭，提供动力。

本发明的用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置，安装到门系统上的结构示意图，如图6所示，工作原理如下：

当丝杆受到旋转电机扭矩作用向关门扇方向旋转时，左、右螺母组件上的锁闭滚轮压在对应侧的左锁闭滑道组件或者右锁闭滑道组件的滑道直段工作面上，尼龙螺母由于四方凸环的存在，转动自由度受抑制，只能从两侧向中间作轴向运动。当锁闭滚轮运动至锁闭弯段位置时，滑道直段的工作面结束，不再抑制尼龙螺母的转动自由度，尼龙螺母在丝杆扭力的作用下向锁闭弯段上的锁闭槽内旋转，运动至锁闭槽的底部停止。由于两个尼龙螺母的四个锁闭滚轮均止靠在锁闭侧面上，无反转扭矩就不能退出锁闭槽，从而实现锁闭。

开门时，旋转电机提供反转扭矩，锁闭滚轮随丝杆一起反转，离开锁闭弯段的进入滑道直段，锁闭解除。

本发明的用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置，还具有以下安全性增强机制：

（1）纵向冲击条件下的增强，可满足5g冲击：

当门系统受到车体纵向冲击时，两个螺母组件将随门扇一起向同一侧冲击运动，随后积累的能量将带动整个门系统反弹作反向冲击运动，如此反复衰减，直至冲击能量消耗结束，具体表现在：当冲击方向向右时，右螺母组件的锁闭滚轮将靠向右侧锁闭侧面，依靠锁闭滚轮与锁闭侧面的摩擦力矩阻止丝杆向开门方向转动，期望保持锁闭作用。但螺母套组件和丝杆间存在间隙，此时，左螺母组件的锁闭滚轮如无法抑制，必然会发生开门方向转动。当门系统反弹向左冲击时，如果冲击能量较大，左侧锁闭滚轮可能不能保持在锁闭面的范围内，而是靠向滑动直段和锁闭弯段的圆角过渡段，从而产生解锁方向的分力矩，导致意外解锁。因此，在本发明所述的锁闭滑道的锁闭面对侧存在一定的反倾角A，当左螺母组件的锁闭滚轮靠向此处时，此角度将迫使滚轮产生向锁紧方向运动的趋势。这样当此锁闭滚轮沿车体纵向反弹时，仍将保持在左侧锁闭面范围内，而不致运动至过渡段导致解锁，其后冲击能量衰减，门系统仍将保持在锁闭状态下。

（2）垂向冲击条件下的增强，可满足3g冲击：

当门系统受到垂向冲击时，左、右螺母组件上的复位扭簧与锁闭面摩擦阻力矩一起防止对应的螺母组件向开门方向反转。由于螺母组件上具有两个对称布局的锁闭滚轮，其重心基本与转动轴线重合，相对于单个锁闭滚轮的结构而言，由重心偏离转动轴线而导致的转矩大大减小，从而减小了因偏心力矩大而导致的意外解锁风险。

（3） 螺母组件受力状态的改善：

由于螺母组件上有两个锁闭滚轮，无论是在正常锁闭条件，还是在冲击条件下，锁闭滚载荷将得到一定程度的分担，并且由单个锁闭滚轮所导致的倾侧力矩将得到消除。

（4）“单点故障”的消除

如果左、右螺母组件上只有一个锁闭滚轮时，如果锁闭滚轮的滚轮轴发生断裂，单侧锁闭机构将失去锁闭作用。在塞拉门系统中，由于对称上滑道的作用，锁不上的门扇虽然不能直接打开，但门扇已无法保持在锁闭位置上，这是典型的单点故障。当采用两个锁闭滚轮后，即使单个锁闭滚轮的滚轮轴断裂，门扇仍将保持在原来的位置上，保证正常工作。

综上所述，本发明的用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置，通过左辅助锁闭块和右辅助锁闭块，能够消除轨道车体纵向5g冲击过程中，螺母套组件向开门方向转动意外解锁的风险，消除垂向3g冲击过程中，螺母套组件向开门方向转动意外解锁的风险；且当出现单个锁闭滚轮的销轴断裂故障时，确保轨道车辆塞拉门系统门扇的导向安全，消除了锁闭装置的单点故障问题；改善锁闭状态下尼龙螺母的受力状态；大大改善了极限条件下锁闭功能的保持能力，具有良好的应用前景。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置，其特征在于：包括丝杆（1）、左螺母组件（2）、右螺母组件（3）、左锁闭滑道组件（4）、右锁闭滑道组件（5）、左辅助锁闭块（6）和右辅助锁闭块（7），

所述左螺母组件（2）、右螺母组件（3）呈左、右对称安装在丝杆（1）的中部，所述左辅助锁闭块（6）安装在左螺母组件（2）的内侧，所述右辅助锁闭块（7）安装在右螺母组件（3）的内侧，所述左锁闭滑道组件（4）平行设置在丝杆（1）左半边的外侧，所述右锁闭滑道组件（5）平行设置在丝杆（1）右半边的外侧，所述左锁闭滑道组件（4）用于导向轨道车辆塞拉门系统左门扇的锁闭滑动，所述右锁闭滑道组件（5）用于导向轨道车辆塞拉门系统右门扇的锁闭滑动，

所述左螺母组件（2）、右螺母组件（3）均包括尼龙螺母（8）、滚轮安装套（9）、缓冲装置（10）、螺母套组件（11）、复位扭簧（12）和锁闭滚轮（13），所述尼龙螺母（8）套装在丝杆（1）上，并可随丝杆（1）的转动，在丝杆（1）上作轴向运动或绕丝杆轴线转动；

所述尼龙螺母（8）通过缓冲装置（10）悬浮安装在滚轮安装套（9）的内腔内，所述滚轮安装套（9）套装在尼龙螺母（8）上，所述滚轮安装套（9）绕自身轴线对称布置有两个锁闭滚轮（13），将锁闭滑动到位的轨道车辆塞拉门系统门扇锁闭时，各锁闭滚轮（13）均止靠在对应侧的锁闭侧面上的锁闭槽内，实现锁闭；

所述滚轮安装套（9）通过转动副与螺母套组件（11）实现传动连接，所述复位扭簧（12）设置在滚轮安装套（9）与螺母套组件（11）之间，用于使滚轮安装套（9）相对于螺母套组件（11）存在朝向锁闭方向的转动趋势，所述螺母套组件（11）安装在丝杆（1）上。

2.根据权利要求1所述的一种用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置，其特征在于：所述左锁闭滑道组件（4）、右锁闭滑道组件（5）均包括滑动直段（14）和锁闭弯段（15），所述锁闭弯段（15）设置在靠近左螺母组件（2）或者右螺母组件（3）的端部。

3.根据权利要求2所述的一种用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置，其特征在于：所述锁闭弯段（15）的锁闭对侧面设置有3°-6°的反倾角A。

4.根据权利要求1所述的一种用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置，其特征在于：所述缓冲装置（10）为缓冲垫块。

5.根据权利要求1所述的一种用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置，其特征在于：所述滚轮安装套（9）的内腔为四方结构，所述尼龙螺母（8）的外壁上设置有与内腔形状匹配的四方凸环。

6.根据权利要求1所述的一种用于轨道车辆塞拉门系统的锁闭装置，其特征在于：所述丝杆（1）的端部安装有旋转电机。

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