CN107386846A - 塞拉门运动控制机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塞拉门运动控制机构，包括承载机构、驱动机构、上导轨和上滑轮组件，驱动机构、上导轨安装在承载机构上，上滑轮组件可滑动地安装在上导轨上，驱动机构驱动门板运动，上导轨分为上导轨直轨段和上导轨斜轨段，上导轨为两个并且沿承载机构的长度方向同向并彼此平行设置，两个上导轨上的上滑轮组件与同一个门板连接，门板在两个上导轨上滑轮组件的共同作用下做塞拉运动。本发明通过两个上导轨和上滑轮组件共同作用，可保持在开关门过程中门板和车体外表面始终平行，设在上导轨上的止退部件可在门板受到外力时限制上滑轮组件的倒退，塞拉式运动使关门后门板外表面和车体外表面齐平。

Description

塞拉门运动控制机构

技术领域

本发明涉及铁路列车门系统，尤其涉及一种塞拉门运动控制机构。

背景技术

目前高速列车的自动门控制机构基本分为：外摆式塞拉控制机构和侧拉式的控制机构。

现有技术一的外摆式塞拉控制机构利用驱动机构驱动丝杠的转动，然后丝杠带动工作装置在塞拉的轨道移动，从而实现工作装置的运动和限位。该现有技术的缺陷为：①由于是外摆式的，则车体与站台必须留有足够的距离，这样限制了车体的总宽度和增加了乘客上下车时的跌落风险。②由于外摆式塞拉门是向车外开启的，当列车高速行驶和两车交汇时，由于受到较大的气压波动影响，门板可能会脱落，影响了列车的安全性，而且对主副锁机构的要求高。③外摆式基本利用电机控制(涉及到嵌入式软件开发)，对电气系统要求较高，而且整个机构复杂，成本较高、维护不方便。

现有技术二的内置侧拉式的门控制机构以油、气为工作介质，利用缸筒驱动门板，而门板的运动和限位是依靠直线的导轨槽来实现的。该现有技术的缺陷为：此方案限定了门板必须在列车内部运动，在实际使用中无法保证工作装置面与列车表面齐平，这样导致列车在高速运动时会产生较大阻碍和噪音，影响了列车的安全和乘客的舒适性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：提供一种关门后门板外表面和车体外表面齐平、安全性高、结构简单、成本低廉的塞拉门运动控制机构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种塞拉门运动控制机构，包括承载机构、驱动机构、上导轨和上滑轮组件，驱动机构、上导轨安装在承载机构上，上滑轮组件可滑动地安装在上导轨上，驱动机构驱动门板运动，上导轨分为上导轨直轨段和上导轨斜轨段，上导轨为两个并且沿承载机构的长度方向同向并彼此平行设置，两个上导轨上的上滑轮组件与同一个门板连接，门板在两个上导轨上滑轮组件的共同作用下做塞拉运动。

进一步地，驱动机构通过与门板连接的驱动板驱动门板，驱动板上设有驱动滑槽，驱动机构的驱动端设在驱动滑槽内，驱动板在门板的带动下相对驱动机构做沿驱动滑槽的前后运动。

进一步地，上滑轮组件包括竖直滑轮、滑轮支架和两个水平滑轮，水平滑轮水平安装在滑轮支架上，竖直滑轮竖直安装在滑轮支架上并且位于两个水平滑轮之间，水平滑轮和竖直滑轮可沿上导轨滚动，并且分别对滑轮支架进行水平和竖直方向的限位，滑轮支架与固定安装在门板上的支撑板通过转动轴可水平转动连接，上滑轮组件在门板做塞拉运动时绕转动轴转动。

为避免门板在受到外力时倒退，进一步地，上导轨斜轨段末端的侧面开设有缺口，上导轨斜轨段的缺口处固定安装有止退部件，止退部件在门板受到车体外部的压力时抵住上滑轮组件，限制其向上导轨直轨段后退。

进一步地，驱动板包括卡板和平行板，卡板上具有水平的驱动滑槽，两个上导轨上的上滑轮组件的下端均通过转动轴分别与固定安装在同一个门板上的两个支撑板可水平转动连接，平行板的上端与卡板固定连接，下端与其中一个支撑板固定连接。

进一步地，驱动机构包括第一活塞缸和换向电磁阀，第一活塞缸水平固定安装在承载机构上，换向电磁阀通过管路与第一活塞缸连通并且控制其往复运动。

进一步地，上导轨的截面形状为“C”形。

本发明的有益效果是：本发明通过两个上导轨和上滑轮组件共同作用，可保持在开关门过程中门板和车体外表面始终平行，设在上导轨上的止退部件可在门板受到外力时限制上滑轮组件的倒退，塞拉式运动使关门后门板外表面和车体外表面齐平。

附图说明

图1是本发明开门状态的主视方向示意图；

图2是本发明关门状态的主视方向示意图；

图3是本发明开门状态和关门状态的俯视方向示意图；

图4是图1的A-A剖视图；

图5是本发明的上滑轮组件的左视方向示意图；

图6是本发明的上滑轮组件的主视方向示意图

图7是本发明的上导轨的主视方向示意图；

图8是本发明的上导轨的俯视方向示意图；

图9是本发明的门板受外力作用之前上滑轮组件在上导轨位置的俯视方向示意图；

图10是本发明的门板受外力作用之后上滑轮组件在上导轨位置的俯视方向示意图；

图中：

1承载机构；

2驱动机构，2-1第一活塞缸，2-1-1第一缸筒，2-1-2第一活塞杆；

3换向电磁阀；

4上导轨，4-1上导轨直轨段，4-2上导轨斜轨段；

5上滑轮组件，5-1水平滑轮，5-2竖直滑轮，5-3滑轮支架，5-3-1转动轴；

6驱动板，6-1卡板，6-1-1驱动滑槽，6-2平行板；

7止退部件，7-1固定板，7-2挡块；

12门板，12-1门板连接件，12-2支撑板；

13车体。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1、图2、图3所示，一种塞拉门运动控制机构，包括承载机构1、驱动机构2、上导轨4、上滑轮组件5和驱动板6，对于每个门板12配置有两个上导轨4、两个上滑轮组件5和一个驱动板6，两个上滑轮组件5分别安装在两个上导轨4上，两个上导轨4上的上滑轮组件5与同一个门板12连接，两个上滑轮组件5的滑轮支架5-3通过其下端的5-3-1转动轴分别与固定安装在同一个门板12上的两个支撑板12-2连接，安装在驱动机构2上的驱动板6与门板12固定连接，门板12在驱动机构2和上滑轮组件5的共同作用下沿着上导轨4做塞拉运动。

如图1、图2所示，承载机构1水平固定安装在车体13的上部，驱动机构2包括第一活塞缸2-1和换向电磁阀3，第一活塞缸2-1包括第一缸筒2-1-1和第一活塞杆2-1-2，第一缸筒2-1-1用螺栓水平固定在承载机构1上并且与承载机构1平行设置，此时第一活塞杆2-1-2的轴向与承载机构1的长度方向平行，第一活塞杆2-1-2可滑动地设在第一缸筒2-1-1内，第一活塞杆2-1-2的末端和驱动板6连接。

如图2所示，换向电磁阀3用于控制驱动机构2的往复运动切换和压紧装置8的压紧松弛切换，换向电磁阀3固定安装在车体13上，并且换向电磁阀3通过管路分别与第一活塞缸2-1和第二活塞缸8-1连通。

为保持门板12在关闭后能保证门板12外表面与车体13外表面基本齐平，必须使门板12的运动轨迹为塞拉式，本方案设计了两个上导轨4作为门板12的运动轨迹控制部件。

如图1、图7、图8所示，两个上导轨4使用螺栓沿承载机构1的长度方向水平固定，上导轨4形成有滑槽，上导轨4的截面为“C”形，上导轨4分为上导轨直轨段4-1和上导轨斜轨段4-2两个部分，上导轨直轨段4-1和上导轨斜轨段4-2之间的夹角为120°。

如图4、图5、图6所示，上滑轮组件5的运动稳定性关系到开关门过程的稳定性，本方案设计了三轮交错限位方式进行控制。

上滑轮组件5安装在上导轨4上，并且能够沿着上导轨4的滑槽进行运动，上滑轮组件5包括水平滑轮5-1、竖直滑轮5-2和滑轮支架5-3。水平滑轮5-1为两个且水平可转动地安装在滑轮支架5-3的上端(即水平滑轮5-1的轴线竖直)，两个水平滑轮5-1平行设置，水平滑轮5-1设在上导轨4的滑槽内并且与滑槽的前后两侧滚动接触，保证了垂直于上导轨4的水平方向的限位。竖直滑轮5-2位于两个水平滑轮5-1之间，并且竖直可转动地安装在滑轮支架5-3的上端(即竖直滑轮5-2的轴线水平)，竖直滑轮5-2设在上导轨4的滑槽内并且滑槽的上下两侧滚动接触，保证了竖直方向的限位。水平滑轮5-1和竖直滑轮5-2配合作用保证上滑轮组件5平稳地在上导轨4中移动而不发生倾斜的情况，即保证了开关门时门板12的稳定性。滑轮支架5-3从“C”形上导轨4的滑槽的开口外伸出，并且其下端设有转动轴5-3-1，滑轮支架5-3通过转动轴5-3-1与固定在门板12上的支撑板12-2水平转动连接，当上滑轮组件5由上导轨直轨段4-1运动到上导轨斜轨段4-2时，因上导轨直轨段4-1和上导轨斜轨段4-2之间的夹角为120°，故上滑轮组件5相对门板12转动的角度为60°。不排除有其他方案中的上滑轮组件5是滑块结构，此时其下端与支撑板12-2固定连接，滑块结构在上导轨直轨段4-1移动到上导轨斜轨段4-2时其自身旋转60°。

如图4所示，驱动板6的上端设有水平的驱动滑槽6-1-1，第一活塞杆2-1-2的末端设在驱动滑槽6-1-1内，第一活塞杆2-1-2做伸缩运动时带动驱动板6运动，驱动板6的下端与固定安装在门板12上的支撑板12-2固定连接。

具体地，驱动板6包括卡板6-1和平行板6-2，卡板6-1上驱动滑槽6-1-1，第一活塞杆2-1-2设在驱动滑槽6-1-1内并且可带动卡板6-1做伸缩运动，卡板6-1在门板12的带动下可相对第一活塞缸2-1做前后运动，即由车体13内部向外部的向前运动或由车体13外部向内部的向后运动，平行板6-2的上端焊接于卡板6-1的一端，平行板6-2的下端用螺栓固定于支撑板12-2的一端，支撑板12-2的另一端用螺栓固定于门板连接件12-1，门板连接件12-1和门板12固定，滑轮支架5-3的下端设有转动轴5-3-1，转动轴5-3-1穿过滚动轴承可转动地设在支撑板12-2中部的通孔内，使滑轮支架5-3和支撑板12-2可相对水平转动。

卡板6-1上的驱动滑槽6-1-1有两种情况，第一种情况如图4所示，卡板6-1的左右两侧面具有贯穿的水平驱动滑槽6-1-1，第一活塞杆2-1-2的末端设在卡板6-1的驱动滑槽6-1-1内，第一活塞杆2-1-2上固定安装有两组螺母和垫片，卡板6-1位于两组螺母和垫片之间，两组螺母和垫片对卡板6-1进行沿第一活塞杆2-1-2的轴向的限位，当第一活塞杆2-1-2做伸缩运动时，卡板6-1在两组螺母和垫片的作用下同步运动；第二种情况下，卡板6-1的上下两表面具有贯穿的水平驱动滑槽6-1-1，第一活塞杆2-1-2的末端设在卡板6-1的驱动滑槽6-1-1内，此时无需前述的两组螺母和垫片。

门板12在关到位后、未进行压紧前，即上滑轮组件5运动到上导轨斜轨段4-2的末端，考虑到可能受到外力风、人等作用时，会发生上滑轮组件5倒退的风险，本方案设计有防止门板12误开的止退部件7。

如图9、图10所示，止退部件7安装在上导轨4上，并且在门板12受到外力的作用时阻止上滑轮组件5倒退。具体地，上导轨斜轨段4-2面向车体内部的侧面设有缺口，止退部件7包括固定板7-1和挡块7-2，固定板7-1用螺栓固定安装在上导轨直轨段4-1的侧面，挡块7-2设在上导轨斜轨段4-2的缺口处并且和固定板7-1固定连接，当门板12受到车体13外部的压力时，上滑轮组件5的水平滑轮5-1逐渐靠近并抵接在挡块7-2上，挡块7-2抵住水平滑轮5-1使其无法向上导轨直轨段4-1移动，这样就解决了误开门的情况。同样地，止退部件7也可以安装在下导轨9上。

车门的开关过程如下：

(1)关门动作过程：

高压空气(油)通过换向电磁阀3和管路进入到第一活塞缸2-1中，然后第一活塞杆2-1-2推动两块门板连接件12-1(门板12上左右各配置一块，以保证门板12的运动稳定性)移动，而两块门板连接件12-1通过支撑板12-2与两个上滑轮组件5相连接，并且上滑轮组件5分别安装于两个上导轨4上。

为保证门板12在关闭后门板12外表面能保证与车体13外表面基本齐平，须使门板12的运动轨迹为塞拉式。当上滑轮组件5在上导轨4运动时，门板12通过两个上滑轮组件5沿上导轨4的轨迹运动，也就实现了塞拉的运动。

具体地，当第一活塞杆2-1-2伸出时，通过驱动板6带动门板12运动，支撑板12-2带动上滑轮组件5沿着上导轨4的滑槽移动，在上滑轮组件5由上导轨直轨段4-1移动到上导轨斜轨段4-2时，上滑轮组件5相对支撑板12-2旋转60°，上导轨斜轨段4-2的滑槽对上滑轮组件5有向车体13外部的作用力，又因卡板6-1上设有安装第一活塞杆2-1-2的驱动滑槽6-1-1，故门板12可与卡板6-1同时相对第一活塞杆2-1-2向车体13外部移动。卡板6-1、平行板6-2、支撑板12-2和门板连接件12-1之间均固定连接，门板12和门板连接件12-1固定连接且与车体13外表面平行设置，所以门板12相对卡板6-1静止，又因卡板6-1和第一活塞杆2-1-2两者始终沿第一活塞杆2-1-2的轴向同步运动，故门板12在驱动机构2和上滑轮组件5的共同作用下与车体13外表面始终平行。

当上滑轮组件5沿上导轨4运动到终了位置时，也就是塞拉运动结束时，门板12外表面与车体13外表面齐平，关门动作完成。

(2)开门动作过程：

此过程通过换向电磁阀3对气(油)路进行换向，使得第一活塞杆2-1-2和第二活塞杆8-1-2往开门方向运动，其他动作参照关门动作过程，这样就可以实现开门动作。

整个门板12的运动都是在车体13内部进行的，保证门板12不会因为外部载荷而脱离车体13的情况，保证了行车的安全性。

以上的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种塞拉门运动控制机构，包括承载机构(1)、驱动机构(2)、上导轨(4)和上滑轮组件(5)，所述驱动机构(2)、上导轨(4)安装在承载机构(1)上，所述上滑轮组件(5)可滑动地安装在上导轨(4)上，所述驱动机构(2)驱动门板(2)运动，所述上导轨(4)分为上导轨直轨段(4-1)和上导轨斜轨段(4-2)，其特征在于：

所述上导轨(4)为两个并且沿承载机构(1)的长度方向同向并彼此平行设置，两个上导轨(4)上的上滑轮组件(5)与同一个门板(12)连接，所述门板(12)在两个上导轨(4)上滑轮组件(5)的共同作用下做塞拉运动。

2.根据权利要求1所述的塞拉门运动控制机构，其特征在于：所述驱动机构(2)通过与门板(12)连接的驱动板(6)驱动门板(12)，所述驱动板(6)上设有驱动滑槽(6-1-1)，所述驱动机构(2)的驱动端设在驱动滑槽(6-1-1)内，所述驱动板(6)在门板(12)的带动下相对驱动机构(2)做沿驱动滑槽(6-1-1)的前后运动。

3.根据权利要求1或2所述的塞拉门运动控制机构，其特征在于：所述上滑轮组件(5)包括竖直滑轮(5-2)、滑轮支架(5-3)和两个水平滑轮(5-1)，所述水平滑轮(5-1)水平安装在滑轮支架(5-3)上，所述竖直滑轮(5-2)竖直安装在滑轮支架(5-3)上并且位于两个水平滑轮(5-1)之间，所述水平滑轮(5-1)和竖直滑轮(5-2)可沿上导轨(4)滚动，并且分别对滑轮支架(5-3)进行水平和竖直方向的限位，所述滑轮支架(5-3)与固定安装在门板(12)上的支撑板(12-2)通过转动轴(5-3-1)可水平转动连接，所述上滑轮组件(5)在门板(12)做塞拉运动时绕转动轴(5-3-1)转动。

4.根据权利要求1所述的塞拉门运动控制机构，其特征在于：所述上导轨斜轨段(4-2)末端的侧面开设有缺口，所述上导轨斜轨段(4-2)的缺口处固定安装有止退部件(7)，所述止退部件(7)在门板(12)受到车体(13)外部的压力时抵住上滑轮组件(5)，限制其向上导轨直轨段(4-1)后退。

5.根据权利要求2所述的塞拉门运动控制机构，其特征在于：所述驱动板(6)包括卡板(6-1)和平行板(6-2)，所述卡板(6-1)上具有水平的驱动滑槽(6-1-1)，所述两个上导轨(4)上的上滑轮组件(5)的下端均通过转动轴(5-3-1)分别与固定安装在同一个门板(12)上的两个支撑板(12-2)可水平转动连接，所述平行板(6-2)的上端与卡板(6-1)固定连接，下端与其中一个支撑板(12-2)固定连接。

6.根据权利要求1所述的塞拉门运动控制机构，其特征在于：所述驱动机构(2)包括第一活塞缸(2-1)和换向电磁阀(3)，所述第一活塞缸(2-1)水平固定安装在承载机构(1)上，所述换向电磁阀(3)通过管路与第一活塞缸(2-1)连通并且控制其往复运动。

7.根据权利要求1所述的塞拉门运动控制机构，其特征在于：所述上导轨(4)的截面形状为“C”形。