CN109184406A - 一种磁悬浮联动电动门窗导轨 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磁悬浮联动电动门窗导轨，属于门窗电动导轨领域，其包括运动块，相对移动部件静止的固定部件、直线电机驱动装置、联动组件和滑轮，所述的运动块在固定部件内的外框导轨的空槽内运动，所述的直线电机驱动装置安装于固定部件外侧，所述的滑轮固定安装于运动块两侧并间隙配合滑动于固定部件的空槽内，所述的联动组件连接轨道的主动运动块和从动运动块，实现一个电机带动两只门窗联动移动，本发明具有结构简单、容易维护、实用性强、防止固定部件形变和联动的优点，同时在电动移动时不需要传动机械摩擦小、噪声小。
Description
技术领域
本发明属于门窗电动导轨领域，尤其涉及一种磁悬浮联动电动门窗导轨，还涉及一种磁悬浮电动门窗导轨。
背景技术
现有的门窗自动导轨采用的驱动装置是旋转电机作为动力经过齿条或皮带等传动来带动门窗的运动，但是这种传统的驱动装置结构复杂，易磨损老化，噪声较大，而目前已有采用利用磁悬浮技术结合PWM(Pulse Width Modu Lation)控制技术实现对导轨内的运动部件的移动方向与位置的控制，该种设计时通过固定部件与运动部件在垂直方向上相互配合完成运动部件的水平运动，门页固定件只能经过直角型门页固定件吊件固定并随运动块移动，但门页固定件在重量较大的情况或在没有电力供应完成门页固定件自动开合的情况下，需要对门页固定件施加外力进行开关门窗的动作，施加的外力使得直角型门页固定件吊件容易变形，同时施加外力会对固定部件与运动部件导轨之间嵌合滑动配合导致内部磨损。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种磁悬浮联动电动门窗导轨，以解决现有的自动导轨驱动装置对门页固定件固定受力不大，人工开合门页固定件会导致导轨磨损的问题。本发明提供的一种磁悬浮联动电动门窗导轨，其包括运动块，相对移动部件静止的固定部件、直线电机驱动装置、检测装置和滑轮，所述的固定部件包括外框导轨与由若干铁芯线圈直线排列形成的定子芯体，所述的定子芯体截面积为矩形，矩形垂直的兩条边在底部伸出延长边并间隙配合于设置在外框导轨内部两侧的防形变槽内，所述的外框导轨在两侧底部还有延长边突出形成的空槽；所述的运动块包括车仔与若干块永磁体直线排列组成的动子芯体，所述的车仔包括设置在顶部的承托卡槽和设置在底部的固定夹槽，车仔、承托卡槽和固定夹槽一体成型，所述的直线电机驱动装置与检测装置电性连接，所述的检测装置安装于定子芯体上，检测动子芯体的运动数据并将数据传输到驱动装置；所述的定子芯体和动子芯体配合形成了直线电机，所述的直线电机驱动装置安装于固定部件外侧并电性连接到定子芯体，驱动和控制直线电机，所述的滑轮通过转轴转动连接于运动块两侧并间隙配合滑动于固定部件的空槽内, 所述的运动块配合滑轮在固定部件内的外框导轨的空槽内滑动。
进一步的，所述的动子芯体中的永磁体按磁极N、S交替排列的方式排列；所述的定子芯体中的铁心线圈和永磁体错位排列或者重叠错位排列。
进一步的，一种磁悬浮联动电动门窗导轨其还包括限位器，所述的限位器安装于固定部件的前后两端，限位器包括固定块、弹性铁片，所述的固定块与弹性铁片之间通过螺柱连接，限位器可防止运动块滑出轨道而脱落。
进一步的，所述的螺柱数量为三，呈三角形分布。
进一步的，所述的外框导轨与车仔的材质为铝合金。
进一步的，滑轮为包塑轴承滑轮，包塑后的滑轮耐磨损，减少门页固定件活动时的噪声，可以在没有电力供应的情况下带动运动块受力滚动。
进一步的，所述的检测装置为霍尔传感器，检测动子芯体的位置、运动方向和运动速度，并将检测到的数据通过导线连接传输到直线电机驱动装置。
一种双门窗联动的磁悬浮导轨，包括上述的磁悬浮联动电动门窗导轨、联动组件、从动运动块和从动滑轮，所述的从动运动块包括从动车仔和第二门页固定件，所述的从动车仔包括设置在底部的固定夹槽，从动车仔和固定夹槽一体成型，所述的第二门页固定件安装于从动车仔的固定夹槽内；所述的第二滑轮通过转轴转动连接于从动运动块两侧并间隙配合滑动于磁悬浮联动电动门窗导轨的固定部件的空槽内, 所述的从动运动块配合滑轮在固定部件内的外框导轨的空槽内滑动，磁悬浮联动电动门窗导轨原有的运动块和滑轮为主动运动块和主动滑轮；所述的联动组件包括换向轮和拉绳，换向轮转动安装在限位器内，以限位器的螺柱为转动轴；所述的拉绳呈环状，沿运动块的两侧环绕至前后两端限位器的换向轮上；所述的拉绳分别在主动运动块与从动运动块相接的一端有固定受力点，固定受力点分别固定连接到主动运动块与从动运动块，两个固定受力点分别处于拉绳的环状相对两侧。
进一步的，所述的磁悬浮联动电动门窗导轨内的定子芯体长度与外框导轨长度的比例为二分之一至四分之一，所述的定子芯体设置在主动运动块的运动轨迹中心处的外框导轨上；所述的外框导轨内没有设置定子芯体处设置有外形与定子芯体一致的固定夹块，固定夹块通过延长边间隙配合于设置在外框导轨内部两侧的防形变槽内。
进一步的，所述的换向轮为耐磨合金凹轮；所述的拉绳为钢丝绳；所述的主动运动块和从动运动块中的车仔还包括设置在车仔两侧面的圆弧形限位凹槽，拉绳陷入到车仔的限位凹槽内。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.一种磁悬浮联动电动门窗导轨通过铁芯线圈与永磁体的配合带动运动块在导轨内移动并控制其移动方向与距离，该种电动导轨驱动过程不需要传动装置，减少机械摩擦，噪声小；另外由于没有机械传动装置，使电动门窗在停电的时候可以直接用手推动门窗的移动；
2.门页或者窗扇通过门页固定件直接固定在运动块内，结构简单，容易维护，且设置有双门页或者双窗扇时，通过联动拉绳，使得双门页可同时在轨道内等距移动又保证双门页关闭后的气密性；另外，只需要安装一个直线电机，降低了制造成本、使用能耗和噪声；
3. 运动块两侧固定的滑轮可协助运动块在直线电机驱动时移动，又可为运动块在没有电机驱动的情况下可以自由滑动运动块使得门窗开合；
4. 在外框导轨内部两侧设置有防形变槽，定子芯体的垂直延长边卡接在防形变槽内，相当于一个夹子对外框轨道进行夹紧，防止外框轨道在安装上门页或者窗扇后受重而发生下部变大的“八”字形变。
附图说明
图1是磁悬浮联动电动门窗导轨的结构示意图。
图2是磁悬浮联动电动门窗导轨的剖面图。
图3是磁悬浮联动电动门窗导轨的限位器的结构示图。
图4是双门窗联动的磁悬浮导轨的结构示意图。
图5是双门窗联动的磁悬浮导轨的内部结构示意图。
图6是双门窗联动的磁悬浮导轨的主动滑块端的剖面图。
图7是双门窗联动的磁悬浮导轨的从动滑块端的剖面图。
图8是双门窗联动的磁悬浮导轨的限位器的结构示图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
实施例一：一种磁悬浮联动电动门窗导轨。
如附图1至附图3所示一种磁悬浮联动电动门窗导轨，其包括运动块1，相对移动部件静止的固定部件2、直线电机驱动装置3、霍尔传感器、包塑轴承滑轮4和限位器5，所述的固定部件2包括外框导轨21与由若干铁芯线圈直线排列形成的定子芯体22，所述的定子芯体22截面积为矩形，矩形垂直的兩条边在底部伸出延长边并间隙配合于设置在外框导轨21内部两侧的防形变槽211内，所述的外框导轨21在两侧底部还有延长边突出形成的空槽；所述的运动块1包括车仔11、门页固定件12与若干块永磁体直线排列组成的动子芯体13，所述的车仔11包括设置在顶部的承托卡槽111和设置在底部的固定夹槽112，车仔11、承托卡槽111和固定夹槽112一体成型，所述的动子芯体13卡接于承托卡槽111内，所述的门页固定件12安装于固定夹槽112内，所述的直线电机驱动装置3通过导线连接到霍尔传感器，所述的霍尔传感器安装于定子芯体22上，霍尔传感器检测运动块1的位置、运动速度和运动方向并将检测到的数据传输到直线电机驱动装置3，所述的定子芯体22和动子芯体13配合形成了直线电机，所述的直线电机驱动装置3安装于固定部件2外侧并电性连接到定子芯体22，驱动和控制直线电机，所述的包塑轴承滑轮4通过转轴转动连接于运动块1两侧并间隙配合滑动于固定部件2的空槽内, 所述的运动块1配合滑轮在固定部件2内的外框导轨21的空槽内滑动；所述的限位器5安装于固定部件2的前后两端，限位器5包括固定块51、弹性铁片52，所述的固定块51与弹性铁片52之间通过螺柱53连接。
作为优选实施例，述的动子芯体13中的永磁体按磁极N、S交替排列的方式排列；所述的定子芯体22中的铁心线圈和永磁体错位排列。
作为优选实施例，所述的螺柱53数量为三，呈三角形分布。
作为优选实施例，所述的外框导轨21与车仔11的材质为铝合金。
以上述的实施例为基础，所述的定子芯体22通电后，在直线电机驱动装置3的控制下铁芯线圈在两端产生有规律交替变化的磁场，运动块1的动子芯体13在变化的磁场中产生吸力或斥力，从而使得门页固定件12在运动块1的带动下在外框导轨21内移动，移动时运动块1两侧的包塑轴承滑轮4协助运动块1在空槽内的移动。运动块1运动至外框导轨21的尽头时，限位器5的弹性铁片52阻止运动块1继续移动。
在整个运动的过程中，霍尔传感器不断检测运动块1的位置、速度和方向，并将数据反馈到直线电机驱动装置3，直线驱动电机根据运动块1的运动数据和预设程序控制定子芯体22的电流通断和电流方向，从而驱动和控制运动块1的运动。
实施例二：一种双门窗联动的磁悬浮导轨。
如附图4至附图8所示一种双门窗联动的磁悬浮导轨，其包括运动块1（1a,1b），相对移动部件静止的固定部件2、直线电机驱动装置3、霍尔传感器、包塑轴承滑轮4、限位器5和钢丝绳6，所述的固定部件2包括外框导轨21与由若干铁芯线圈直线排列形成的定子芯体22，所述的定子芯体22截面积为矩形，矩形垂直的兩条边在底部伸出延长边并间隙配合于设置在外框导轨21内部两侧的防形变槽211内，定子芯体22长度为外框导轨21长度的二分之一，定子芯体22设置在主动运动块1a的运动轨迹中心处的外框导轨21上，所述的外框导轨21内没有设置定子芯体22处设置有外形与定子芯体22一致的固定夹块，固定夹块通过延长边间隙配合于设置在外框导轨21内部两侧的防形变槽211内；所述的外框导轨21在两侧底部还有延长边突出形成的空槽；所述的运动块1包括一块主动运动块1a和一块从动运动块1b，两块运动块1都包括车仔11和门页固定件12，所述的车仔11包括设置在顶部的承托卡槽111、设置在两侧面的圆弧形限位凹槽113和设置在底部的固定夹槽112，车仔11、承托卡槽111、限位凹槽113和固定夹槽112一体成型，所述的主动运动块1a还包括由若干块永磁体直线排列组成的动子芯体13，所述的动子芯体13卡接于主动车仔11的承托卡槽111内，所述的门页固定件12分别安装于主动车仔11和从动车仔11的固定夹槽112；所述的直线电机驱动装置3通过导线连接到霍尔传感器，所述的霍尔传感器安装于定子芯体22上，霍尔传感器检测主动运动块1a的位置、运动速度和运动方向并将检测到的数据传输到直线电机驱动装置3，所述的定子芯体22和动子芯体13配合形成了直线电机；所述的直线电机驱动装置3安装于固定部件2外侧并电性连接到定子芯体22，驱动和控制直线电机，所述的包塑轴承滑轮4通过转轴转动连接于主动运动块1a和从动运动块1b的两侧并间隙配合滑动于固定部件2的空槽内, 所述的主动运动块1a和从动运动块1b配合包塑轴承滑轮4在固定部件2内的外框导轨21的空槽内滑动；所述的限位器5安装于固定部件2的前后两端，所述的限位器5包括固定块51、弹性铁片52、耐磨合金换向凹轮54，所述的固定块51与弹性铁片52之间通过螺柱53连接，所述的耐磨合金换向凹轮54转动安装于螺柱53上，以限位器5的螺柱53为转动轴；所述的钢丝绳6呈环状，陷入并沿运动块1的限位凹槽113环绕至前后两端限位器5的耐磨合金换向凹轮54；所述的钢丝绳6分别在主动运动块1a与从动运动块1b相接的一端有固定受力点15，固定受力点15分别固定连接到主动运动块1a与从动运动块1b，两个固定受力点15在钢丝绳6处于环状相对两侧。
以上述的实施例为基础，固定部件2被固定于实墙上，所述的主动运动块1a与从动运动块1b的长度和为外框导轨21长度的二分之一，初始状态时在直线电机驱动装置3的控制下，所述的定子芯体22通电后，铁芯线圈在其自身两端产生有规律且交替变化的磁场，主动运动块1a的动子芯体13在变化的磁场中产生吸力或斥力，从而使得门页固定件12在主动运动块1a的带动下在外框导轨21内向外侧移动，移动时主动运动块1a两侧的包塑轴承滑轮4协助主动运动块1a在空槽内的移动，钢丝绳6在主动运动块1a的受力点15受到主动运动块1a向外移动的力，钢丝绳6开始绕耐磨合金换向凹轮54转动并换向，从动运动块1b受到换向后的钢丝绳6的牵引与主动运动块1a同时等速运动，主动运动块1a一直运动至外框导轨21的一端尽头同时从动运动块1b也运动至外框轨道的另一端，此时限位器5的弹性铁片52阻止运动块1继续移动。需要门页固定件12关闭时，直线电机驱动装置3重新启动对定子芯体22进行控制，主动运动块1a的动子芯体13在变化的磁场中产生吸力或斥力向外框导轨21中心移动，钢丝绳6开始绕耐磨合金换向凹轮54反方向转动，从动运动块1b受换向后的钢丝绳6的牵引同时向外框导轨21中心移动，直至两扇门页固定件12在外框导轨21中心处闭合。
实施例三：一种双门窗联动的磁悬浮导轨在双轨四门的门窗中的应用。
本实施例与实施例二相比不同之处在于，实施例二为单导轨双门的应用方案，单导轨配合安装在窗洞或者门洞的墙壁上，门窗打开口，门窗扇与墙壁重合；而本实施例为双导轨四门的应用方案，双导轨中的其中一条导轨为普通导轨，靠向两边的两扇门窗安装在普通导轨上，另一条导轨为本发明提供的双门窗联动的磁悬浮导轨，靠向中间的两扇门窗安装在磁悬浮导轨上，磁悬浮导轨上的门窗和普通导轨上的门窗采用常规的技术方案配合连接，磁悬浮导轨上的门窗可以电动联动开合，当门窗打开时，磁悬浮导轨上的门窗与普通轨道上的门窗重合。
实施例四：一种双门窗联动的磁悬浮导轨在双轨四门独自联动的门窗中的应用。
本实施例与实施例三相比不同之处在于，实施例三中的双导轨为一条普通导轨，一条双门窗联动的磁悬浮导轨；而本实施例为双导轨均为磁悬浮导轨，分别安装在两条不同的磁悬浮导轨上的门窗采用常规的技术方案配合连接，磁悬浮导轨上的门窗可以电动联动开合，可以实现自由选择开启中间的两扇门窗或者两边的两扇门窗，当门窗打开时，磁悬浮导轨上的门窗与普通轨道上的门窗重合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种磁悬浮联动电动门窗导轨，其包括运动块，相对移动部件静止的固定部件、直线电机驱动装置、检测装置和滑轮，其特征在于：所述的固定部件包括外框导轨与由若干铁芯线圈直线排列形成的定子芯体，所述的定子芯体截面积为矩形，矩形垂直的兩条边在底部伸出延长边并间隙配合于设置在外框导轨内部两侧的防形变槽内，所述的外框导轨在两侧底部还有延长边突出形成的空槽；所述的运动块包括车仔、门页固定件与若干块永磁体直线排列组成的动子芯体，所述的车仔包括设置在顶部的承托卡槽和设置在底部的固定夹槽，车仔、承托卡槽和固定夹槽一体成型，所述的动子芯体卡接于承托卡槽内，所述的门页固定件安装于固定夹槽内；所述的直线电机驱动装置与检测装置电性连接，所述的检测装置安装于定子芯体上，检测动子芯体的运动数据并将数据传输到驱动装置；所述的定子芯体和动子芯体配合形成了直线电机，所述的直线电机驱动装置安装于固定部件外侧并电性连接到定子芯体，驱动和控制直线电机；所述的滑轮通过转轴转动连接于运动块两侧并间隙配合滑动于固定部件的空槽内, 所述的运动块配合滑轮在固定部件内的外框导轨的空槽内滑动。
2.如权利要求1所述的一种磁悬浮联动电动门窗导轨，其特征在于：所述的动子芯体中的永磁体按磁极N、S交替排列的方式排列；所述的定子芯体中的铁心线圈和永磁体错位排列或者重叠错位排列。
3.如权利要求2所述的一种磁悬浮联动电动门窗导轨，其特征在于：其还包括限位器，所述的限位器安装于固定部件的前后两端，限位器包括固定块、弹性铁片，所述的固定块与弹性铁片之间通过螺柱连接。
4.如权利要求3所述的一种磁悬浮联动电动门窗导轨，其特征在于：所述的螺柱数量为三，呈三角形分布。
5.如权利要求1所述的一种磁悬浮联动电动门窗导轨，其特征在于：所述的检测装置为霍尔传感器，检测动子芯体的位置、运动方向和运动速度，并将检测到的数据通过导线连接传输到直线电机驱动装置。
6.如权利要求1所述的一种磁悬浮联动电动门窗导轨，其特征在于：所述的外框导轨与车仔的材质为铝合金。
7.如权利要求1所述的一种磁悬浮联动电动门窗导轨，其特征在于：滑轮为包塑轴承滑轮。
8.一种双门窗联动的磁悬浮导轨，其特征在于：包括如权利要求3-7所述的磁悬浮联动电动门窗导轨、联动组件、从动运动块和从动滑轮，所述的从动运动块包括从动车仔和第二门页固定件，所述的从动车仔包括设置在底部的固定夹槽，从动车仔和固定夹槽一体成型，所述的第二门页固定件安装于从动车仔的固定夹槽内；所述的第二滑轮通过转轴转动连接于从动运动块两侧并间隙配合滑动于磁悬浮联动电动门窗导轨的固定部件的空槽内, 所述的从动运动块配合滑轮在固定部件内的外框导轨的空槽内滑动，磁悬浮联动电动门窗导轨原有的运动块和滑轮为主动运动块和主动滑轮；所述的联动组件包括换向轮和拉绳，换向轮转动安装在限位器内，以限位器的螺柱为转动轴；所述的拉绳呈环状，沿运动块的两侧环绕至前后两端限位器的换向轮上；所述的拉绳分别在主动运动块与从动运动块相接的一端有固定受力点，固定受力点分别固定连接到主动运动块与从动运动块，两个固定受力点分别处于拉绳的环状相对两侧。
9.如权利要求8所述的一种双门窗联动的磁悬浮导轨，其特征在于：所述的磁悬浮联动电动门窗导轨内的定子芯体长度与外框导轨长度的比例为二分之一至四分之一，所述的定子芯体设置在主动运动块的运动轨迹中心处的外框导轨上；所述的外框导轨内没有设置定子芯体处设置有外形与定子芯体一致的固定夹块，固定夹块通过延长边间隙配合于设置在外框导轨内部两侧的防形变槽内。
10.如权利要求8或9所述的一种双门窗联动的磁悬浮导轨，其特征在于：所述的换向轮为耐磨合金凹轮；所述的拉绳为钢丝绳；所述的主动运动块和从动运动块中的车仔还包括设置在车仔两侧面的圆弧形限位凹槽，拉绳陷入到车仔的限位凹槽内。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109736660A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-05-10 | 湖北理工学院 | 一种永磁同步直线电机的双扇悬浮门 |
| CN110477724A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-11-22 | 董海玲 | 一种基于磁悬浮原理的电动罗马杆开合窗帘 |
| CN112610104A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-04-06 | 欧特美交通科技股份有限公司 | 一种磁悬浮直线电机单开拉门 |
-
2018
- 2018-10-12 CN CN201811191664.5A patent/CN109184406A/zh active Pending
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