CN109457638B - 一种检票机扇门的机芯结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检票机扇门的机芯结构，包括第一旋转轴、制动器支架、制动器、转轴、制动器底板、支架和减速箱，减速箱与转轴连接，转轴穿过制动器及制动器支架与第一旋转轴连接，第一旋转轴上固定有第一扇门；制动器上部的静片固定在制动器支架上，下部的动片与转轴固定；制动器支架固定在制动器底板上，且一起固定在支架上。本发明结构简单，使用寿命长，运行可靠性好。

Description

一种检票机扇门的机芯结构

技术领域

本发明涉及轨道交通部件技术领域，具体涉及一种检票机扇门的机芯结构。

背景技术

闸机是一种通道阻挡装置，用于管理人流并规范行人出入，主要应用于地铁闸机系统、收费检票闸机系统等。根据对机芯控制方式的不同，闸机可分为机械式、半自动式和全自动式。机械式是通过人力控制拦阻体的运转，机械限位控制机芯的停止；半自动式是通过电磁铁来控制机芯的运转和停止；全自动式是通过电机来控制机芯的运转和停止。通过控制机芯的运转和停止，从而进一步控制拦阻体的开启和关闭。根据同一台闸机所含机芯和拦阻体数量的不同，闸机可分为单机芯和双机芯。根据拦阻体和拦阻方式的不同，可以分为三辊闸、摆闸、翼闸、平移闸、转闸、一字闸等。

常见的闸机上的扇门机构系统复杂，总体体积大，且不具有机械保护机构，日常维护保养工作量大，维修不方便。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种检票机扇门的机芯结构，结构简单，使用寿命长，运行可靠性好。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：包括第一旋转轴、制动器支架、制动器、转轴、制动器底板、支架和减速箱，减速箱与转轴连接，转轴穿过制动器及制动器支架与第一旋转轴连接，第一旋转轴上固定有第一扇门；制动器上部的静片固定在制动器支架上，下部的动片与转轴固定；制动器支架固定在制动器底板上，且一起固定在支架上。

还包括支撑杆和底板，底板固定在支架底部，减速箱位于支架与底板之间，支架与底板之间固定有支撑杆。

支架为π型，支撑杆使支架与底板间隔的最大距离等于减速箱的高度。

减速箱一侧连接有驱动控制器，减速箱的动作由与主控板连接的驱动控制器进行控制；第一旋转轴上端安装有编码器，第一扇门的打开角度由编码器进行控制。

当允许开门时，主控板发出开门指令给驱动控制器，驱动控制器发出指令给减速箱，减速箱带动第一扇门动作，实现开门，开门持续设定的时间后，自动执行关门动作，实现一次完整的开关门动作；当未允许开门时，第一扇门受到外力作用，主控板检测到异常信号，发出刹车指令给制动器，制动器进行刹车动作，以阻挡外力对第一扇门的作用，防止第一扇门被强行打开。开门持续设定的时间为0.5-1秒。

主控板还连接有报警装置，当第一扇门受到超过100N的外力时，第一旋转轴旋转，第一扇门被强行打开，同时主控板发出指令给报警装置，报警装置开始报警。

减速箱包括电机和减速器，电机为高转速无刷直流电机，其额定转速为4000rpm，额定扭矩为0.145Nm，最大输出扭矩为0.29Nm；减速器为高减速比行星减速器，其减速比为1：50；减速箱额定输出扭矩为7.25Nm，最大输出扭矩为14.5Nm。

减速箱背隙、键与键槽之间的间隙，经过门板杠杆放大，到门板末端会产生10mm的空行程，在电机停止瞬间，空行程将带来大约10Nm冲击力矩且该段行程不可控。在角位移闭环控制中，引入间隙补偿，根据运行速度，将目标角位移偏移a*Eg，其中a为与速度相关的补偿系数，Eg为间隙角度，从而可以较好地解决电机闭环控制的抖动问题。

本发明的优点在于：利用高转速无刷直流电机和高减速比行星减速器来实现小体积大扭矩；扇门在受到超过100N的外力时可以被强行打开，并同时报警，可以保护设备及行人安全。

附图说明

图1是机芯结构的爆炸示意图；

图2是应用机芯结构的闸机的立体示意图；

图3~6是图2的内部剖视图；

图7是传动第二齿条的立体示意图；

附图标记：1.机架；11.检票机；12.第二扇门；13.第一扇门；15.第一齿条；16.第一齿轮；2.底座；21.缓坡；22.支撑板；23.支撑板弹簧；3.定位板；31.定位板弹簧；32.斜块；33.斜块弹簧；4.连接杆；41.第二齿条；42.齿条弹簧；43.第二齿轮；44.第二旋转轴；5.第一旋转轴；51.制动器支架；52.制动器；53.转轴；54.制动器底板；55.支架；56.支撑杆；57.减速箱；58.底板。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

本发明包括第一旋转轴5、制动器支架51、制动器52、转轴53、制动器底板54、支架55和减速箱57，减速箱57与转轴53连接，转轴53穿过制动器52及制动器支架51与第一旋转轴5连接，第一旋转轴5上固定有第一扇门13；制动器52上部的静片固定在制动器支架51上，下部的动片与转轴53固定；制动器支架51固定在制动器底板54上，且一起固定在支架55上。

还包括支撑杆56和底板58，底板58固定在支架55底部，减速箱57位于支架55与底板58之间，支架55与底板58之间固定有支撑杆56。

支架55为π型，支撑杆56使支架55与底板58间隔的最大距离等于减速箱57的高度。

减速箱57一侧连接有驱动控制器，减速箱57的动作由与主控板连接的驱动控制器进行控制；第一旋转轴5上端安装有编码器，第一扇门13的打开角度由编码器进行控制。

当允许开门时，主控板发出开门指令给驱动控制器，驱动控制器发出指令给减速箱57，减速箱57带动第一扇门13动作，实现开门，开门持续设定的时间后，自动执行关门动作，实现一次完整的开关门动作；当未允许开门时，第一扇门13受到外力作用，主控板检测到异常信号，发出刹车指令给制动器52，制动器52进行刹车动作，以阻挡外力对第一扇门13的作用，防止第一扇门13被强行打开。开门持续设定的时间为0.5-1秒。

主控板还连接有报警装置，当第一扇门13受到超过100N的外力时，第一旋转轴5旋转，第一扇门13被强行打开，同时主控板发出指令给报警装置，报警装置开始报警。

减速箱57包括电机和减速器，电机为高转速无刷直流电机，其额定转速为4000rpm，额定扭矩为0.145Nm，最大输出扭矩为0.29Nm；减速器为高减速比行星减速器，其减速比为1：50；减速箱57额定输出扭矩为7.25Nm，最大输出扭矩为14.5Nm。

具体使用时，分别将底板58固定在闸机两侧的机架1内，使第一扇门13可以闭合机架1之间的通道，闸机包括底座2和固定在底座2两侧的机架1，机架1之间为只允许单个行人通过的通道，机架1上还铰接有可控制通道开闭的第二扇门12，第二扇门12与第一扇门13之间只能容纳单个行人；第一旋转轴5上键接有第一齿轮16，机架1内设有可带动第二扇门12旋转的传动模块，第一齿轮16通过传动模块控制第二扇门12与第一扇门13交错式开闭通道；其中一侧的机架1上端固定有检票机11，检票机11与主控板连接，检票机11检测到允许通过的信号时，使主控板发出开门指令给驱动控制器。可以避免尾随。

传动模块包括与第一齿轮16啮合的第一齿条15，第一齿条15远离第一齿轮16一端设有第二齿条41，第二齿条41通过齿条弹簧42滑动连接在底座2内，第二扇门12下方通过第二旋转轴44连接有同轴旋转的第二齿轮43，第二齿条41与第二齿轮43啮合连接，第二齿条41之间固定有连接杆4；第一扇门13旋转从而打开通道时，第一齿轮16旋转从而使第一齿条15向第二扇门12方向移动，第二齿条41在第一齿条15的推动下压缩齿条弹簧42，第二齿条41带动第二齿轮43旋转，第二齿轮43通过第二旋转轴44带动第二扇门12旋转，从而使第二扇门12闭合通道。

底座2上端面通过支撑板弹簧23连接有可上下移动的支撑板22，支撑板22铺满第二扇门12与第一扇门13之间的区域，支撑板22两侧设有定位板3，定位板3之间通过定位板弹簧31互相连接，当检票机11检测到允许通过的信号时，通过主控板控制定位板弹簧31通电收缩，定位板3相向移动至支撑板22下方，限制支撑板22向下移动；当定位板弹簧31不通电时，定位板3脱离支撑板22。

支撑板22两侧配合连接有斜块32，斜块32通过斜块弹簧33滑动连接在底座2内；当支撑板22向下移动时，通过斜面配合推动斜块32向两侧移动，斜块32通过斜面配合推动第二齿条41移动，使第二齿条41通过第二齿轮43带动第二扇门12旋转，从而闭合通道。

底座2两端设有连接上下两个端面的缓坡21。

行人需要通过通道时，将通行证靠近检票机11，当检票机11检测到允许行人通过的信号时，检票机11通过主控板控制定位板弹簧31通电，定位板弹簧31在通电状态下收缩带动定位板3移动至支撑板22下方，限制支撑板22向下移动；然后主控板发出开门指令给驱动控制器，驱动控制器发出指令给减速箱57，减速箱57带动第一扇门13旋转，实现开门。当第一扇门13打开时，第一齿轮16旋转带动第一齿条15移动，第一齿条15推动第二齿条41移动，从而使第二齿条41带动第二齿轮43旋转，第二齿轮43通过第二旋转轴44带动第二扇门12旋转闭合通道。行人经过打开的第一扇门13进入支撑板22区域，第一扇门13打开持续1秒后，减速箱57自动执行关门动作，第一扇门13反向旋转相同角度从而闭合通道，阻拦下一个行人，第一齿轮16反向旋转带动第一齿条15复位，第二齿条41在齿条弹簧42的作用下移动，通过第二齿轮43带动第二扇门12旋转打开通道，行人经过第二扇门12离开通道。第一扇门13闭合持续1秒后，主控板使定位板弹簧31停止通电，检票机11准备接收下一个通行证的信号。由于行人的重力，支撑板22对定位板3的摩擦力使定位板3不会在定位板弹簧31停止收缩后脱离支撑板22。

当逃票的人在没有检票机11验证的情况下越过闭合的第一扇门13进入支撑板22区域时，支撑板22在重力的作用下向下移动，推动斜块32向两侧移动，斜块32通过斜面推动第二齿条41，第二齿条41带动第二齿轮43旋转，通过第二旋转轴44使原本处于打开状态的第二扇门12旋转闭合，阻挡逃票的人通过通道。当人离开支撑板22时，齿条弹簧42推动第二齿条41移动，使第二扇门12回复至打开状态。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。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的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种检票机扇门的机芯结构，其特征在于：包括机架（1）、第一旋转轴（5）、制动器支架（51）、制动器（52）、转轴（53）、制动器底板（54）、支架（55）和减速箱（57），减速箱（57）与转轴（53）连接，转轴（53）穿过制动器（52）及制动器支架（51）与第一旋转轴（5）连接，第一旋转轴（5）上固定有第一扇门（13），第一旋转轴（5）上键接有第一齿轮（16）；制动器（52）上部的静片固定在制动器支架（51）上，下部的动片与转轴（53）固定；制动器支架（51）固定在制动器底板（54）上，且一起固定在支架（55）上，机架（1）上铰接有第二扇门（12），机架（1）内设有可带动第二扇门（12）旋转的传动模块，第一齿轮（16）通过传动模块控制第二扇门（12）与第一扇门（13）交错式开闭，传动模块包括与第一齿轮（16）啮合的第一齿条（15），第一齿条（15）远离第一齿轮（16）一端设有第二齿条（41），第二齿条（41）通过齿条弹簧（42）滑动连接在底座（2）内，第二扇门（12）下方通过第二旋转轴（44）连接有同轴旋转的第二齿轮（43），第二齿条（41）与第二齿轮（43）啮合连接，第二齿条（41）之间固定有连接杆（4）。

2.根据权利要求1所述的一种检票机扇门的机芯结构，其特征在于：还包括支撑杆（56）和底板（58），底板（58）固定在支架（55）底部，减速箱（57）位于支架（55）与底板（58）之间，支架（55）与底板（58）之间固定有支撑杆（56）。

3.根据权利要求2所述的一种检票机扇门的机芯结构，其特征在于：支架（55）为π型，支撑杆（56）使支架（55）与底板（58）间隔的最大距离等于减速箱（57）的高度。

4.根据权利要求1所述的一种检票机扇门的机芯结构，其特征在于：减速箱（57）一侧连接有驱动控制器，减速箱（57）的动作由与主控板连接的驱动控制器进行控制；第一旋转轴（5）上端安装有编码器，第一扇门（13）的打开角度由编码器进行控制。

5.根据权利要求4所述的一种检票机扇门的机芯结构，其特征在于：当允许开门时，主控板发出开门指令给驱动控制器，驱动控制器发出指令给减速箱（57），减速箱（57）带动第一扇门（13）动作，实现开门，开门持续设定的时间后，自动执行关门动作，实现一次完整的开关门动作；当未允许开门时，第一扇门（13）受到外力作用，主控板检测到异常信号，发出刹车指令给制动器（52），制动器（52）进行刹车动作，以阻挡外力对第一扇门（13）的作用，防止第一扇门（13）被强行打开。

6.根据权利要求5所述的一种检票机扇门的机芯结构，其特征在于：开门持续设定的时间为0.5-1秒。

7.根据权利要求5所述的一种检票机扇门的机芯结构，其特征在于：主控板还连接有报警装置，当第一扇门（13）受到超过100N的外力时，第一旋转轴（5）旋转，第一扇门（13）被强行打开，同时主控板发出指令给报警装置，报警装置开始报警。

8.根据权利要求1所述的一种检票机扇门的机芯结构，其特征在于：减速箱（57）包括电机和减速器，电机为高转速无刷直流电机，其额定转速为4000rpm，额定扭矩为0.145Nm，最大输出扭矩为0.29Nm；减速器为高减速比行星减速器，其减速比为1：50；减速箱（57）额定输出扭矩为7.25Nm，最大输出扭矩为14.5Nm。