CN109610986A - 一种手、电两用的防护门的执行机构及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手、电两用的防护门的执行机构及控制方法，用于手动或电动控制防护门开启或关闭，执行机构设置在防护门上，包括驱动轮、闭锁装置、手动操作轮、电机、传动装置、离合器、传感器和电控系统，闭锁装置设置门扇与门框贴合的表面，并通过传动装置与电机和手动操作轮连接，驱动轮设置在门扇下部，通过传动装置与电机连接，离合器设置在电机控制驱动轮和闭锁装置的支路上，传感器用于提供闭锁装置的开合信号和门扇的开合信号，电控系统控制门扇的开关与闭锁装置的开关。本发明实现手动及电动控制，且整体结构紧凑，布局合理，与门扇较好的结合，不影响传动性能，设置传感器进行监测，使得电动控制精确、可靠、效果好。

Description

一种手、电两用的防护门的执行机构及控制方法

技术领域

本发明涉及防护门技术领域，尤其是涉及一种手、电两用的防护门的执行机构及控制方法。

背景技术

目前高抗力防护门的研发需解决门体抗力及电动控制方案两个问题。现有技术中提高门体抗力一般选用加厚尺寸的方式，但是极大增加了门体重量，人工无法操作或操作难度极大，在使用电动操作时则需要较大力矩，势必需要更大功率的电机，大功率电机的体积更大，在门体中安装时需要更大的空间，但门体内空间狭窄，又带来电机安装及动力传递的困难，因此执行机构的设置需要满足门体具有高抗力、密封性，并且与门体有效的结合，避免影响门体结构强度及稳定，并要满足电控执行机构的易用性、紧凑性，并在控制门体开合时安全有效稳定；并且需要一种简单可靠有效的电控系统，用于实现电控操作，电控系统需要和执行机构匹配，对其进行简洁有效的控制，以实现电控逻辑的简洁有效以及可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种手、电两用的防护门的执行机构及控制方法，解决现有技术中电控执行机构结构体积大，安装设置不便，影响门体结构性能，动力传递及控制效果不良，并且控制门体时使用效果不佳的技术问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种手、电两用的防护门的执行机构，手动或电动控制防护门开启或关闭，所述防护门包括门框、铰页、门扇和执行机构，所述门框预埋在墙体上的门洞内，所述门扇通过铰页固定在门框上，其特征在于：所述执行机构包括驱动轮组件、闭锁装置、手动操作轮、电机、传动装置和离合器；

所述闭锁装置设在门扇与门框贴合的表面，并通过传动装置与手动操作轮和电机连接，所述驱动轮组件设在门扇底部，通过传动装置与电机连接，所述电机固定在门扇的内腔中；

所述离合器包括离合器一和离合器二，所述离合器一设置在电机控制驱动轮组件的支路上，所述离合器二设置在电机控制闭锁装置的支路上。

进一步的，还包括传感器和电控系统，所述传感器包括传感器一和传感器二，所述传感器一设置在门扇上，共两个且位于闭锁装置的上方，分别用于检测闭锁装置是否开启或关闭到位，所述传感器二设置两个，一个位于在门框上用于检测门扇是否关闭到位，另一个位于防护门外用于检测门扇是否开启到位；

所述电控系统与传感器、电机和离合器信号连接，用于接收传感器输入的检测信号，并将控制信号输出至电机和离合器；

所述电机接收电控系统输出的控制信号，并控制驱动轮组件运动及闭锁装置开合；

所述离合器接收电控系统输出的控制信号，接通或断开电机与驱动轮组件及闭锁装置的动力连接。

进一步的，所述驱动轮组件设置在门扇底部远离铰页的位置，包括轮组和密封板，所述密封板固定在门扇上，所述轮组上设有调节阀杆，所述调节阀杆的上端穿过密封板并通过螺纹连接调节阀，其下端固定在轮组上，所述调节阀的底面与密封板的上端面接触，所述轮组和密封板之间设有伸缩装置，所述伸缩装置包括固定在密封板上的导向套及导向套上的导向杆和固定在轮组上的弹簧套及设在弹簧套内的弹簧，所述弹簧套在导向杆上。

进一步的，所述手动操作轮同轴设置两个，位于门扇的外部的前后表面上，所述手动操作轮包括轮盘、转轮轴和轴套，所述轮盘与转轮轴一端固定连接，所述转轮轴设在轴套内，所述轴套上靠近轮盘的一端固定在门扇上，所述转轮轴上靠近轮盘的端部由外向内依次为外螺纹和方形轴，所述轮盘的中间连接块的内侧设有方形孔，与转轮轴端部的方形轴配合，所述中间连接块的外侧设有凹槽，所述凹槽内设置与转轮轴上的外螺纹匹配的螺母；外侧的手动操作轮的轴套焊接在门扇上，并通过O型圈密封，内侧的手动操作轮通过螺栓连接固定在门扇上。

进一步的，所述闭锁装置两端设有闭锁头，所述闭锁头设置在闭锁座内，所述闭锁座固定在门扇上。

进一步的，所述驱动轮组件、闭锁装置、手动操作轮、电机和离合器分为三层设置，所述闭锁装置与内侧的手动操作轮为内侧第一层，位于同一竖直平面，所述驱动轮组件电机和离合器为中间的第二层，位于同一竖直平面，外侧的手动操作轮为外侧的第三层，三层之间通过传动轴连接。

进一步的，所述传动装置包括换向器和联轴器。

进一步的，所述驱动轮组件与电机连接的联轴器为万向联轴器。

一种手、电两用的防护门的执行机构的控制方法，用于电动控制门扇开启或关闭，其特征是：门扇开启或关闭时，传感器输出检测信号至电控系统，电控系统输出控制信号至电机和离合器，电机输出动力，同时离合器控制电机与驱动轮组件及闭锁装置的断开或连接，

进一步的，所述电控系统通过数字/模拟信号线与电机、离合器和传感器连接。

本发明的有益效果如下：

执行机构实现手动及电动操作，且相互不干涉，使得防护门在通电及断电情况下均可使用，满足特殊情况下仍旧可以正常使用的要求；

执行机构整体尺寸紧凑，结构布局合理，与门扇较好的结合，不影响门扇的结构稳定及性能，安装后不影响动力传递；

执行机构设置两条分路并分别设置离合器实现门扇开合或闭锁开合的分步分路控制，设置传感器进行监测，使得控制精确、可靠、效果好；

将驱动轮组件设置在远离铰页的位置，利用大力臂的特点，提高了执行机构在大跨距门洞封堵中的应用优势以及较强的扩展性，并时刻保持良好的接触效果，保证驱动轮组件的运动效果；

在驱动轮组件上设置伸缩装置及调节阀，可以调整轮组的离地高度，使得轮组在运动过程中时刻保持与地面的接触压力，避免出现打滑、空转等现象，保证门扇开合的正常。

附图说明

图1为本发明防护门的整体结构示意图；

图2为本发明防护门关闭状态示意图；

图3为本发明防护门的主视图；

图4为本发明的整体结构示意图；

图5为图4的A部结构放大示意图；

图6为本发明的手动操作轮结构分解图；

图7为本发明的手动操作轮组件剖视图；

图8为本发明的驱动轮组件的剖视图；

图9为本发明的控制系统流程图。

附图标记：1-门框、2-铰页、3-门扇、4-执行机构、41-驱动轮组件、411-轮组、412-调节阀、413-伸缩装置、414-密封板、415-调节阀杆、42-闭锁装置、421-闭锁头、43-手动操作轮、431-轮盘、432-转轮轴、433-轴套、44-电机、45-离合器一、46-离合器二、47-换向器、48-联轴器、5-传感器一、6-传感器二。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-8所示，一种手、电两用的防护门的执行机构，手动或电动控制防护门开启或关闭，所述防护门包括门框1、铰页2、门扇3和执行机构4，所述门框1预埋在墙体上的门洞内，所述门扇3通过铰页2固定在门框1上，其特征在于：所述执行机构4包括驱动轮组件41、闭锁装置42、手动操作轮43、电机44、传动装置和离合器；

所述闭锁装置42设在门扇3与门框1贴合的表面，并通过传动装置与手动操作轮43和电机44连接，所述驱动轮组件41设在门扇3底部，通过传动装置与电机44连接，所述电机44固定在门扇3的内腔中；

所述离合器包括离合器一45和离合器二46，所述离合器一45设置在电机44控制驱动轮组件41的支路上，所述离合器二46设置在电机44控制闭锁装置42的支路上。

执行机构4作为手动及电动控制的核心，电机44作为动力输出，离合器设置两个，实现电机44对驱动轮组件41和闭锁装置4的分步分路控制，实现门扇3的开关与闭锁装置42的伸缩。

如图2、3、9所示，进一步的，还包括传感器和电控系统，所述传感器包括传感器一5和传感器二6，所述传感器一5设置两个，位于门扇3上且处于闭锁装置42的上方，分别用于检测闭锁装置42是否开启或关闭到位，所述传感器二6设置两个，一个位于在门框1上用于检测门扇3是否关闭到位，另一个位于防护门外用于检测门扇3是否开启到位；

所述电控系统与传感器、电机44和离合器信号连接，用于接收传感器输入的检测信号，并将控制信号输出至电机44和离合器；

所述电机44接收电控系统输出的控制信号，并控制驱动轮组件41运动及闭锁装置42开合；

所述离合器接收电控系统输出的控制信号，接通或断开电机44与驱动轮组件41及闭锁装置42的动力连接。

如图4、5、8所示，进一步的，所述驱动轮组件41设置在门扇3底部远离铰页2的位置，包括轮组411和密封板414，所述密封板414固定在门扇3上，所述轮组411上设有调节阀杆415，所述调节阀杆415的上端穿过密封板414并通过螺纹连接调节阀412，其下端固定在轮组411上，所述调节阀412的底面与密封板414的上端面接触，所述轮组411和密封板414之间设有伸缩装置413，所述伸缩装置413包括固定在密封板414上的导向套及导向套上的导向杆和固定在轮组411上的弹簧套及设在弹簧套内的弹簧，所述弹簧套在导向杆上。设置密封板411保证门扇3的密封性，将驱动轮组件41设置在远离平移铰页2的位置利用了大力臂的特性，形成较大的力矩，提高了执行机构4在大跨距门洞封堵类结构中的应用优势和较强的扩展性。设置调节阀412和配合的调节阀杆在安装驱动轮组件41时，可以预调高度，更加便捷的进行安装，并且安装完成之后，设定好驱动轮组件41的高度后，当驱动轮组件41在运动时，接触的地面凸凹不平时，伸缩装置413中的弹簧压缩或伸长，使得轮组411一直与地面接触，并保证接触时的压力，避免出现打滑、空转等问题，保证驱动轮组件41正常工作。

如图3所示，进一步的，驱动轮组件41的运动轨迹上设有防滑颗粒板。设置伸缩装置，在安装驱动轮组件41时具有方便快捷的优点，在后期使用时，使得驱动轮组件41与防滑颗粒板之间保持较高的接触压力，保障运行的可靠稳定。

如图4、6、7所示，进一步的，所述手动操作轮43同轴设置两个，位于门扇3的外部的前后表面上，所述手动操作轮43包括轮盘431、转轮轴432和轴套433，所述轮盘431与转轮轴432一端固定连接，所述转轮轴432设在轴套433内，所述轴套433上靠近轮盘431的一端固定在门扇3上，所述转轮轴432上靠近轮盘431的端部由外向内依次设有外螺纹和方形轴，所述轮盘431的中间连接块的内侧设有方形孔，与转轮轴432端部的方形轴配合，所述中间连接块的外侧设有凹槽，所述凹槽内设置与转轮轴432上的外螺纹匹配的螺母；外侧的手动操作轮43的轴套433焊接在门扇3上，并通过O型圈密封，内侧的手动操作轮43通过螺栓连接固定在门扇3上。手动操作轮43设置转轮轴432和轴套433保证其操作灵活；外侧的手动操作轮43焊接在门扇3上，并设置O型圈密封，保证门扇3的密封；内侧的手动操作轮43可整体拆卸；轮盘431的结构在保证功能性的同时具有美观的特点。

如图3、4所示，进一步的，所述闭锁装置42两端设有闭锁头421，所述闭锁头421设置在闭锁座内，所述闭锁座固定在门扇3上；闭锁装置42水平固定在门扇3上，根据实际使用情况设置多条。

如图1、2、3、4所示，进一步的，所述驱动轮组件41、闭锁装置42、手动操作轮43、电机44和离合器分为三层设置，所述闭锁装置42与内侧的手动操作轮43为内侧第一层，位于同一竖直平面，所述驱动轮组件41电机44和离合器为中间的第二层，位于同一竖直平面，外侧的手动操作轮43为外侧的第三层，三层之间通过传动轴连接。分层设置执行机构4的组件，有效利用门扇3的内外空间，结构布局合理，与门扇3较好的结合，不影响门扇3的结构稳定及性能，安装后不影响动力传递，满足防护门的高强度、高抗力及密封性的要求。

如图4所示，进一步的，所述传动装置包括换向器47和联轴器48。

如图4所示，进一步的，所述驱动轮组件41与电机44连接的联轴器48为万向联轴器。

如图9所示，一种手、电两用的防护门的执行机构的控制方法，用于电动控制门扇开启或关闭，其特征是：所述电控系统及传感器处于休眠状态，当开启或关闭门扇时，传感器输出检测信号至电控系统，电控系统输出控制信号至电机44和离合器，电机44输出动力，动力通过传动装置输出至驱动轮组件41和/或闭锁装置42，同时离合器一45控制电机44与驱动轮组件41的接通或断开，离合器二46控制电机44与闭锁装置42的接通或断开。

进一步的，所述电控系统通过数字/模拟信号线与电机44、离合器和传感器连接。

所述传感器一5和传感器二6的检测信号作为输入源，所述传感器一4检测闭锁开启到位的信号为R1，检测闭锁关闭到位的信号为R2，所述传感器二6检测门扇开启到位的信号为R3，检测门扇关闭到位的信号为R4，电机44、离合器一45和离合器二46作为输出源；

工作状态时，离合器一45常开，电机44及离合器二46常闭；

一，控制门扇开启时，按下开启按钮，电控系统接收检测信号并运算后输出信号至输出源，分为下面四种情况：

11，当R3=1，R1=1，保持状态，程序结束；

12，当R3=1，R1=0，启动电机44和离合器二46，带动闭锁机构42直至R1=1，停止电机44和离合器二46，程序结束；

13，当R3=0，R1=1，启动电机44，带动驱动轮组件41直至R3=1，停止电机44，程序结束；

14，当R3=0，R1=0，启动电机44和离合器二46，带动闭锁机构42直至R1=1，然后带动驱动轮组件41直至R3=1，停止电机44和离合器二46，程序结束；

二，控制门扇关闭时，按下关闭按钮，电控系统接收检测信号并运算后输出信号至输出源，分为下面四种情况：

21，当R4=1，R2=1，保持状态，程序结束；

22，当R4=1，R2=0，启动电机44和离合器二46，带动闭锁机构42，直至R2=1，停止电机44和离合器二46，程序结束；

23，当R4=0，R1=1，启动电机44和离合器二46，带动驱动轮组件41直至R4=1，然后带动闭锁机构42直至R2=1，停止电机44和离合器二46，程序结束；

24，当R4=0，R1=0，启动电机44和离合器二46，带动闭锁机构42直至R1=1，然后带动驱动轮组件41直至R4=1，然后带动闭锁机构42直至R2=1，停止电机44和离合器二46，程序结束。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种手、电两用的防护门的执行机构，手动或电动控制防护门开启或关闭，所述防护门包括门框（1）、铰页（2）、门扇（3）和执行机构（4），所述门框（1）预埋在墙体上的门洞内，所述门扇（3）通过铰页（2）固定在门框（1）上，其特征在于：所述执行机构（4）包括驱动轮组件（41）、闭锁装置（42）、手动操作轮（43）、电机（44）、传动装置和离合器；

所述闭锁装置（42）设在与门框（1）贴合的门扇（3）表面，并通过传动装置与手动操作轮（43）和电机（44）连接，所述驱动轮组件（41）设在门扇（3）底部，通过传动装置与电机（44）连接，所述电机（44）固定在门扇（3）的内腔中；

所述离合器包括离合器一（45）和离合器二（46），所述离合器一（45）设置在电机（44）控制驱动轮组件（41）的支路上，所述离合器二（46）设置在电机（44）控制闭锁装置（42）的支路上。

2.根据权利要求1所述的一种手、电两用的防护门的执行机构，其特征是：还包括传感器和电控系统，所述传感器包括传感器一（5）和传感器二（6），所述传感器一（5）设置在门扇（3）上，共两个且位于闭锁装置（42）的上方，分别用于检测闭锁装置（42）是否开启或关闭到位，所述传感器二（6）设置两个，一个位于在门框（1）上用于检测门扇（3）是否关闭到位，另一个位于防护门外用于检测门扇（3）是否开启到位；

所述电控系统与传感器、电机（44）和离合器信号连接，用于接收传感器输入的检测信号，并将控制信号输出至电机（44）和离合器；

所述电机（44）接收电控系统输出的控制信号，并控制驱动轮组件（41）运动及闭锁装置（42）开合；

所述离合器接收电控系统输出的控制信号，接通或断开电机（44）与驱动轮组件（41）及闭锁装置（42）的动力连接。

3.根据权利要求1所述的一种手、电两用的防护门的执行机构，其特征是：所述驱动轮组件（41）设置在门扇（3）底部远离铰页（2）的位置，包括轮组（411）和密封板（414），所述密封板（414）固定在门扇（3）上，所述轮组（411）上设有调节阀杆（415），所述调节阀杆（415）的上端穿过密封板（414）并通过螺纹连接调节阀（412），其下端固定在轮组（411）上，所述调节阀（412）的底面与密封板（414）的上端面接触，所述轮组（411）和密封板（414）之间设有伸缩装置（413），所述伸缩装置（413）包括固定在密封板（414）上的导向套及导向套上的导向杆和固定在轮组（411）上的弹簧套及设在弹簧套内的弹簧，所述弹簧套在导向杆上。

4.根据权利要求1所述的一种手、电两用的防护门的执行机构，其特征是：所述手动操作轮（43）同轴设置两个，位于门扇（3）的外部的前后表面上，所述手动操作轮（43）包括轮盘（431）、转轮轴（432）和轴套（433），所述轮盘（431）与转轮轴（432）一端固定连接，所述转轮轴（432）设在轴套（433）内，所述轴套（433）上靠近轮盘（431）的一端固定在门扇（3）上，所述转轮轴（432）上靠近轮盘（431）的端部由外向内依次设有外螺纹和方形轴，所述轮盘（431）的中间连接块的内侧设有方形孔，与转轮轴（432）端部的方形轴配合，所述中间连接块的外侧设有凹槽，所述凹槽内设置与转轮轴（432）上的外螺纹匹配的螺母；外侧的手动操作轮（43）的轴套（433）焊接在门扇（3）上，并通过O型圈密封，内侧的手动操作轮（43）通过螺栓连接固定在门扇（3）上。

5.根据权利要求1所述的一种手、电两用的防护门的执行机构，其特征是：所述闭锁装置（42）两端设有闭锁头（421），所述闭锁头（421）设置在闭锁座内，所述闭锁座固定在门扇（3）上。

6.根据权利要求1所述的一种手、电两用的防护门的执行机构，其特征是：所述驱动轮组件（41）、闭锁装置（42）、手动操作轮（43）、电机（44）和离合器分为三层设置，所述闭锁装置（42）与内侧的手动操作轮（43）为内侧第一层，位于同一竖直平面，所述驱动轮组件（41）电机（44）和离合器为中间的第二层，位于同一竖直平面，外侧的手动操作轮（43）为外侧的第三层，三层之间通过传动轴连接。

7.根据权利要求1所述的一种手、电两用的防护门的执行机构，其特征是：所述传动装置包括换向器（47）和联轴器（48）。

8.根据权利要求7所述的一种手、电两用的防护门的执行机构，其特征是：所述驱动轮组件（41）与电机（44）连接的联轴器（48）为万向联轴器。

9.根据权利要求2所述的一种手、电两用的防护门的执行机构的控制方法，用于电动控制门扇开启或关闭，其特征是：所述电控系统及传感器处于休眠状态，当开启或关闭门扇时，传感器输出检测信号至电控系统，电控系统输出控制信号至电机（44）和离合器，电机（44）输出动力，动力通过传动装置输出至驱动轮组件（41）和/或闭锁装置（42），同时离合器一（45）控制电机（44）与驱动轮组件（41）的接通或断开，离合器二（46）控制电机（44）与闭锁装置（42）的接通或断开。

10.根据权利要求9所述的一种手、电两用的防护门的执行机构的控制方法，其特征是：所述电控系统通过数字/模拟信号线与电机（44）、离合器和传感器连接。