CN110541646A - 能够一步实现平移和预紧的真空室自动门 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能够一步实现平移和预紧的真空室自动门，包括门体、门架、支撑框架、动力机构和活动连接机构；门架通过活动连接机构连接门体；活动连接机构包括安装在门架上的加力块，加力块通过加力轴和弹簧连接挡块；挡块上安装有第三滑块，第三滑块在第三导轨上滑动，第三导轨安装在门架上；挡块还与连杆连接；连杆两端分别通过摆臂与门体连接，连杆、摆臂、门体之间的连接形式为铰链连接，形成四连杆结构；门体底部安装有支撑滚轮，滚轮支撑在轨道上运动；真空室的法兰侧面安装有限位滚轮。本发明采取一个电机，一步动作即可实现门体平移和预紧功能。加力块、加力轴、弹簧组成的缓冲结构，在抽真空时可以补偿大气压导致的门体移动。

Description

能够一步实现平移和预紧的真空室自动门
技术领域
本发明涉及真空设备领域，具体是一种能够一步实现平移和预紧的真空室自动门。
背景技术
传统的真空腔室采用铰链结构，但铰链门旋转时占空间较大，不易实现自动化。因此设计一种自动平移门结构，其空间紧凑、运行稳定，能够实现远程自动化控制，而且结构简化，控制电机数量少，平移和预紧能够通过一步动作实现。
发明内容
本发明为了解决上述的技术问题，而提供一种能够一步实现平移和预紧的真空室自动门。
本发明是按照以下技术方案实现的：
一种能够一步实现平移和预紧的真空室自动门，包括门体、门架、支撑框架、动力机构和活动连接机构；
所述门架通过活动连接机构连接门体；所述活动连接机构包括安装在门架上的加力块，加力块通过加力轴和弹簧与挡块连接；所述挡块上安装有第三滑块，第三滑块在第三导轨上滑动，第三导轨安装在门架上；所述挡块还与连杆连接；
所述连杆两端分别通过摆臂与门体连接，连杆、摆臂、门体之间的连接形式为铰链连接，形成四连杆结构；
所述门架上设计有螺纹孔，顶丝与螺纹孔配合安装，实现门体的手动预紧；
所述门体底部安装有支撑滚轮，滚轮支撑在轨道上运动；所述轨道为L形截面轨道，其侧面有缺口，以便于支撑滚轮能通过缺口进行前后运动；
真空室的法兰侧面安装有门体的限位滚轮。
进一步的，所述顶丝前端设有万向球。
进一步的，所述支撑滚轮根据载荷选用万向球。
进一步的，所述真空室自动门根据载荷需要设置有一套或两套由连杆、摆臂和门体组成的四连杆结构。
进一步的，所述动力机构包括电机，以及位于门体上方的第一丝杆和第一导轨、位于门体下方的第二丝杆和第二导轨；所述第一丝杆和第二丝杆上分别嵌套与之相配合的第一螺母和第二螺母，第一丝杆和第二丝杆的末端均通过丝杆支撑结构安装在支撑框架上；所述第一导轨和第二导轨分别安装有第一滑块、第二滑块，门架的上端与第一滑块和第一螺母连接，门架的下端与第二滑块和第二螺母连接。
进一步的，所述电机通过减速机和联轴器与第一换向器连接，第一换向器与第一丝杆连接；第一换向器通过连轴与第二换向器连接，第二换向器与第二丝杆连接。
进一步的，所述分别由第一丝杆、第一螺母、第一滑块、第一导轨和第二丝杆、第二螺母、第二滑块、第二导轨组成的传动系统对称布置；电机通过减速机、第一换向器、连轴、第二换向器驱动第一丝杆和第二丝杆实现同步运动。
进一步的，所述第一换向器与第一丝杆之间、第一换向器与连轴之间设有柔性联轴器，所述柔性联轴器为波纹管联轴器。
进一步的，所述门架在第一滑块、第二滑块的约束下，沿第一导轨和第二导轨平移运动，门架平移运行到位碰触限位开关，限位开关输出信号使电机停止运行。
进一步的，电机、轨道、第一导轨、第二导轨、丝杆支撑结构均通过结构件安装在支撑框架上。
本发明具有的优点和有益效果是：
本发明采取一个电机，一步动作即可实现门体平移和预紧功能。加力块、加力轴、弹簧组成的缓冲结构，在抽真空时可以补偿大气压导致的门体移动。上下两套丝杠传动机构，实现门体的运动平稳可靠。
附图说明
图1为真空室自动门结构主视图；
图2为真空室自动门结构俯视图；
图3为真空室自动门结构侧视图；
图4为真空室自动门缓冲组件局部图；
图5为真空室自动门缓冲组件中导轨和滑块的结构示意图。
其中，1.电机；2.减速机；3.联轴器；4.第一换向器；5.第一丝杆；6.第一螺母；7.第一滑块；8.第一导轨；9.连轴；10.第二换向器；11.第二丝杆；12.第二螺母；13.第二滑块；14.第二导轨；15.丝杆支撑结构；16.门架；17.加力块；18.加力轴；19.挡块；20.弹簧；21.第三导轨；22.第三滑块；23.连杆；24.摆臂；25.门体；26.支撑滚轮；27.轨道；28.真空室；29.限位滚轮；30.支撑框架；31.限位开关；32.顶丝。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细的说明。
如图1-5所示，一种能够一步实现平移和预紧的真空室自动门，包括门体25、门架16、支撑框架30、动力机构和活动连接机构；
所述门架16通过活动连接机构连接门体25；所述活动连接机构包括安装在门架16上的加力块17，加力块17通过加力轴18和弹簧20与挡块19连接；所述挡块19上安装有第三滑块22，第三滑块22在第三导轨21上滑动，第三导轨21安装在门架16上；所述挡块19还与连杆23连接；由此，门架16与连杆23之间可产生平移运动，门架16与连杆23之间设置缓冲组件，运动到限位时，弹簧20起缓冲作用；
所述连杆23两端分别通过摆臂24与门体25连接，连杆23、摆臂24、门体25之间的连接形式为铰链连接，形成四连杆结构；
所述门架16上设计有螺纹孔，顶丝32与螺纹孔配合安装，实现门体25的手动预紧；顶丝32是手动预紧时方能使用的，当自动预紧功能故障或者自动预紧密封不严时，可手动拧紧顶丝32，门架16不动，顶丝32螺母旋转前进，压紧门体25。
所述门体25底部安装有支撑滚轮26，滚轮支撑26在轨道27上左右运动；所述轨道27为L形截面轨道，其侧面有缺口，以便于支撑滚轮26能通过缺口进行前后运动；
真空室28的法兰侧面安装有门体25的限位滚轮29，门体25运动至限位滚轮29处，门体25可在限位滚轮29的作用下停止平移，此时，电机1带动门架16继续运动，驱动摆臂24旋转，门体25向真空室28侧运动，此时限位滚轮29提供滚动摩擦力。
所述顶丝32前端设有万向球。
所述支撑滚轮26根据载荷选用万向球。
所述真空室自动门根据载荷需要设置有一套或两套由连杆23、摆臂24和门体25组成的四连杆结构。
所述动力机构包括电机1，以及位于门体25上方的第一丝杆5和第一导轨8、位于门体25下方的第二丝杆11和第二导轨14；所述第一丝杆5和第二丝杆11上分别嵌套与之相配合的第一螺母6和第二螺母12，第一丝杆5和第二丝杆11的末端均通过丝杆支撑结构15安装在支撑框架30上；所述第一导轨8和第二导轨14分别安装有第一滑块7、第二滑块13，门架16的上端与第一滑块7和第一螺母6连接，门架16的下端与第二滑块13和第二螺母12连接。
所述电机1通过减速机2和联轴器3与第一换向器4连接，第一换向器4与第一丝杆5连接；第一换向器4通过连轴9与第二换向器10连接，第二换向器10与第二丝杆11连接。
所述分别由第一丝杆5、第一螺母6、第一滑块7、第一导轨8和第二丝杆11、第二螺母12、第二滑块13、第二导轨14组成的传动系统对称布置；电机1通过减速机2、第一换向器4、连轴9、第二换向器10驱动第一丝杆5和第二丝杆11实现同步运动。
所述第一换向器4与第一丝杆5之间、第一换向器4与连轴9之间设有柔性联轴器，所述柔性联轴器为波纹管联轴器。
所述门架16在第一滑块7、第二滑块13的约束下，沿第一导轨8和第二导轨14平移运动，门架16平移运行到位碰触限位开关31，限位开关31输出信号使电机1停止运行。所述限位开关31可冗余设计，保证可靠性。限位开关31是机械式限位，安装在门完全关闭的位置，通过反馈24V电压信号给电机控制器，控制电机的停止；根据要求可选用带编码器的电机，其启动和停止位置均可通过内部的编码程序实现，限位开关31可作为第二道控制电机停止的手段。限位开关31和电机控制器的选型和使用方法为运动控制领域的基本知识，即本领域技术人员的公知常识，且并非本发明的核心创新点，故这里不再赘述。
电机1、轨道27、第一导轨8、第二导轨14、丝杆支撑结构15均通过结构件安装在支撑框架30上。
本发明的使用方法和原理为：电机-减速器-换向器组件驱动第一丝杆，通过连轴和换向器同步驱动第二丝杆，上下两根丝杆同步转动，分别带动滑块，进而驱动门架-门体平移运动，触碰挡块后，在四连杆结构的作用下，将平移运动转化为垂直门体的运动，实现预紧功能。
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)

1.一种能够一步实现平移和预紧的真空室自动门，其特征在于，包括门体（25）、门架（16）、支撑框架（30）、动力机构和活动连接机构；
所述门架（16）通过活动连接机构连接门体（25）；所述活动连接机构包括安装在门架（16）上的加力块（17），加力块（17）通过加力轴（18）和弹簧（20）与挡块（19）连接；所述挡块（19）上安装有第三滑块（22），第三滑块（22）在第三导轨（21）上滑动，第三导轨（21）安装在门架（16）上；所述挡块（19）还与连杆（23）连接；
所述连杆（23）两端分别通过摆臂（24）与门体（25）连接，连杆（23）、摆臂（24）、门体（25）之间的连接形式为铰链连接，形成四连杆结构；
所述门架（16）上设计有螺纹孔，顶丝（32）与螺纹孔配合安装，实现门体（25）的手动预紧；
所述门体（25）底部安装有支撑滚轮（26），滚轮支撑（26）在轨道（27）上运动；所述轨道（27）为L形截面轨道，其侧面有缺口，以便于支撑滚轮（26）能通过缺口进行前后运动；
真空室（28）的法兰侧面安装有门体（25）的限位滚轮（29）。
2.如权利要求1所述的一种能够一步实现平移和预紧的真空室自动门，其特征在于，所述顶丝（32）前端设有万向球。
3.如权利要求1所述的一种能够一步实现平移和预紧的真空室自动门，其特征在于，所述支撑滚轮（26）根据载荷选用万向球。
4.如权利要求1所述的一种能够一步实现平移和预紧的真空室自动门，其特征在于，所述真空室自动门根据载荷需要设置有一套或两套由连杆（23）、摆臂（24）和门体（25）组成的四连杆结构。
5.如权利要求1所述的一种能够一步实现平移和预紧的真空室自动门，其特征在于，所述动力机构包括电机（1），以及位于门体（25）上方的第一丝杆（5）和第一导轨（8）、位于门体（25）下方的第二丝杆（11）和第二导轨（14）；所述第一丝杆（5）和第二丝杆（11）上分别嵌套与之相配合的第一螺母（6）和第二螺母（12），第一丝杆（5）和第二丝杆（11）的末端均通过丝杆支撑结构（15）安装在支撑框架（30）上；所述第一导轨（8）和第二导轨（14）分别安装有第一滑块（7）、第二滑块（13），门架（16）的上端与第一滑块（7）和第一螺母（6）连接，门架（16）的下端与第二滑块（13）和第二螺母（12）连接。
6.如权利要求5所述的一种能够一步实现平移和预紧的真空室自动门，其特征在于，所述电机（1）通过减速机（2）和联轴器（3）与第一换向器（4）连接，第一换向器（4）与第一丝杆（5）连接；第一换向器（4）通过连轴（9）与第二换向器（10）连接，第二换向器（10）与第二丝杆（11）连接。
7.如权利要求6所述的一种能够一步实现平移和预紧的真空室自动门，其特征在于，所述分别由第一丝杆（5）、第一螺母（6）、第一滑块（7）、第一导轨（8）和第二丝杆（11）、第二螺母（12）、第二滑块（13）、第二导轨（14）组成的传动系统对称布置；电机（1）通过减速机（2）、第一换向器（4）、连轴（9）、第二换向器（10）驱动第一丝杆（5）和第二丝杆（11）实现同步运动。
8.如权利要求6所述的一种能够一步实现平移和预紧的真空室自动门，其特征在于，所述第一换向器（4）与第一丝杆（5）之间、第一换向器（4）与连轴（9）之间设有柔性联轴器，所述柔性联轴器为波纹管联轴器。
9.如权利要求5所述的一种能够一步实现平移和预紧的真空室自动门，其特征在于，所述门架（16）在第一滑块（7）、第二滑块（13）的约束下，沿第一导轨（8）和第二导轨（14）平移运动，门架（16）平移运行到位碰触限位开关（31），限位开关（31）输出信号使电机（1）停止运行。
10.如权利要求5所述的一种能够一步实现平移和预紧的真空室自动门，其特征在于，电机（1）、轨道（27）、第一导轨（8）、第二导轨（14）、丝杆支撑结构（15）均通过结构件安装在支撑框架（30）上。
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