CN110552580B - 一种单电机控制式塞拉门装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于轨道交通车辆设备技术领域，具体涉及一种单电机控制式塞拉门装置，左门扇和右门扇的铝型材框架+钢化玻璃式粘接结构，强度高、密封性能好，加工组装简单，驱动机构通过差动轮系结构实现左门扇和右门扇的开关和锁闭，驱动电机通过差动轮系结构的两个自由度实现左门扇和右门扇的纵向滑动(塞拉)与横向滑动(开关)，左LED灯带和右LED灯带灯带的红绿两色交替，不但起到安全警示作用，有效保证乘客安全，而且美化车体，红外线发射器和红外线接收器配合对入口位置进行检测，确保乘客安全；其结构简单、安装和操作方便，成本低，采光好，视野宽，外观优美，占用空间小，塞拉动作一致和横向移动的平稳。

Description

一种单电机控制式塞拉门装置

技术领域：

本发明属于轨道交通车辆设备技术领域，具体涉及一种单电机控制式塞拉门装置，用于各类轨道车辆的门系统中，尤其是地铁和城际铁路车辆。

背景技术：

电动塞拉门是轨道车辆经常采用的一种车门形式，其采用电机、控制电路、机械机构和行程开关等部件构成闭环控制系统，控制门扇的打开与关闭，属于典型的机电一体化系统；塞拉门区分为内塞拉门和外塞拉门，分别由车内或车外塞入门口处，具有可靠的手动、电动、集控、防挤压和速度为5km/h的自动锁闭等功能。城轨客车一般采用外塞拉门，塞拉门在开启状态时,车门移动到侧墙的外侧；在关闭状态时车门外表面与车体外墙成一平面，这不仅使车辆外观和谐美观,而且有利于减小列车在高速行驶时的空气阻力和降低空气涡流产生的噪声，具有良好的密封性能,对传入客室内噪声有较好的屏蔽作用,同时可降低客室空调的能耗，能使车内有效宽度增加,载客量随之增加。

中国专利201610716316.X公开的一种电动塞拉门包括壳体，所述壳体内设置有水平方向的驱动装置，通过所述驱动装置驱动的滑动装置，所述驱动装置包括设置在所述壳体外侧的电机，连接所述电机驱动轴设置在所述壳体内部的驱动丝杆，所述驱动丝杆左右两侧设置有相反的螺纹，所述驱动丝杆每一侧螺纹上均连接有丝杆螺母，所述电机和所述驱动丝杆之间还设置有一离合器，所述离合器用于分离所述电机驱动轴和驱动丝杆；所述滑动装置包括横向滑动装置和纵向滑动装置，所述纵向滑动装置包括设置在所述壳体左右两侧均设置有短导柱，所述短导柱上设置有滑块，所述滑块连接一直线齿轮，所述短导柱外侧设置有立柱，所述立柱上设置有扇形齿轮，所述扇形齿轮用于驱动所述直线齿轮进而带动所述滑块在所述短导柱上移动；所述横向滑动装置包括设置在所述直线齿轮之间的长导柱，与所述长导柱平行并带有弯曲部的滑道，所述滑道弯曲部靠近所述长导柱，所述滑道直线部与所述长导柱平行；以及，驱动滑块，其中间位置设置有中间滑轨，设置在所述长导柱上，其一端通过弹性装置连接所述丝杆螺母，其另一端设置有端点滑轨，所述端点滑轨设置在所述滑道上，所述驱动滑块连接设置在所述壳体外侧的携门架，所述携门架用于安装门；中国专利公开的；中国专利201020547361.5公开的一种新型的电动塞拉门包括至少一扇门扇和电动驱动系统，电动驱动系统由驱动机构、连杆和协动机构三大部分构成；其中驱动机构设置在门框顶部的内墙上并与门扇相连接，协动机构设置在门框底部的地板上，连动杆的一端连接驱动机构的连动输出轴，另一端连接协动机构的连动输入轴；协动机构伸向门扇的协动臂，嵌入门扇上的滑槽中，连动杆的一端连接驱动机构的连动输出轴，另一端连接协动机构的连动输入轴；中国专利200920110040.6公开的一种高速车电动塞拉门，包括门扇、门框、驱动机构、附件，所述门扇的后侧装有锁闭撞栓；所述门框与车体相连，门框前侧装有锁闭楔块；所述驱动机构包括壳体及装在壳体上的承载导向装置、辊式滑车装置、左右两个旋转臂、直线驱动器，其中：承载导向装置包括底板和安装在底板上的导轨，该导轨由位于外侧的长直段、位于里侧的短直段、连接长直段和短直段的S形弯曲段一体构成；辊式滑车装置包括光轴和套在光轴上的滑车座，滑车座的内外两侧分别固定连接滑槽和携门架，滑车座的上侧设有可沿承载导向装置的导轨运动的导向滚轮；光轴的两端分别与左右两个旋转臂铰接；直线驱动器驱动辊式滑车装置沿承载导向装置的导轨运动；所述附件安装在门框后侧内，附件包括附件安装板及装在附件安装板上的上气锁、下气锁及位于上下气锁间的主旋转锁，其中：上下气锁均由锁闭拨叉及锁住锁闭拨叉的闭锁气缸组成；主旋转锁包括主锁闭汽缸、主锁闭拨叉、锁闭凸轮、解锁汽缸，主锁闭汽缸可锁住主锁闭拨叉，锁闭凸轮可锁住主锁闭拨叉并由解锁汽缸解除对主锁闭拨叉的锁闭；所述门扇通过与辊式滑车装置的携门架铰接由辊式滑车装置带动而开闭，门扇的后侧的锁闭撞栓于门扇关闭时与附件上的锁闭拨叉相啮合；中国专利201420194041.4公开的一种带随动脚踏的电动塞拉门装置，包括门板、电驱动系统和随动脚踏装置，其特征在于：所述门板的外侧设有门框架，所述门框架与车体相连，所述门板上设有红外线探测装置，所述门板内侧面设有导向轨，所述门板底部设有随动脚踏装置；所述电驱动系统包括驱动机构、锁闭系统和复合连杆系统，所述驱动机构位于门框架顶部，所述复合连杆系统位于门框架一侧；其中：所述驱动机构包括导轨装置和滑动装置，所述导轨装置横向设置在门框架顶部；所述滑动装置包括独立动作的横向滑动装置和纵向滑动锁闭装置，所述滑动装置设有横向的主轴和纵向安装在主轴两端的端轴，所述横向滑动装置安装在主轴上，所述纵向滑动锁闭装置安装在端轴上；所述导轨装置与纵向锁闭装置之间设有第一驱动臂；所述锁闭系统包括协动曲柄滑块锁闭装置、锁钩装置和限位装置；其中：所述协动曲柄滑块锁闭装置沿门板内侧面的导向轨运行；所述锁钩装置安装在门框架一侧，且位于复合连杆系统上方，当门板处于开启或闭合状态时，门板两侧设有配合所述锁钩装置的卡槽；所述限位装置位于门板内侧面的左下角；所述复合连杆系统与纵向滑动锁闭装置、协动曲柄滑块锁闭装置、锁钩装置和随动脚踏装置相连；随着地铁和城际铁路的高速发展，上述专利产品及现有技术中电动塞拉门已不能满足更高的质量要求。因此，研发一种结构紧凑、功能齐全、安全性好和成本低的电动塞拉门装置，满足轨道车辆市场发展的需要。

发明内容：

本发明的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，设计一种单电机控制式塞拉门装置，具备较高的安装便捷性和可维护性，在行车过程中有效保证乘客的人身安全。

为了实现上述目的，本发明涉及的单电机控制式塞拉门装置的主体结构包括驱动机构、导轨、左门扇、右门扇、左摆杆组件和右摆杆组件；驱动机构安装于车体的顶部，导轨安装于车体的底部，驱动机构与导轨之间设置有左门扇、右门扇、左摆杆组件和右摆杆组件，左门扇与左摆杆组件连接，右门扇与右摆杆组件连接；驱动机构的主体结构包括机架、塞轴、丝杠、连轴、开关检测凸轮、滑动块、连接板、滑动槽、驱动电机、齿轮、行星架、行星轮、一号太阳轮、二号太阳轮、塞拉齿轮、销轴、驱动臂、导柱、滑动架和驱动滚轮；机架上横向设置有互相平行的塞轴、丝杠和连轴，塞轴上设置有开关检测凸轮，丝杠上设置有滑动块，连轴上设置有连接板，滑动块的顶端伸入设置在机架顶部的滑动槽，滑动块的底端与连接板连接，机架的一端设置有驱动电机，驱动电机通过齿轮与行星架连接，设置在行星架上的行星轮分别与一号太阳轮和二号太阳轮啮合，一号太阳轮与丝杠连接，二号太阳轮与设置在塞轴上的塞拉齿轮啮合，设置有销轴的塞拉齿轮通过驱动臂与机架连接，机架的两端设置有导柱，导柱上套设有滑动架，滑动架的底部与驱动滚轮连接；左门扇与右门扇为对称结构，左门扇的主体结构均包括左门框架、左门板、左LED灯带、左灯带盖板、红外线发射器和导向轨；左门框架的中间粘贴有左门板，左门框架的右侧边镶嵌有间断的左LED灯带，左LED灯带的内侧设置有左灯带盖板，左LED灯带的内侧设置有红外线发射器；右门扇的主体结构包括右门框架、右门板、右LED灯带、右灯带盖板、红外线接收器、门锁和导向轨；右门框架的中间粘贴有右门板，右门框架的左侧边镶嵌有间断的右LED灯带，右LED灯带的内侧设置有右灯带盖板，右LED灯带的内侧设置有红外线接收器，右门框架的左侧边中部设置有门锁；左门板和右门板的底端设置有导向轨；左摆杆组件与右摆杆组件为对称结构，主体结构均包括调节杆、摆杆、导向板、导向孔和导向轮；调节杆与摆杆连接，调节杆的顶端设置有导向板，导向板上开设有导向孔，摆杆的底端设置有导向轮。

本发明与现有技术相比，左门扇和右门扇的“铝型材框架+钢化玻璃”的粘接结构，强度高、密封性能好，加工组装简单，驱动机构通过差动轮系结构实现左门扇和右门扇的开关和锁闭，驱动电机通过差动轮系结构的两个自由度实现左门扇和右门扇的纵向滑动(塞拉)与横向滑动(开关)，与传统双电机相比，减少一个电机和部分部件及其附件，左LED灯带和右LED灯带灯带的红绿两色交替，不但起到安全警示作用，有效保证乘客安全，而且美化车体，红外线发射器和红外线接收器配合对入口位置进行检测，确保乘客安全；其结构简单、安装和操作方便，成本低，采光好，视野宽，外观优美，占用空间小，塞拉动作一致和横向移动的平稳。

附图说明：

图1为本发明的主体结构原理示意图。

图2为本发明涉及的驱动机构的结构原理示意图。

图3为本发明涉及的驱动机构的局部结构原理示意图。

图4为本发明涉及的差动轮系统的结构原理示意图。

图5为本发明涉及的差动轮系统的运行原理示意图。

图6为本发明涉及的左门扇的结构原理示意图。

图7为本发明涉及的右门扇的结构原理示意图。

图8为本发明涉及的左门扇的剖面结构原理示意图。

图9为本发明涉及的右门扇的剖面结构原理示意图。

图10为本发明涉及的左门扇的局部结构原理示意图。

图11为本发明涉及的右门扇的局部结构原理示意图。

图12为本发明涉及的左摆杆组件的结构原理示意图。

图13为本发明涉及的驱动机构、左门扇和左摆杆组件的连接关系示意图。

图14为本发明涉及的驱动机构、左门扇和左摆杆组件的连接关系侧视图。

图15为本发明本发明涉及的左门扇和左摆杆组件的连接关系示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步描述。

实施例1：

本实施例涉及的单电机控制式塞拉门装置的主体结构包括驱动机构1、导轨2、左门扇3、右门扇4、左摆杆组件5和右摆杆组件6；驱动机构1安装于车体的顶部，导轨2安装于车体的底部，驱动机构1与导轨2之间设置有左门扇3、右门扇4、左摆杆组件5和右摆杆组件6，左门扇3与左摆杆组件5连接，右门扇4与右摆杆组件6连接。

本实施例涉及的驱动机构1的主体结构包括机架100、塞轴101、丝杠102、连轴103、开关检测凸轮104、滑动块105、连接板106、滑动槽107、驱动电机108、齿轮109、行星架110、行星轮111、一号太阳轮112、二号太阳轮113、塞拉齿轮114、销轴115、驱动臂116、导柱117、滑动架118和驱动滚轮119；机架100上横向设置有互相平行的塞轴101、丝杠102和连轴103，塞轴101上设置有开关检测凸轮104，丝杠102上设置有滑动块105，连轴103上设置有连接板106，滑动块105的顶端伸入设置在机架100顶部的滑动槽107，滑动块105的底端与连接板106连接，机架100的一端设置有驱动电机108，驱动电机108通过齿轮109与行星架110连接，设置在行星架110上的行星轮111分别与一号太阳轮112和二号太阳轮113啮合，一号太阳轮112与丝杠102连接，二号太阳轮113与设置在塞轴101上的塞拉齿轮114啮合，设置有销轴115的塞拉齿轮114通过驱动臂116与机架100连接，机架100的两端设置有导柱117，导柱117上套设有滑动架118，滑动架118的底部与驱动滚轮119连接。

本实施例涉及的左门扇3与右门扇4为对称结构，左门扇3的主体结构均包括左门框架300、左门板301、左LED灯带302、左灯带盖板303、红外线发射器304和导向轨800；左门框架300的中间粘贴有左门板301，左门框架300的右侧边镶嵌有间断的左LED灯带302，左LED灯带302的内侧设置有左灯带盖板303，左LED灯带302的内侧设置有红外线发射器304；右门扇4的主体结构包括右门框架400、右门板401、右LED灯带402、右灯带盖板403、红外线接收器404、门锁405和导向轨800；右门框架400的中间粘贴有右门板401，右门框架400的左侧边镶嵌有间断的右LED灯带402，右LED灯带402的内侧设置有右灯带盖板403，右LED灯带402的内侧设置有红外线接收器404，右门框架400的左侧边中部设置有门锁405；左门板301和右门板401的底端设置有导向轨800。

本实施例涉及的左摆杆组件5与右摆杆组件6为对称结构，主体结构均包括调节杆500、摆杆501、导向板502、导向孔503和导向轮504；调节杆500与摆杆501连接，调节杆500的顶端设置有导向板502，导向板502上开设有导向孔503，摆杆501的底端设置有导向轮504。

本实施例涉及的行星轮111、一号太阳轮112、二号太阳轮113和塞拉齿轮114构成差动轮系统；连接板106与左门扇3或右门扇4连接；齿轮109与塞拉齿轮114啮合；滑动架118沿导柱117滑动；驱动滚轮119伸入到导向孔503中将机架100与左摆杆组件5或右摆杆组件6连接；左门框架300和右门框架400均为铝型材框架；左门板301和右门板401的材质均为玻璃；左LED灯带302和右LED灯带402均能发出红色光和绿色光，透过左门板301和右门板401可见，开门时，绿色光闪烁，门开到位时绿色光常亮，门关时，红色光闪烁，门关到位时，红色光常亮后关闭；左灯带盖板303和右灯带盖板403分别对左LED灯带302和右LED灯带402进行保护；红外线发射器304和红外线接收器404配合实现障碍物检测功能；导向轮504伸入到导向轨800中将左门扇3和右门扇4分别与左摆杆组件5和右摆杆组件6连接，左摆杆组件5和右摆杆组件6分别带动左门扇3或右门扇4在导轨2中滑行。

本实施例涉及的驱动机构1进行滑行动作时，二号太阳轮113不动作，驱动电机108带动行星架110转动，丝杠102通过行星轮111和一号太阳轮112动作，实现左门扇3和右门扇4的滑行动作；进行塞拉动作时，一号太阳轮112不动作，二号太阳轮113转动，带动塞拉齿轮114转动，在驱动臂116的拉动作用下，滑动架118沿着导柱117移动，实现左门扇3和右门扇4的塞拉动作。

本实施例涉及的单电机控制式塞拉门装置的重量由机架100承载；塞出动作时，驱动机构1的滑动架118塞出，驱动滚轮119沿着导向孔503推动左摆杆组件5转动，导向轮504将左门扇3塞出，左门扇3在导向轮504的带动下沿着导轨2滑行。

Claims (4)

1.一种单电机控制式塞拉门装置，主体结构包括驱动机构、导轨、左门扇、右门扇、左摆杆组件和右摆杆组件；驱动机构安装于车体的顶部，导轨安装于车体的底部，驱动机构与导轨之间设置有左门扇、右门扇、左摆杆组件和右摆杆组件，左门扇与左摆杆组件连接，右门扇与右摆杆组件连接，其特征在于，驱动机构的主体结构包括机架、塞轴、丝杠、连轴、开关检测凸轮、滑动块、连接板、滑动槽、驱动电机、齿轮、行星架、行星轮、一号太阳轮、二号太阳轮、塞拉齿轮、销轴、驱动臂、导柱、滑动架和驱动滚轮；机架上横向设置有互相平行的塞轴、丝杠和连轴，塞轴上设置有开关检测凸轮，丝杠上设置有滑动块，连轴上设置有连接板，滑动块的顶端伸入设置在机架顶部的滑动槽，滑动块的底端与连接板连接，机架的一端设置有驱动电机，驱动电机通过齿轮与行星架连接，设置在行星架上的行星轮分别与一号太阳轮和二号太阳轮啮合，一号太阳轮与丝杠连接，二号太阳轮与设置在塞轴上的塞拉齿轮啮合，设置有销轴的塞拉齿轮通过驱动臂与机架连接，机架的两端设置有导柱，导柱上套设有滑动架，滑动架的底部与驱动滚轮连接；左摆杆组件与右摆杆组件为对称结构，主体结构均包括调节杆、摆杆、导向板、导向孔和导向轮；调节杆与摆杆连接，调节杆的顶端设置有导向板，导向板上开设有导向孔，摆杆的底端设置有导向轮；行星轮、一号太阳轮、二号太阳轮和塞拉齿轮构成差动轮系统；连接板与左门扇或右门扇连接；齿轮与塞拉齿轮啮合；滑动架沿导柱滑动；驱动滚轮伸入到导向孔中将机架与左摆杆组件或右摆杆组件连接；导向轮伸入到导向轨中将左门扇和右门扇分别与左摆杆组件和右摆杆组件连接，左摆杆组件和右摆杆组件分别带动左门扇或右门扇在导轨中滑行；驱动机构进行滑行动作时，二号太阳轮不动作，驱动电机带动行星架转动，丝杠通过行星轮和一号太阳轮动作，实现左门扇和右门扇的滑行动作；进行塞拉动作时，一号太阳轮不动作，二号太阳轮转动，带动塞拉齿轮转动，在驱动臂的拉动作用下，滑动架沿着导柱移动，实现左门扇和右门扇的塞拉动作。

2.根据权利要求1所述的一种单电机控制式塞拉门装置，其特征在于，左门扇与右门扇为对称结构，左门扇的主体结构均包括左门框架、左门板、左LED灯带、左灯带盖板、红外线发射器和导向轨；左门框架的中间粘贴有左门板，左门框架的右侧边镶嵌有间断的左LED灯带，左LED灯带的内侧设置有左灯带盖板，左LED灯带的内侧设置有红外线发射器；右门扇的主体结构包括右门框架、右门板、右LED灯带、右灯带盖板、红外线接收器、门锁和导向轨；右门框架的中间粘贴有右门板，右门框架的左侧边镶嵌有间断的右LED灯带，右LED灯带的内侧设置有右灯带盖板，右LED灯带的内侧设置有红外线接收器，右门框架的左侧边中部设置有门锁；左门板和右门板的底端设置有导向轨。

3.根据权利要求1或2所述的一种单电机控制式塞拉门装置，其特征在于，左门框架和右门框架均为铝型材框架；左门板和右门板的材质均为玻璃；左LED灯带和右LED灯带均能发出红色光和绿色光，透过左门板和右门板可见，开门时，绿色光闪烁，门开到位时绿色光常亮，门关时，红色光闪烁，门关到位时，红色光常亮后关闭；左灯带盖板和右灯带盖板分别对左LED灯带和右LED灯带进行保护；红外线发射器和红外线接收器配合实现障碍物检测功能。

4.根据权利要求3所述的一种单电机控制式塞拉门装置，其特征在于，重量由机架承载；塞出动作时，驱动机构的滑动架塞出，驱动滚轮沿着导向孔推动左摆杆组件转动，导向轮将左门扇塞出，左门扇在导向轮的带动下沿着导轨滑行。