CN110847744A - 内缩式电动开闭机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内缩式电动开闭机构，用于单轨车面罩的开关，单轨车面罩包括固定面罩和活动面罩，固定面罩设在单轨车底架上且为中空框架结构，活动面罩设在固定面罩前端；机构包括后支撑座、电动推杆、滑轨结构和面罩支撑座，面罩支撑座与所述活动面罩固定连接，后支撑座固定在底架上，通过后支撑座将电动推杆固定，滑轨结构包括导轨、滚轮、移动部和连接部，导轨固定在底架上，移动部和连接部活动连接，连接部的两侧固定连接电动推杆的前端和面罩支撑座，移动部底部设有滚轮，从而带动活动面罩内缩穿过中空框架结构而固定。本发明避免了出现故障时需要通过人工去手动关闭面罩的缺陷，且本发明打开时车体的行驶速度仍可达到50KM/H以上。

Description

内缩式电动开闭机构
技术领域
本发明涉及一种内缩式电动开闭机构，具体涉及城市轨道单轨车司机室前端安装防护面罩的一套电气与机械一体式结构，由电动推杆与机械连杆结构支撑面罩的打开和关闭结构。
背景技术
当城市轨道单轨车的车体出现故障需要拖车或检修时，需对其开闭机构进行打开操作。目前国内单轨车项目中所采用的开闭机构属于纯机械外翻式开闭机构，如图1所示，纯机械外翻式开闭机构依据连杆机构原理，通过气弹簧支撑力打开开闭机构及面罩，存在一定的弊端(关闭时需要人工关闭且运行时速度偏低)；该开闭机构的缺点具体为仅能够机械式外翻，关闭时需要人工操作才能关闭，且需要登高梯进行下拉关闭，然而当车体发生故障时，通过人去对面罩关闭，本身操作就存在一定的安全隐患，而且面罩打开的状态下的车体行驶速度仅能够达到20-30KM/H(面罩外翻打开的状态行驶的话，面罩会产生急速的抖动，因此行车速度受影响)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内缩式电动开闭机构，本发明采用电动推杆对面罩进行打开和关闭，避免了出现故障时需要通过人工去手动关闭面罩的缺陷，而且本发明内缩式电动开闭机构打开时车体的行驶速度仍可达到50KM/H以上，因此本发明成功地解决了现有的纯机械外翻式开闭机构所未能解决的难题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
内缩式电动开闭机构，所述机构用于单轨车面罩的开关，单轨车面罩包括固定面罩和活动面罩，固定面罩设在单轨车底架上且为中空框架结构，活动面罩设在固定面罩的前端；所述机构包括后支撑座、电动推杆、滑轨结构和面罩支撑座，面罩支撑座与所述活动面罩固定连接，后支撑座固定在所述底架上，通过后支撑座将电动推杆固定，电动推杆使用电机带动丝杆传动，限位开关设置在电动推杆的前端控制行程限位；滑轨结构包括导轨、滚轮、移动部和连接部，导轨固定在底架上，导轨的设置方向和电动推杆的运行方向一致，移动部和连接部活动连接且二者之间可以相对转动，连接部的两侧固定连接电动推杆的前端和面罩支撑座，移动部底部设有所述滚轮，通过导轨及滚轮的配合且通过电动推杆的力推动移动部在导轨上运动，从而带动活动面罩内缩穿过所述中空框架结构而固定。
进一步地，所述电动推杆候补机械打开或关闭的方式：两个所述电动推杆分别通过带有丝杆的第一软轴连接换向器，换向器再分别连接手摇轮和所述电机，手摇轮和换向器之间设有带有丝杆的第二软轴，通过手摇轮旋转，第二软轴内部通过丝杆传动，再通过换向器经由第一软轴内的丝杆传动，从而使所述电动推杆伸缩。
进一步地，当所述机构开启时，由于所述移动部和连接部之间的相对转动，所述活动面罩本身向内倾倒，从而穿过所述中空框架结构并卡住固定；当所述机构关闭时，活动面罩与固定面罩相契合可拼接形成一个完整的面罩体。
进一步地，所述移动部和连接部通过螺栓的形式的连接，二者之间可转动的夹角设为50-60°。
进一步地，所述后支撑座设为“П”字型结构，包括立柱以及设置在两立柱之间的横梁，形成稳固的支撑结构。
进一步地，在所述后支撑座上垂直地且平行设有两套所述电动推杆，可同步运动利用本发明的开闭机构打开和关闭时，操作人员只需要在驾驶室中操作按钮进行打开和关闭，解决了需要人下车去关闭面罩从而带来的安全隐患的问题。而且利用本发明的内缩式电动开闭机构打开内缩面罩时，由于内缩面罩是内缩地进入中部固定面罩的框架内并卡住，内缩面罩的抖动会相对大大减小，因此，车体的行驶速度可达到50KM/H以上。
附图说明
图1是利用传统纯机械外翻式开闭机构的车头示意图：(a)主视图，(b)俯视图；(c)左视图，(d)立体图；
图2是使用本发明内缩式电动开闭机构的车头示意图：(a)主视图，(b)俯视图，(c)左视图，(d)立体图；
图3是利用本发明内缩式电动开闭机构进行面罩内缩时的状态图；
图4是本发明内缩式电动开闭机构示意图：(a)正视图，(b)俯视图，(c)左视图，(d)等轴测试图；
图5是电动推杆侧视图；
图6是带有手动摇轮的电动推杆示意图；
图7是带有手动摇轮的电动推杆剖视图；
图8是后支撑座示意图；
图9是图4(d)中本发明内缩式电动开闭机构等轴测试图的部分放大示意图：(a)A部分放大图，(b)B部分放大图；
其中，1-机械式开闭机构，2-司机室面罩，3-内缩式电动开闭机构，4-中部固定面罩，5-内缩面罩，6-单轨车底架，7-电动推杆，8-后支撑座，9-滑轨结构，91-线性导轨，92-移动部，93-连接部，10-面罩安装支撑座，11-限位开关，12-第一软轴，13-第二软轴，14-手摇轮输入端，15-电机输入端，16-换向器，17-锥向齿轮，18-软轴连接电缸输出端。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
如图2至图9所示，本实施例的内缩式电动开闭机构包括后支撑座8、电动推杆7、滑轨结构9和面罩支撑安装座10。
内缩式电动开闭机构的工作原理：(1)电动推杆7提供作用力给滑轨结构8，使滑轨座能够在线性导轨上前后移动；(2)滑轨结构8存在动力的情况下带动了面罩支撑安装座10(面罩支撑安装座10与面罩固定安装)，使面罩能够正常地打开和关闭；(3)内缩式电动开闭机构的行程、限位依据电动推杆7的限位开关11进行限制。
后支撑座8的主要作用为安装电动推杆7，通过后支撑座8将电动推杆7进行固定，后支撑座8固定在单轨车底架6上，为了既能满足产品的刚度又能最大限度地控制产品的重量，选用了EN485标准中6082-T6的铝合金材质，实现了轻量化。后支撑座8设为“П”字型结构，包括立柱以及设置在两立柱之间的横梁，形成稳固的支撑结构(如图8所示)。
关于电动推杆7，外界需提供24V直流电压(DC)，安装在电动推杆7的接线口处，使用电机带动丝杆进行传动，控制行程限位的通过限位开关11进行控制；该电动推杆7的额定推出力设为16.8KN，其电机功率设为400W。优选的是，在后支撑座8上垂直地平行设有两套电动推杆7且同步运动。
此外，在设计开发时也综合考虑到当列车发生故障断电时、电动推杆7存在失效无法打开的情况，则又准备了一套候补的机械式打开和关闭的方案，如图6所示，电动推杆7的一端设有手摇轮输入端14，通过人工旋转手摇轮输入端14将电动推杆7打开启动。
如图7所示，手摇轮输入端14为机械输入的源动力，通过手轮旋转带动第二软轴13内的丝杆进行传动(电机输入端15与第二软轴13采用的是同一根丝杆)，再通过换向器16(具体是锥向齿轮17)连接两个第一软轴12内的丝杆通过丝杆传动原理进行传动，再通过两个第一软轴12内的丝杆传输(锥向齿轮17)至电动推杆7进行传动。
换向器16的两个输入端是由一整轴相连，即换向器16连接手摇轮输入端14和电机输入端15，所以手摇轮输入端14摇动可以带动电机运转，再通过换向器16里面的锥向齿轮17传动，从而带动两个与输出端相连的电动推杆7。
关于滑轨结构9：滑轨结构9设置在电动推杆7的前端且固定连接，滑轨结构9包括线性导轨91、滚轮以及滑轨座，线性导轨91固定设置在单轨车底架6上，线性导轨91的设置方向和电动推杆7的运行方向一致；滑轨座的底部设有滚轮，滑轨座通过滚轮与线性导轨91接触，滑轨结构9通过线性导轨91及滚轮的配合且通过电动推杆7的力推动滑轨座在线性导轨91上移动，再通过面罩安装支撑座10连接面罩进行打开或关闭操作。
具体的是，滑轨座包括移动部92和连接部93，移动部92和连接部93活动连接，如图4和图9所示，可见移动部92和连接部93通过螺栓的形式的连接，但二者之间可以相对转动，转动夹角为50-60°，优选为55°。
移动部92的底部设有滚轮且安装在线性导轨91上，连接部93设为呈“┌”型结构，连接部93的底部与移动部92活动连接，连接部93的上部与面罩安装支撑座10固定连接。
面罩支撑安装座10与内缩面罩5固定连接，中部固定面罩4竖直固定设置在单轨车底架6上，中部固定面罩4设为中空框架结构，内缩面罩5设置在中部固定面罩4的外部，内缩面罩5与中部固定面罩4可拼接形成完整的面罩，当本实施例的内缩式电动开闭机构启动运作时，内缩面罩5可移动穿过中部固定面罩4的中空框架结构，完成内缩面罩5的打开或关闭。
此时，如图3所示，内缩面罩5并不是直接平移穿过中部固定面罩4的中空框架结构，而是由于移动部92和连接部93之间的相对转动，而是内缩面罩5本身向内倾倒55°，从而移动穿过中部固定面罩4的中空框架结构并卡住，这样车体行驶时面罩就不会剧烈抖动，自然也不会影响车速。
以上所述仅为本发明的优选例实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.内缩式电动开闭机构，其特征在于，所述机构用于单轨车面罩的开关，单轨车面罩包括固定面罩和活动面罩，固定面罩设在单轨车底架上且为中空框架结构，活动面罩设在固定面罩的前端；所述机构包括后支撑座、电动推杆、滑轨结构和面罩支撑座，面罩支撑座与所述活动面罩固定连接，后支撑座固定在所述底架上，通过后支撑座将电动推杆固定，电动推杆使用电机带动丝杆传动，限位开关设置在电动推杆的前端控制行程限位；滑轨结构包括导轨、滚轮、移动部和连接部，导轨固定在底架上，导轨的设置方向和电动推杆的运行方向一致，移动部和连接部活动连接且二者之间可以相对转动，连接部的两侧固定连接电动推杆的前端和面罩支撑座，移动部底部设有所述滚轮，通过导轨及滚轮的配合且通过电动推杆的力推动移动部在导轨上运动，从而带动活动面罩内缩穿过所述中空框架结构而固定。
2.如权利要求1所述内缩式电动开闭机构，其特征在于，所述电动推杆候补机械打开或关闭的方式：两个所述电动推杆分别通过带有丝杆的第一软轴连接换向器，换向器再分别连接手摇轮和所述电机，手摇轮和换向器之间设有带有丝杆的第二软轴，通过手摇轮旋转，第二软轴内部通过丝杆传动，再通过换向器经由第一软轴内的丝杆传动，从而使所述电动推杆伸缩。
3.如权利要求1或2所述内缩式电动开闭机构，其特征在于，当所述机构开启时，由于所述移动部和连接部之间的相对转动，所述活动面罩本身向内倾倒，从而穿过所述中空框架结构并卡住固定；当所述机构关闭时，活动面罩与固定面罩相契合可拼接形成一个完整的面罩体。
4.如权利要求1或2所述内缩式电动开闭机构，其特征在于，所述移动部和连接部通过螺栓的形式的连接，二者之间可转动的夹角设为50-60°。
5.如权利要求1或2所述内缩式电动开闭机构，其特征在于，所述后支撑座设为“П”字型结构，包括立柱以及设置在两立柱之间的横梁，形成稳固的支撑结构。
6.如权利要求1或2所述内缩式电动开闭机构，其特征在于，在所述后支撑座上垂直地且平行设有两套所述电动推杆，可同步运动。
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