CN113006614B - 一种新型电动安全锁闭装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种新型电动安全锁闭装置，包括锁闭驱动电机、锁紧制动器、解锁驱动器、定速比传动机构、变速比执行机构和执行构件；变速比执行机构包括变速驱动盘，执行构件包括锁舌及其作业对象锁扣；锁闭驱动电机的输出轴通过定速比传动机构带动变速驱动盘转动，所述的变速驱动盘用于驱动锁舌摆动，使锁舌端部压紧锁扣；锁紧制动器能够对锁闭驱动电机的输出轴施加或解除制动，解锁驱动器在锁舌朝向锁扣方向摆动的过程中受压缩而储备能量以备解锁动作之需，解锁驱动器在锁闭驱动电机断电且锁紧制动器解除制动时，带动变速驱动盘沿锁紧动作的相反方向运动实现解锁。该锁闭装置具有锁闭驱动、锁紧保持与快速解锁功能。
Description
技术领域
本发明涉及机构学与机械传动技术在门锁具领域的应用，具体的说是一种新型电动安全锁闭装置。
背景技术
为了确保高速轨道车辆门系统运行的安全性、车厢密封性以及乘坐舒服性，有效的做法是在轨道车辆门系统中增设安全锁闭装置。现有的安全锁闭装置多是以压缩空气为动力源的气动安全锁，其不能适用于无压缩空气源的场合。现有的电驱动安全锁闭装置存在三个问题，一是输出驱动力矩不足导致锁闭动作不到位的情况时有发生。二是锁闭动作过程不具备空载行程快进功能，因而锁闭动作效率不高。三是执行机构不具备反向自锁功能，因而实现锁闭保持功能的能耗大、可靠性和安全性不高。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种新型电动安全锁闭装置，该锁闭装置具有变速比锁闭驱/传动、锁紧保持与快速解锁功能。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种新型电动安全锁闭装置，其特征在于：包括锁闭驱动电机、锁紧制动器、解锁驱动器、定速比传动机构、变速比执行机构和执行构件；
所述的变速比执行机构包括变速驱动盘，所述的执行构件包括锁舌及其作业对象锁扣；所述的锁闭驱动电机的输出轴与定速比传动机构的输入端连接，所述的定速比传动机构的输出端用于带动变速驱动盘转动，所述的变速驱动盘用于驱动锁舌摆动，使锁舌端部压紧锁扣，所述的锁紧制动器与锁闭驱动电机的输出轴端部连接，所述的解锁驱动器在锁舌朝向锁扣方向摆动时储能；
驱动锁舌锁闭动作的过程具体如下：解除锁紧制动器对锁闭驱动电机输出轴的制动后，启动锁闭驱动电机，所述的锁闭驱动电机输出动力经定速比传动机构带动变速驱动盘转动，最终完成锁舌端部压紧锁扣；所述的定速比传动机构带动变速驱动盘转动过程中，解锁驱动器受压缩而储备能量；所述的锁舌运动至行程终端时，锁紧制动器完成对锁闭驱动电机输出轴制动的同时锁闭驱动电机断电；
驱动锁舌解锁动作的过程具体如下：保持锁闭驱动电机的断电状态，解除锁紧制动器对锁闭驱动电机输出轴的制动，所述的解锁驱动器释放存储能量并带动变速驱动盘反向转动，完成锁舌端部对锁扣的锁闭解除即解锁。
所述的定速比传动机构包括高速小齿轮、高速大齿轮、低速小齿轮和低速大齿轮；所述的高速小齿轮固定嵌套在锁闭驱动电机的输出轴上，所述的高速小齿轮与高速大齿轮啮合传动，所述的高速大齿轮和低速小齿轮同轴转动，所述的低速小齿轮和低速大齿轮啮合传动，所述的低速大齿轮和变速驱动盘同轴转动。
所述的锁舌为摆杆构件，锁舌中部设置有转轴，所述的锁舌靠近变速驱动盘一端与变速驱动盘的侧壁高副接触传动，锁舌远离变速驱动盘一端与锁扣相作用。
所述的锁扣与阻尼弹性件传动连接，所述的变速驱动盘的外轮廓线包括工作廓形和非工作廓形，所述的工作廓形的向径从起始位置起逐渐增大，变速比执行机构的瞬时减速比也同步增大；所述的变速驱动盘工作廓形的向径变化，实现了在锁闭动作过程中三个阶段的三个功能，具体为：锁舌尚未抵及锁扣的空载行程段锁舌能快速接近锁扣、锁舌抵及锁扣后的锁紧行程段锁舌上的输出力矩随锁紧行程逐渐增大以及锁紧过程结束后的锁紧保持段逆向自锁。
所述的变速驱动盘工作廓形包括空载行程段、锁紧行程段和锁紧保持段，所述的空载行程段的起始点为A0，空载行程段的终结点为A1，所述的锁紧行程段的起始点为A1，锁紧行程段的终结点为A2，所述的锁紧保持段的起始点为A2，锁紧保持段的终结点为A3；所述的变速驱动盘工作廓形由A0至A3点的向径逐渐增大；
所述的空载行程段相对锁紧行程段和锁紧保持段的减速比为最小，用于驱动锁舌快速向锁扣的方向运动；所述的锁紧行程段变速比执行机构的减速比随锁紧行程逐渐增大，用于提高变速比执行机构的输出力矩，增大锁舌的驱动能力；所述的锁紧保持段的减速比增至最大，并满足了反向自锁条件，实现了锁舌为主动构件的反向驱动呈自锁状态。
所述的锁紧制动器包括线圈组、导柱、制动盘、复位弹簧、制动齿圈和制动器壳体，所述的制动齿圈固定安装在锁闭驱动电机的输出轴端部，所述的线圈组用于通电时吸附制动盘沿导柱轴向朝制动齿圈一侧运动，完成制动盘和制动齿圈的嵌合即制动；所述的制动盘和制动器壳体之间设置有复位弹簧，所述的复位弹簧用于在线圈组断电时完成制动盘和制动齿圈脱离嵌合即解除制动。
所述的解锁驱动器包括解锁卷簧、固定叉轴和卷簧座，所述的卷簧座固定安装在高速大齿轮端面，所述的卷簧座通过解锁卷簧与固定叉轴连接，所述的固定叉轴与锁体固定连接，所述的解锁卷簧在锁紧动作过程中逐渐被压缩以存储变形能。
所述的低速大齿轮的端面或变速驱动盘的端面加工有圆弧状凹槽，限位销的一端嵌入该圆弧状凹槽内并构成限位结构，所述的限位销的另一端与锁体固定连接，所述的限位结构用于限定锁舌转动行程中起端和终端的位置。
所述的锁扣安装在门扇上，门扇上设有移动导轨和弹力垫。
该种新型电动安全锁闭装置能够达到的有益效果为：第一，变速驱动盘的工作曲线包括空载行程段、锁紧行程段和锁闭保持段，工作廓形的向径从A0至A3逐渐增大，同时，变速比执行机构的减速比同步增大。实现了变速比传动、驱动力矩放大与逆向自锁的三大功能，满足了锁闭动作过程三个行程段的不同诉求，在锁紧空载行程段，变速驱动盘的向径及其变化规律使得变速执行机构的减速比相对较小，其执行构件锁舌以较快速度向锁扣的方向运动，实现了空载行程段的快速进给的功能。在锁紧行程段，变速驱动盘的向径及其变化规律使得变速执行机构的减速比逐渐增大，从而使执行构件锁舌上的输出力矩同步增大，实现了锁紧行程段的驱动力矩放大的功能。在锁闭保持段，变速驱动盘的向径及其变化规律，使变速比执行机构的减速比达到最大，锁舌上的负载驱动能力也增至最大。同时以执行构件锁舌为主动件通过滚子带动变速驱动盘的反向传动呈自锁状态，执行构件锁舌能够承受来自锁扣可能数倍于驱动力矩的反向载荷，且锁闭保持可靠。
第二，锁紧制动器能够使得所有运动构件在锁闭装置进入锁闭状态后被锁定，以确保锁闭状态得以可靠保持。进一步的将锁紧制动器置于转速最高的电机轴上，实现了锁紧制动器的最小化。
第三，解锁驱动器在锁舌锁闭过程中跟随低速大齿轮转动，通过解锁卷簧被压缩实现储能，当且仅当锁闭驱动电机与锁紧制动器处于同时断电状态时，解锁驱动器释放能量并带动低速大齿轮及其轴系、变速比执行机构、执行构件锁舌沿锁闭运动的相反方向运动以脱离锁扣，进而解除锁闭。进一步的，将解锁驱动器至于高速大齿轮所在轴上，化解了解锁驱动力矩与行程之间的矛盾，实现了解锁驱动器结构与性能的最优化。
第四，限位销嵌入圆弧状凹槽内并在圆弧状凹槽内运动，限位销运动至圆弧状凹槽两端时分别对应锁舌转动行程中起端和终端的位置，限位结构与限位销实现了限位结构的最简化。
附图说明
图1为本发明一种新型电动安全锁闭装置的系统框图。
图2为本发明一种新型电动安全锁闭装置的第一具体实施例中的系统结构示意图。
图3为本发明一种新型电动安全锁闭装置的第二具体实施例中的系统结构示意图。
图4为本发明一种新型电动安全锁闭装置中变速比执行机构原理示意图。
图5为本发明一种新型电动安全锁闭装置中限位结构原理示意图。
图6为本发明一种新型电动安全锁闭装置中解锁驱动器的结构原理示意图。
说明书附图说明：1、锁闭驱动电机；2、锁紧制动器；3、解锁驱动器；4、定速比传动机构；5、变速比执行机构；6、执行构件；7、锁体；
21、线圈组；22、导柱；23、制动盘；24、复位弹簧；25、制动齿圈；26、制动器壳体
31、解锁卷簧；32、固定叉轴；33、卷簧座；
41、高速小齿轮；42、高速大齿轮；43、低速小齿轮；44、低速大齿轮；45、限位销；
51、变速驱动盘；52、滚子组；
61、锁舌；62、锁扣；63、门扇；64、移动导轨；65、弹力垫。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述。
第一具体实施例如图1和图2所示，一种新型电动安全锁闭装置，包括锁闭驱动电机1、锁紧制动器2、解锁驱动器3、定速比传动机构4、变速比执行机构5和执行构件6；
如图2所示，定速比传动机构4包括高速小齿轮41、高速大齿轮42、低速小齿轮43和低速大齿轮44；变速比执行机构5包括变速驱动盘51，所述的执行构件6包括锁舌61及其锁闭作业对象锁扣62；
所述的高速小齿轮41固定嵌套在锁闭驱动电机1的输出轴上，所述的高速小齿轮41与高速大齿轮42啮合传动，所述的高速大齿轮42和低速小齿轮43同轴转动，所述的低速小齿轮43和低速大齿轮44啮合传动，所述的低速大齿轮44和变速驱动盘51同轴转动。所述的变速驱动盘51用于驱动锁舌61摆动，使锁舌61端部压紧锁扣62直至锁闭动作结束，所述的锁紧制动器2用于对锁闭驱动电机1的输出轴实施或解除制动，所述的解锁驱动器3在锁舌61朝向锁扣62方向摆动时储能。
锁闭驱动电机1与锁体7固定连接；高速大齿轮42和低速小齿轮43的传动轴以及低速大齿轮44和变速驱动盘51的传动轴均与锁体7通过轴承实现固定连接。
第二具体实施例如图1和图3所示，一种新型电动安全锁闭装置，包括锁闭驱动电机1、锁紧制动器2、解锁驱动器3、定速比传动机构4、变速比执行机构5和执行构件6；
如图3所示，定速比传动机构4包括高速小齿轮41和高速大齿轮42；变速比执行机构5包括变速驱动盘51，所述的执行构件6包括锁舌61及其锁闭作业对象锁扣62；
所述的高速小齿轮41固定嵌套在锁闭驱动电机1的输出轴上，所述的高速小齿轮41与高速大齿轮42啮合传动，所述的高速大齿轮42和变速驱动盘51同轴转动。所述的变速驱动盘51用于驱动锁舌61摆动，使锁舌61端部压紧锁扣62直至锁闭动作结束，所述的锁紧制动器2用于对锁闭驱动电机1的输出轴实施或解除制动，所述的解锁驱动器3在锁舌61朝向锁扣62方向摆动时储能。
锁闭驱动电机1与锁体7固定连接；高速大齿轮42和变速驱动盘51的传动轴均与锁体7通过轴承实现固定连接。
第一具体实施例和第二具体实施例的区别在于图2所示的定速比传动机构包括两组串联的减速齿轮组，而图3所示的定速比传动机构只包括一组减速齿轮组。根据电机转速、功率等实际工况也可以设置三组或更多组的减速齿轮相互串联形成的定速比传动机构，多组减速齿轮组串联形成的定速比传动机构具有较强的负载驱动能力，所述的定速比传动机构也可以利用其它定速比传动装置或机构代替。
第一具体实施例和第二具体实施例均可驱动锁舌61锁闭动作和解锁动作：其中驱动锁舌61锁闭动作的过程具体如下：解除锁紧制动器2对锁闭驱动电机1输出轴的制动后，启动锁闭驱动电机1，所述的锁闭驱动电机1输出动力经定速比传动机构4带动变速驱动盘51转动，最终完成锁舌61端部压紧锁扣62；所述的定速比传动机构4带动变速驱动盘51转动过程中，解锁驱动器3受压缩而储备能量；所述的锁舌61运动至行程终端时，锁紧制动器2完成对锁闭驱动电机1输出轴制动的同时锁闭驱动电机1断电；
驱动锁舌61解锁动作的过程具体如下：保持锁闭驱动电机1的断电状态，解除锁紧制动器2对锁闭驱动电机1输出轴的制动，所述的解锁驱动器3释放存储能量并带动变速驱动盘51反向转动，完成锁舌61端部对锁扣62的锁闭解除即解锁。
进一步的，如图4所示，锁舌61为摆杆构件，锁舌61中部设置有转轴，所述的锁舌61靠近变速驱动盘51一端与变速驱动盘51的侧壁高副接触传动，锁舌61远离变速驱动盘51一端与锁扣62相作用。所述的锁舌61与变速驱动盘51的接触端安装有滚子组52，所述的滚子组52与变速驱动盘51侧壁滚动连接。
进一步的，所述的锁扣与阻尼弹性件传动连接，变速驱动盘51的外轮廓线包括工作廓形和非工作廓形，其中变速驱动盘51工作廓形包括空载行程段、锁紧行程段和锁紧保持段，如图4所示，空载行程段的起始点为A0，空载行程段的终结点为A1，所述的锁紧行程段的起始点为A1，锁紧行程段的终结点为A2，所述的锁紧保持段的起始点为A2，锁紧保持段的终结点为A3；
锁舌51的锁紧动作包括锁舌61尚未抵及锁扣62的空载行程段、锁舌61抵及并带动锁扣62及其所在的门扇63沿其移动导轨64压缩弹力垫65的锁紧行程段，以及锁紧过程终了锁扣62及其所在的门扇63不再运动的锁紧保持段；上述三个阶段分别对应变速驱动盘51工作廓形中的空载行程段、锁紧行程段和锁紧保持段。其中由A0至A3点工作廓形向径逐渐增大的同时，变速比执行机构的减速比也逐渐增大。
为了实现锁舌61在锁闭过程不同行程段的不同要求，在锁紧空载行程段A0→A1，变速驱动盘51的向径及其变化规律使得变速执行机构5的减速比相对较小，其执行构件锁舌61能够以较快速度向锁扣62的方向运动，实现了空载行程段的快速进给功能。在锁紧行程段A1→A2，变速驱动盘51的向径及其变化规律使得变速执行机构的减速比逐渐增大，从而使执行构件锁舌61上的输出力矩同步增大，实现了锁紧行程段的驱动力矩放大的功能。在锁闭保持段A2→A3，变速驱动盘51的向径及其变化规律，使变速比执行机构的减速比达到最大，锁舌61上的负载驱动能力也增至最大，同时以执行构件锁舌61为主动件通过滚子52带动变速驱动盘51的反向传动呈自锁状态，执行构件锁舌61能够承受来自锁扣62可能数倍于驱动力矩的反向载荷，且锁闭保持可靠。由于锁舌61的进给过程为连续过程，因此需要保持空载行程段、锁紧行程段和锁紧保持段的连续性。
进一步的，变速驱动盘51的工作廓形中空载行程段、锁紧行程段和锁紧保持段的理论轮廓曲线方程如下所示：
A0至A1对应的空载行程段理论轮廓曲线方程如下所示：
A1至A2对应的锁紧行程段理论轮廓曲线方程如下所示：
A2至A3对应的锁紧保持段理论轮廓曲线方程如下所示：
式中：t为参变量；A为结构参量，系变速驱动盘51的旋转中心到锁舌41摆动中心的距离；R为结构常量，系锁舌41摆动中心到滚子组旋转中心的距离；a1、b1、c1、a2、b2、c2、a3、b3、c3为常系数，A0、A1、A2、A3为行程段界点标记。
进一步的，锁扣62安装在门扇63上，门扇63通过移动导轨64和弹力垫65安装在机架上。因此在锁紧行程段，变速驱动盘51带动锁舌61压向锁扣62时，锁舌62连同其所在的门扇63会压缩弹力垫65沿着移动导轨64的方向移动，同时，弹力垫65通过门扇63和锁扣62反作用于锁舌61上的负载力随弹力垫65的压缩变形增加而迅速增大。锁紧行程结束进入锁闭保持段，变速驱动盘51通过锁舌61作用于锁扣62上驱动力达到最大，同时，以锁扣62通过锁舌61反向驱动变速驱动盘51的传动处于自锁状态，锁紧状态保持，锁紧过程结束。
进一步的，锁紧制动器2包括线圈组21、导柱22、制动盘23、复位弹簧24、制动齿圈25和制动器壳体26，所述的导柱22一端与制动盘23固定连接，另一端嵌入制动器壳体上的导向槽内，导柱22和导向槽的轴向均与锁闭驱动电机1输出轴轴向平行。所述的制动齿圈25置于制动器壳体26内固定安装在锁闭驱动电机1的输出轴端部并随锁闭驱动电机1输出轴转动，所述的线圈组21固定安装在制动器壳体26内，用于通电时吸附制动盘23沿导柱22轴向朝制动齿圈25一侧运动，完成制动盘23和制动齿圈25的嵌合即制动操作；所述的复位弹簧24置于制动盘23和制动器壳体26之间，用于在线圈组21断电时完成制动盘23和制动齿圈25脱离嵌合即解除制动操作。给锁紧制动器2上的线圈组21通电，则制动盘23在线圈磁吸力作用下与制动齿圈25嵌合，使整个锁闭装置处于锁紧状态。相反，给线圈组21断电，制动盘23在复位弹簧24的作用下解除与制动齿圈25嵌合，锁闭装置转入常开状态。一般情况下，将锁紧制动器2设置在锁闭驱动电机1输出轴端部，其原因在于锁闭驱动电机1输出轴转速最高，扭矩最小，利用锁紧制动器2对锁闭驱动电机1输出轴制动实现了锁紧制动器的最小化，所述的锁紧制动器2和变速比执行机构5的自锁功能在功能上互为备份，达到持续保持安全锁闭装置的锁闭状态不失效的功能。
进一步的，如图6所示，解锁驱动器3包括解锁卷簧31、固定叉轴32和卷簧座33，所述的卷簧座33固定安装在高速大齿轮42端面，所述的卷簧座33通过解锁卷簧31与固定叉轴32连接，所述的固定叉轴32与锁体7固定连接，所述的解锁卷簧31在锁舌61对锁扣62的锁紧动作过程中受压缩而存储有变形能。当且仅当锁闭驱动电机1与锁紧制动器2同时断电时，解锁驱动器3释放能量并带动低速大齿轮42及其轴系、变速比执行机构5、执行构件锁舌61沿锁闭运动的相反方向运动以脱离锁扣62，进而解除锁闭。
一般情况下，解锁驱动器3设置在高速大齿轮42所在轴上，其原因在于，高速大齿轮42转速较高，锁闭过程中能够为解锁卷簧31提供足够的压缩储能行程，化解了解锁驱动力矩与行程之间的矛盾，实现了解锁驱动器3结构与性能的最优化。
进一步的，如图5所示，限位结构包括限位销45，所述的低速大齿轮44的端面加工有圆弧状凹槽，所述的圆弧状凹槽中心线所在圆与低速大齿轮44同心，所述的限位销45一端与锁体7固定连接，限位销45另一端嵌入圆弧状凹槽内。限位结构用于限定锁舌61转动行程中起端和终端的位置。
所述的圆弧状凹槽还可以加工在变速驱动盘的端面，或专门设置的限位盘的端面，所述的限位盘与变速驱动盘同轴转动。
进一步的，锁舌61与变速驱动盘51的接触端安装的滚子组52用于减少锁舌61端部与变速驱动盘51的摩擦，该滚子组52能够用其他具有降低摩擦功能的装置替换，或仅仅将锁舌61与变速驱动盘51的接触端设置为圆弧状。
该种新型电动安全锁闭装置由锁闭制动器、解锁驱动器、定速比传动机构和变速比执行机构等组成，实现了锁闭过程空载行程段快速进给、锁紧行程段驱动力倍增、锁紧保持段逆向自锁与快速解锁的功能。具有锁闭高效、可靠、安全、节能的特点。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种新型电动安全锁闭装置，其特征在于：包括锁闭驱动电机(1)、锁紧制动器(2)、解锁驱动器(3)、定速比传动机构(4)、变速比执行机构(5)和执行构件(6)；
所述的变速比执行机构(5)包括变速驱动盘(51)，所述的执行构件(6)包括锁舌(61)及其作业对象锁扣(62)；所述的锁闭驱动电机(1)的输出轴与定速比传动机构(4)的输入端连接，所述的定速比传动机构(4)的输出端用于带动变速驱动盘(51)转动，所述的变速驱动盘(51)用于驱动锁舌(61)摆动，使锁舌(61)端部压紧锁扣(62)；所述的锁舌(61)为摆杆构件，锁舌(61)中部设置有转轴，锁舌(61)靠近变速驱动盘(51)一端与变速驱动盘(51)的侧壁高副接触传动，锁舌(61)远离变速驱动盘(51)一端与锁扣(62)相作用；所述锁舌(61)与变速驱动盘(51)的接触端安装有滚子组(52)或设置呈圆弧状，所述的接触端与变速驱动盘(51)的侧壁为滚动连接；所述的锁紧制动器(2)与锁闭驱动电机(1)的输出轴端部连接，所述的解锁驱动器(3)在锁舌(61)朝向锁扣(62)方向摆动时储能；
驱动锁舌(61)锁闭动作的过程具体如下：解除锁紧制动器(2)对锁闭驱动电机(1)输出轴的制动后，启动锁闭驱动电机(1)，所述的锁闭驱动电机(1)输出动力经定速比传动机构(4)带动变速驱动盘(51)转动，最终完成锁舌(61)端部压紧锁扣(62)；所述的定速比传动机构(4)带动变速驱动盘(51)转动过程中，解锁驱动器(3)受压缩而储备能量；所述的锁舌(61)运动至行程终端时，锁紧制动器(2)完成对锁闭驱动电机(1)输出轴制动的同时锁闭驱动电机(1)断电；
驱动锁舌(61)解锁动作的过程具体如下：保持锁闭驱动电机(1)的断电状态，解除锁紧制动器(2)对锁闭驱动电机(1)输出轴的制动，所述的解锁驱动器(3)释放存储能量并带动变速驱动盘(51)反向转动，完成锁舌(61)端部对锁扣(62)的锁闭解除即解锁；
所述锁扣(62)安装在门扇(63)上，门扇(63)通过移动导轨(64)和弹力垫(65)安装在机架中；
所述变速驱动盘(51)的外轮廓线包括工作廓形和非工作廓形，所述工作廓形包括空载行程段、锁紧行程段和锁紧保持段，所述变速驱动盘(51)的工作廓形中空载行程段、锁紧行程段和锁紧保持段的理论轮廓曲线方程如下：
A0至A1对应的空载行程段理论轮廓曲线方程如为：
A1至A2对应的锁紧行程段理论轮廓曲线方程为：
A2至A3对应的锁紧保持段理论轮廓曲线方程为：
式中：t为参变量；A为结构参量，系变速驱动盘(51 )的旋转中心到锁舌(61)摆动中心的距离；R为结构常量，系锁舌(61)摆动中心到滚子组旋转中心或圆弧形接触端中心的距离；a1、b1、c1、a2、b2、c2、a3、b3、c3为常系数，A0、A1、A2、A3为行程段界点标记；
所述变速驱动盘(51)对工作廓形由A0至A3点的向径逐渐增大，其中：
空载行程段相对锁紧行程段和锁紧保持段的减速比为最小，用于驱动锁舌(61)快速向锁扣(62)的方向运动；所述锁紧行程段变速比执行机构的减速比随锁紧行程逐渐增大，用于提高变速比执行机构的输出力矩，增大锁舌(61)的驱动能力；所述锁紧保持段的减速比增至最大，并满足了反向自锁条件，实现了锁舌(61)为主动构件的反向驱动呈自锁状态。
2.如权利要求1所述的一种新型电动安全锁闭装置，其特征在于：所述的定速比传动机构(4)包括高速小齿轮(41)、高速大齿轮(42)、低速小齿轮(43)和低速大齿轮(44)；所述的高速小齿轮(41)固定嵌套在锁闭驱动电机(1)的输出轴上，所述的高速小齿轮(41)与高速大齿轮(42)啮合传动，所述的高速大齿轮(42)和低速小齿轮(43)同轴转动，所述的低速小齿轮(43)和低速大齿轮(44)啮合传动，所述的低速大齿轮(44)和变速驱动盘(51)同轴转动。
3.如权利要求1所述的一种新型电动安全锁闭装置，其特征在于：所述的定速比传动机构(4)包括高速小齿轮(41)和高速大齿轮(42)；所述的高速小齿轮(41)固定嵌套在锁闭驱动电机(1)的输出轴上，所述的高速小齿轮(41)与高速大齿轮(42)啮合传动，所述的高速大齿轮(42)和变速驱动盘(51)同轴转动。
4.如权利要求1所述的一种新型电动安全锁闭装置，其特征在于：所述的锁紧制动器(2)包括线圈组(21)、导柱(22)、制动盘(23)、复位弹簧(24)、制动齿圈(25)和制动器壳体(26)，所述的制动齿圈(25)固定安装在锁闭驱动电机(1)的输出轴端部，所述的线圈组(21)用于通电时吸附制动盘(23)沿导柱(22)轴向朝制动齿圈(25)一侧运动，完成制动盘(23)和制动齿圈(25)的嵌合即制动；所述的制动盘(23)与制动器壳体(26)之间设置有复位弹簧(24)，所述的复位弹簧(24)用于在线圈组(21)断电时完成制动盘(23)和制动齿圈(25)的脱离嵌合即解除制动。
5.如权利要求2或3所述的一种新型电动安全锁闭装置，其特征在于：所述的解锁驱动器(3)包括解锁卷簧(31)、固定叉轴(32)和卷簧座(33)，所述的卷簧座(33)固定安装在高速大齿轮(42)端面，所述的卷簧座(33)通过解锁卷簧(31)与固定叉轴(32)连接，所述的固定叉轴(32)与锁体(7)固定连接，所述的解锁卷簧(31)在锁紧动作过程中逐渐被压缩以存储变形能。
6.如权利要求2所述的一种新型电动安全锁闭装置，其特征在于：所述的低速大齿轮(44)的端面或变速驱动盘(51)的端面加工有圆弧状凹槽，限位销(45)的一端嵌入该圆弧状凹槽内并构成限位结构，所述限位销(45)的另一端与锁体(7)固定连接，所述的限位结构用于限定锁舌(61)转动行程中起端和终端的位置。
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