CN113048208A - 一种无电式闸机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无电式闸机，有效的解决了闸机不具有限频和限量的问题；解决的技术方案包括闸门的转轴，转轴上安装有不完全齿轮，还包括第一轴和第二轴，第一轴上安装有与不完全齿轮啮合第一直齿轮，第一直齿轮与第一轴之间经不自锁螺纹配合，第一轴下端安装有一个滑套，滑套的侧壁上固定有一个朝向转轴的挡板，转轴的下端固定有径向杆，当不完全齿轮第一直齿轮结束啮合时，径向杆转动至与挡板接触，当滑套被第一直齿轮压下时，挡板低于径向杆，第二轴上安装有一个与第一直齿轮啮合的第二直齿轮，第二轴上开有一个竖向的卡槽，第二轴一侧设有杠杆，杠杆的右端可卡入卡槽内；本发明能够对闸机的通行频率和通过人数进行控制，无需通电，通用性强。

Description

一种无电式闸机

技术领域

本发明涉及闸机领域，具体是一种无电式闸机。

背景技术

闸机是一种对人员通行进行限制的设备，在诸多领域都有应用，例如车站、小区、医院等，目前的闸机作用在于使人员一次一个的通行，避免拥挤；但是目前的闸机没有限制通行频次的作用，人员可以一个接一个高频次通行，在某些场合内，这种可以提高通行效率，但是对于闸机内有检票、检查、消毒等工作的场所，高频率的通行会造成闸机内的工作人员来不及对每个人进行相应的工作，造成闸机内人员聚集，或出现少检漏检的情况；另外，有些闸机内的场所人员容量有限，需要一批一批通行，例如医院的心电图检查室、采血室等，一般只有固定数量的床位或检查位，一批进去固定数量的人，检查完后换下一批，这就需要对进入闸机内的人数进行限制，目前一般都是安排专门的工作人员进行拦截控制，占用人力，而具有灵活锁定和解锁功能的闸机一般都采用电器元件监控和执行锁定解锁动作，需要通电，对于一些特殊场地无法适用，且设备成本高，损坏后维修专业性强，维修成本大。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种无电式闸机，有效的解决了闸机不具有限频和限量的问题。

其解决的技术方案是，一种无电式闸机，包括闸门的转轴，转轴上安装有不完全齿轮，不完全齿轮上圆周均布有多段等长的齿段，还包括与转轴平行的第一轴和第二轴，第一轴上安装有与不完全齿轮啮合第一直齿轮，第一直齿轮与第一轴之间经不自锁螺纹配合，第一直齿轮上端同轴固定有一个圆管，圆管上圆周均布有多个径向的螺纹杆，每个螺纹杆上旋装有一个配重块；第一轴下端安装有一个能上下移动的滑套，滑套下端安装有一个压簧，滑套的侧壁上固定有一个朝向转轴的挡板，转轴的下端圆周均布有多个径向杆，径向杆的数量与不完全齿轮的齿段的数量相同，当不完全齿轮的其中一个齿段与第一直齿轮结束啮合时，其中一个径向杆转动至与挡板接触从而阻挡转轴继续转动，当滑套被第一直齿轮下压到挡板低于径向杆时，径向杆可从挡板上方经过从而使转轴可继续转动；第二轴上安装有一个与第一直齿轮啮合的第二直齿轮，第二直齿轮与第二轴之间安装有棘轮结构，第一直齿轮转动上升时通过第二直齿轮和棘轮结构带动第二轴转动，转动下降时只带动第二直齿轮转动，第二轴上开有一个竖向的卡槽，第二轴一侧设有杠杆，杠杆支点处设有扭簧，当卡槽转动至与杠杆右端相对时，在扭簧的作用下，杠杆的右端卡入卡槽内。

所述的不完全齿轮包括上下布置的多个，多个不完全齿轮均可轴向移动从而切换与第一直齿轮啮合的不完全齿轮，每两个不完全齿轮的齿段长度不同。

所述的多个不完全齿轮之间安装有轴向套，转轴上安装有两个位于多个不完全齿轮两端的第二螺母，两个第二螺母将多个不完全齿轮压紧。

所述的棘轮机构包括圆周均布在第二轴上的棘齿和安装在第二直齿轮内壁上的棘爪，棘爪与棘齿配合，使第二直齿轮只能单向带动第二轴转动。

所述的棘爪在第二直齿轮上圆周均布多个。

所述的第一轴上安装有位于第一直齿轮下方的竖管，竖管上端与第一直齿轮接触，竖管下端与滑套上端接触，第一直齿轮可通过竖管压下滑套。

所述的竖管上端安装有滚珠。

所述的滑套经滑键安装在第一轴上。

本发明能够对闸机的通行频率和通过人数进行控制，且无需通电，设备成本低，通用性强。

附图说明

图1为本发明的主视剖视图。

图2为第二轴与第二直齿轮配合位置的俯视图。

图3为图1中A位置的放大图。

图4为图1中B位置的放大图。

图5为杠杆将第二轴锁紧时第二轴底部的主视剖视图。

图6为不同齿段长度的不完全齿轮与第一直齿轮结束啮合时的俯视图以及该时刻径向杆与挡板的位置关系的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。

由图1至图6给出，本发明包括闸门的转轴1，转轴1上安装有不完全齿轮2，不完全齿轮2上圆周均布有多段等长的齿段，还包括与转轴1平行的第一轴3和第二轴4，第一轴3上安装有与不完全齿轮2啮合第一直齿轮5，第一直齿轮5与第一轴3之间经不自锁螺纹配合，第一直齿轮5上端同轴固定有一个圆管6，圆管6上圆周均布有多个径向的螺纹杆7，每个螺纹杆7上旋装有一个配重块8；第一轴3下端安装有一个能上下移动的滑套9，滑套9下端安装有一个压簧10，滑套9的侧壁上固定有一个朝向转轴1的挡板11，转轴1的下端圆周均布有多个径向杆12，径向杆12的数量与不完全齿轮2的齿段的数量相同，当不完全齿轮2的其中一个齿段与第一直齿轮5结束啮合时，其中一个径向杆12转动至与挡板11接触从而阻挡转轴1继续转动，当滑套9被第一直齿轮5下压到挡板11低于径向杆12时，径向杆12可从挡板11上方经过从而使转轴1可继续转动；第二轴4上安装有一个与第一直齿轮5啮合的第二直齿轮13，第二直齿轮13与第二轴4之间安装有棘轮结构，第一直齿轮5转动上升时通过第二直齿轮13和棘轮结构带动第二轴4转动，转动下降时只带动第二直齿轮13转动，第二轴4上开有一个竖向的卡槽14，第二轴4一侧设有杠杆15，杠杆15支点处设有扭簧16，当卡槽14转动至与杠杆15右端相对时，在扭簧16的作用下，杠杆15的右端卡入卡槽14内。

所述的不完全齿轮2包括上下布置的多个，多个不完全齿轮2均可轴向移动从而切换与第一直齿轮5啮合的不完全齿轮2，每两个不完全齿轮2的齿段长度不同；闸门每通行一个人，不完全齿轮2的其中一个齿段与第一直齿轮5啮合一次，带动第一直齿轮5和第二直齿轮13转动一次，齿段越长，带动第一直齿轮5和第二直齿轮13转动的角度越大。

所述的多个不完全齿轮2之间安装有轴向套17以使相邻的两个不完全齿轮2之间保持间距，转轴1上安装有两个位于多个不完全齿轮2两端的第二螺母18，两个第二螺母18将多个不完全齿轮2压紧。

所述的棘轮机构包括圆周均布在第二轴4上的棘齿19和安装在第二直齿轮13内壁上的棘爪20，棘爪20与棘齿19配合，使第二直齿轮13只能单向带动第二轴4转动。

所述的棘爪20在第二直齿轮13上圆周均布多个，保证良好的传动。

所述的第一轴3上安装有位于第一直齿轮5下方的竖管21，竖管21上端与第一直齿轮5接触，竖管21下端与滑套9上端接触，第一直齿轮5可通过竖管21压下滑套9。

所述的竖管21上端安装有滚珠22，使第一直齿轮5与竖管21之间可灵活转动。

所述的滑套9经滑键安装在第一轴3上，使其不能相对第一轴3转动。

本发明的每个不完全齿轮2上的齿段数与闸门每转动一圈可通行的次数相同，例如闸门转动一圈可通行三次，则每个不完全齿轮2具有三个齿段，闸门每通行一次转动120度，且每次通行闸门转动到120度时，不完全齿轮2的齿段与第一直齿轮5刚好结束啮合，且此时其中一个径向杆12转动至与挡板11侧面接触从而阻挡转轴1继续转动；以下就以闸门转动一圈可通行三次为例进行阐述本发明的工作过程。

在没有人通行时，没有齿段与第一齿轮啮合，此时在配重块8和第一直齿轮5重力的作用下，第一直齿轮5通过竖管21将滑套9压到最低位置，挡板11低于径向杆12，压簧10处于压缩状态；当有人通行时，闸门的转轴1转动120度，在刚开始转动时，不完全齿轮2的齿段还未与第一直齿轮5啮合，此时第一直齿轮5不转，转动一定角度后，不完全齿轮2的齿段与第一直齿轮5啮合，带动第一直齿轮5转动，在不自锁螺纹的作用下，第一直齿轮5沿第一轴3上升，在压簧10的作用下，滑套9带动挡板11上移使挡板11的上端高于径向杆12；第一直齿轮5转动同时会带动第二直齿轮13转动，第二直齿轮13通过棘轮机构带动第二轴4转动；当闸门转动120度后，不完全齿轮2的齿段与第一直齿轮5结束啮合，且此时其中一个径向杆12转动至与挡板11侧面接触从而阻挡转轴1继续转动，将转轴1和闸门锁死；不完全齿轮2的齿段与第一直齿轮5结束啮合后，在配重块8和第一直齿轮5自重的作用下，第一直齿轮5会沿第一轴3转动下降并通过竖管21将滑套9下压，当第一直齿轮5下降到最低位置时，滑套9被下压到挡板11低于径向杆12的位置，此时径向杆12便可越过挡板11，转轴1和闸门解除锁定，可以再次转动；由于不自锁螺纹的作用，第一直齿轮5下降到最低位置需要一段时间，因此，在这段时间内，挡板11上端高于径向杆12使径向杆12不能转动，使闸门不能通行，从而对通行频率进行限制。

如果要调整通行频率，则转动配重块8，使配种块沿螺纹杆7移动，若配种块向外移动，则第一直齿轮5转动时的转动惯量变大，在重力不变的情况下，其转动速度回变慢，因此其向下移动复位的速度会减慢，两次通行间闸门锁死的时间变长，允许通行的频率减慢，反之，若配种块向内移动，则第一直齿轮5转动时的转动惯量变小，在重力不变的情况下，其转动速度回变快，因此其向下移动复位的速度会加快，两次通行间闸门锁死的时间变短，允许通行的频率加快。

以上过程中，不完全齿轮2的齿段与第一直齿轮5结束啮合、闸门转到120度、径向杆12与挡板11接触，这三个事件发生的时间可以不完全重合，但需满足结束啮合在前，闸门转到120度在后，径向杆12与挡板11接触在最后的先后关系，这样能保证闸门转动到120度时即本次通行后，第一直齿轮5可向下复位，而闸门处于被卡死或微微再转一下即被卡死的状态，直至第一直齿轮5下降到最低位置后，锁定接触。

在闸门转动一次，第一直齿轮5上升下降一次的过程中，第一直齿轮5转动上升时，第一直齿轮5带动第二直齿轮13转动，第二直齿轮13通过棘轮机构带动第二轴4转动固定角度，第一直齿轮5转动下降时，虽然带动第二直齿轮13反向转动，但是第二直齿轮13无法带动第二轴4转动，因此，闸门每通行一次，第二轴4转动固定角度，通行数次后，第二轴4上的卡槽14转动到与杠杆15相对的位置，在扭簧16的作用下，杠杆15的右端卡入卡槽14内，将第二轴4锁死，此时通过第二直齿轮13、第一直齿轮5和不完全齿轮2的传动链，使转轴1不能再完整的转动120度，即无法再次通行，从而限制通过闸门的总人数；当工作人员踩下杠杆15的左端使右端翘起从卡槽14中退出后，便可再次通行，转轴1转动后便可松开杠杆15，在扭簧16的作用下，杠杆15的右端抵在第二轴4的侧壁上，待通过固定人数后，第二轴4转动一圈，杠杆15再次将第二轴4锁死；杠杆15的左端位于闸门内侧，防止闸门外人员操作。

上述过程中，闸门每通行一次第二轴4转动的角度与不完全齿轮2的齿段长度有关，齿段越长，每通行一次第二轴4转动的角度越大，则第二轴4转动一周允许通行的人数越少，反之，齿段越短，每通行一次第二轴4转动的角度越小，则第二轴4转动一周允许通行的人数越多；通过转动两个第二螺母18推动多个不完全齿轮2轴向移动，从而切换具有不能长度齿段的不完全齿轮2与第一直齿轮5啮合，从而调节允许通过闸门的人数。

本发明具有以下技术效果：

1、本发明通过第一直齿轮5的延时下降解除闸门的锁定，来限制闸门通行的频率，以便闸门内的工作人员有充足的时间对通过闸门的人员进行安检、消毒、检票等操作，避免人员通行过快在闸门内聚集造成秩序混乱和少检漏检的情况，也能减少传染性疾病的传播。

2、本发明通过第二轴4的转动和锁定，可限制进入闸门内的人数，保证闸门内的工作高效有序进行。

3、本发明无电气监控设备和电力执行设备，不需通电，可长期稳定使用，适用于各种场地。

Claims (8)

1.一种无电式闸机，包括闸门的转轴（1），其特征在于，转轴（1）上安装有不完全齿轮（2），不完全齿轮（2）上圆周均布有多段等长的齿段，还包括与转轴（1）平行的第一轴（3）和第二轴（4），第一轴（3）上安装有与不完全齿轮（2）啮合第一直齿轮（5），第一直齿轮（5）与第一轴（3）之间经不自锁螺纹配合，第一直齿轮（5）上端同轴固定有一个圆管（6），圆管（6）上圆周均布有多个径向的螺纹杆（7），每个螺纹杆（7）上旋装有一个配重块（8）；第一轴（3）下端安装有一个能上下移动的滑套（9），滑套（9）下端安装有一个压簧（10），滑套（9）的侧壁上固定有一个朝向转轴（1）的挡板（11），转轴（1）的下端圆周均布有多个径向杆（12），径向杆（12）的数量与不完全齿轮（2）的齿段的数量相同，当不完全齿轮（2）的其中一个齿段与第一直齿轮（5）结束啮合时，其中一个径向杆（12）转动至与挡板（11）接触从而阻挡转轴（1）继续转动，当滑套（9）被第一直齿轮（5）下压到挡板（11）低于径向杆（12）时，径向杆（12）可从挡板（11）上方经过从而使转轴（1）可继续转动；第二轴（4）上安装有一个与第一直齿轮（5）啮合的第二直齿轮（13），第二直齿轮（13）与第二轴（4）之间安装有棘轮结构，第一直齿轮（5）转动上升时通过第二直齿轮（13）和棘轮结构带动第二轴（4）转动，转动下降时只带动第二直齿轮（13）转动，第二轴（4）上开有一个竖向的卡槽（14），第二轴（4）一侧设有杠杆（15），杠杆（15）支点处设有扭簧（16），当卡槽（14）转动至与杠杆（15）右端相对时，在扭簧（16）的作用下，杠杆（15）的右端卡入卡槽（14）内。

2.根据权利要求1所述的一种无电式闸机，其特征在于，所述的不完全齿轮（2）包括上下布置的多个，多个不完全齿轮（2）均可轴向移动从而切换与第一直齿轮（5）啮合的不完全齿轮（2），每两个不完全齿轮（2）的齿段长度不同。

3.根据权利要求2所述的一种无电式闸机，其特征在于，所述的多个不完全齿轮（2）之间安装有轴向套（17），转轴（1）上安装有两个位于多个不完全齿轮（2）两端的第二螺母（18），两个第二螺母（18）将多个不完全齿轮（2）压紧。

4.根据权利要求1所述的一种无电式闸机，其特征在于，所述的棘轮机构包括圆周均布在第二轴（4）上的棘齿（19）和安装在第二直齿轮（13）内壁上的棘爪（20），棘爪（20）与棘齿（19）配合，使第二直齿轮（13）只能单向带动第二轴（4）转动。

5.根据权利要求4所述的一种无电式闸机，其特征在于，所述的棘爪（20）在第二直齿轮（13）上圆周均布多个。

6.根据权利要求1所述的一种无电式闸机，其特征在于，所述的第一轴（3）上安装有位于第一直齿轮（5）下方的竖管（21），竖管（21）上端与第一直齿轮（5）接触，竖管（21）下端与滑套（9）上端接触，第一直齿轮（5）可通过竖管（21）压下滑套（9）。

7.根据权利要求6所述的一种无电式闸机，其特征在于，所述的竖管（21）上端安装有滚珠（22）。

8.根据权利要求1所述的一种无电闸机，其特征在于，所述的滑套（9）经滑键安装在第一轴（3）上。

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