CN115324442A - 一种单开塞拉及闭锁机构及应用其的塞拉门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单开塞拉及闭锁机构及应用其的塞拉门，包括机架、丝杠组件、横向及纵向平移组件、连杆和携门架，机架包括连接板、左纵轨座、右纵轨座和塞拉滑道，左纵轨座和右纵轨座分别固定在连接板同一平面的两侧；塞拉滑道固定在连接板靠近底部位置；丝杠组件安装在左纵轨座和右纵轨座之间；横向及纵向平移组件安装在左纵轨座和右纵轨座之间，且位于丝杠组件一侧；连杆一端与丝杠组件转动连接，连杆另一端与横向及纵向平移组件转动连接；携门架与横向及纵向平移组件固定连接，且携门架与塞拉滑道滚动连接。本发明具有结构简单、可靠性高、运行平稳、噪声低、塞拉力转化率高、机构传动效率高及应用范围广的优点。

Description

一种单开塞拉及闭锁机构及应用其的塞拉门

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，更具体的说是涉及一种单开塞拉及闭锁机构及应用其的塞拉门。

背景技术

现有的塞拉门所使用的塞拉及闭锁机构主要有以下几种：1、双电机分别驱动，通过电控完成塞拉运动；2、单电机驱动，使用螺旋驱动螺杆，带动设置在螺杆上的螺母组件进行往复运动，进而带动与螺母组件连接的门扇，使用电磁锁对螺母组件进行锁定，进而实现锁门的功能；3、单电机驱动，使用通过特殊设计的丝杠驱动螺母组件实现塞拉运动，其通过丝杠上的非螺旋齿面实现锁紧到位的无源锁闭，结构简单。

但是，第一种方式的电控系统复杂，成本高，可靠性不高；第二种方式的电磁锁必须随时通电才能保证锁门的稳定性，结构复杂，可靠性不高；第三种方式的丝杠不是传统的螺纹线，需要特殊加工定制，制造成本高，再者为了实现无源锁闭，螺母组件需要在螺纹段和平直段都与丝杠接触，这样丝杠和螺母已经不是传统的螺旋传动了，而是一种凸轮传动，螺母组件与丝杠为高副传动，这种传动容易磨损，噪音较大，并且这种方式塞门力小，并需要设计辅助装置使螺母组件转动一定角度才能实现无源闭锁。

因此，提供一种运行稳定可靠的单开塞拉及闭锁机构及应用其的塞拉门是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种单开塞拉及闭锁机构及应用其的塞拉门，以解决上述背景技术提到的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种单开塞拉及闭锁机构，包括：

机架，所述机架包括连接板、左纵轨座、右纵轨座和塞拉滑道，所述左纵轨座和所述右纵轨座分别固定在所述连接板同一平面的两侧；所述塞拉滑道固定在所述连接板靠近底部位置；

丝杠组件，所述丝杠组件安装在所述左纵轨座和所述右纵轨座之间；

横向及纵向平移组件，所述横向及纵向平移组件安装在所述左纵轨座和所述右纵轨座之间，且位于所述丝杠组件一侧；

连杆，所述连杆一端与所述丝杠组件转动连接，所述连杆另一端与所述横向及纵向平移组件转动连接；

携门架，所述携门架与所述横向及纵向平移组件固定连接，且所述携门架与所述塞拉滑道滚动连接。

通过采取以上方案，本发明的有益效果是：

丝杠组件和横向及纵向平移组件通过连杆传动连接，一方面，避免了需要对丝杠组件进行特殊定制且形成高副接触，使用现有丝杠组件结构即可，运行更平稳，噪声更低，寿命更长；另一方面，实现了无源锁闭，结构简单、可靠，制造成本低，系统集成度高；最后，提高了塞拉力转化率，传动效率高。

进一步的，所述丝杠组件包括丝杠、螺母和螺母座，所述丝杠的两端分别与所述左纵轨座和所述右纵轨座转动连接；所述螺母与所述丝杠螺旋传动连接；所述螺母座套合在所述丝杠上且与所述螺母固定连接。

进一步的，所述横向及纵向平移组件包括左纵轨、右纵轨、左横轨座、右横轨座、横轨和滑动座，所述左纵轨安装在所述左纵轨座内，所述右纵轨安装在所述右纵轨座内；所述左横轨座套合在所述左纵轨上且与其滑动连接，所述右横轨座套合在所述右纵轨上且与其滑动连接；所述横轨的两端分别与所述左横轨座和所述右横轨座固定连接；所述滑动座套合在所述横轨上且与其滑动连接；所述携门架与所述滑动座固定连接；所述连杆一端与所述螺母座转动连接，所述连杆另一端通过第二轴与所述滑动座转动连接，当所述螺母与所述左纵轨座接触时，所述连杆与所述横轨的夹角大于等于90°。

采用上述进一步的技术方案产生的有益效果为，实现了螺母座和滑动座通过连杆传动连接。

进一步的，第二滑轮通过第三轴安装在所述携门架上，且所述第二滑轮嵌合安装在所述塞拉滑道内。

采用上述进一步的技术方案产生的有益效果为，实现了携门架与塞拉滑道滑动连接。

进一步的，还包括加强柱、压盖、板簧和第一滑轮，所述加强柱套合在所述左纵轨座内，且所述加强柱顶端延伸出所述左纵轨座；所述左纵轨套合固定在所述加强柱上；所述压盖与所述加强柱延伸端螺纹连接；所述板簧固定在所述压盖与所述左纵轨座之间；所述第一滑轮通过第一轴安装在所述滑动座上，且在关门后与所述板簧位置相对应。

采用上述进一步的技术方案产生的有益效果为，当螺母平移到与左纵轨座接触时，第一滑轮与板簧接触并使得板簧变形，从而对该位置的滑动座产生一个锁定保持力，增加锁闭的可靠性。

进一步的，还包括驱动电机、电机转接座和联轴器，所述驱动电机通过所述电机转接座固定在所述右纵轨座上；所述驱动电机的输出轴与所述丝杠一端通过所述联轴器连接。

进一步的，所述塞拉滑道包括连接为一体的水平段和向上倾斜的弯曲段，所述弯曲段固定在所述连接板靠近所述左纵轨座一侧。

一种塞拉门，包括门体和上述一种单开塞拉及闭锁机构，所述门体固定在所述携门架上。

通过采取以上方案，本发明的有益效果是：

使用方便，运行稳定可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的一种单开塞拉及闭锁机构的主视图；

图2附图为图1中A-A剖面图；

图3附图为图1中B-B剖面图；

图4附图为图1中C-C剖面图；

图5附图为本发明提供的一种单开塞拉及闭锁机构在闭锁状态的结构示意图；

图6附图为本发明提供的一种单开塞拉及闭锁机构在非闭锁状态的立体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围，特别是不改变本发明主体的两个主要因素：圆弧过渡段呈反向圆弧曲线状及直线与圆弧结构过渡，应当属于本发明所揭示内容之内。

如图1-6所示，本发明实施例公开了一种单开塞拉及闭锁机构，包括机架、丝杠组件、横向及纵向平移组件、连杆9和携门架19，机架包括连接板4、左纵轨座1、右纵轨座15和塞拉滑道13，左纵轨座1和右纵轨座15分别固定在连接板4同一平面的两侧；塞拉滑道13固定在连接板4靠近底部位置；丝杠组件安装在左纵轨座1和右纵轨座15之间；横向及纵向平移组件安装在左纵轨座1 和右纵轨座15之间，且位于丝杠组件一侧；连杆9一端与丝杠组件转动连接，连杆9另一端与横向及纵向平移组件转动连接；携门架19与横向及纵向平移组件固定连接，且携门架19与塞拉滑道13滚动连接。本发明丝杠组件和横向及纵向平移组件通过连杆9传动连接，一方面，避免了需要对丝杠组件进行特殊定制且形成高副接触，使用现有丝杠组件结构即可，运行更平稳，噪声更低，寿命更长；另一方面，实现了无源锁闭，结构简单、可靠，制造成本低，系统集成度高；最后，提高了塞拉力转化率，传动效率高。

具体的，丝杠组件包括丝杠5、螺母10和螺母座11，丝杠5的两端分别与左纵轨座1和右纵轨座15转动连接；螺母10与丝杠5螺旋传动连接；螺母座11 套合在丝杠5上且与螺母10固定连接。

具体的，横向及纵向平移组件包括左纵轨25、右纵轨20、左横轨座21、右横轨座210、横轨14和滑动座12，左纵轨25安装在左纵轨座1内，右纵轨20 安装在右纵轨座15内；左横轨座21套合在左纵轨25上且与其滑动连接，右横轨座210套合在右纵轨20上且与其滑动连接；横轨14的两端分别与左横轨座21 和右横轨座210固定连接；滑动座12套合在横轨14上且与其滑动连接，携门架 19与滑动座12固定连接；连杆9一端与螺母座11转动连接，连杆9另一端通过第二轴8与滑动座12转动连接，当螺母10与左纵轨座1接触时，连杆9与横轨14的夹角大于等于90°。

具体的，第二滑轮23通过第三轴24安装在携门架19上，且第二滑轮23嵌合安装在塞拉滑道13内，从而实现了携门架19与塞拉滑道13滑动连接。

具体的，还包括加强柱22、压盖2、板簧3和第一滑轮6，加强柱22套合在左纵轨座1内，且加强柱22顶端延伸出左纵轨座1；左纵轨25套合固定在加强柱22上；压盖2与加强柱22延伸端螺纹连接；板簧3固定在压盖2与左纵轨座1 之间；第一滑轮6通过第一轴7安装在滑动座12上，且在关门后与板簧3位置相对应，也就是当螺母10平移到与左纵轨座1接触时，第一滑轮6与板簧3接触并使得板簧3变形，从而对该位置的滑动座12产生一个锁定保持力，增加锁闭的可靠性。

具体的，还包括驱动电机18、电机转接座16和联轴器17，驱动电机18通过电机转接座16固定在右纵轨座15上；驱动电机18的输出轴与丝杠5一端通过联轴器17连接。

具体的，塞拉滑道13包括连接为一体的水平段和向上倾斜的弯曲段，弯曲段固定在连接板4靠近左纵轨座1一侧。

本发明实施例还公开了一种塞拉门，包括门体和上述一种单开塞拉及闭锁机构，门体固定在携门架19上。本发明使用方便，运行稳定可靠。

本发明的工作原理：

驱动电机18旋转带动丝杠5转动，进而带动螺母10沿丝杠5轴向平动,螺母 10通过螺母座11驱动连杆9带动滑动座12运动,也就是螺母座10和滑动座12通过连杆9传动连接，滑动座12沿着横轨14横向平移，携门架19与滑动座12固连，携门架19在第二滑轮23作用下沿着塞拉滑道13滚动，也就是组成空间凸轮运动副，在接近左纵轨座1位置，塞拉滑道13轨迹(利用自由度计算，塞拉及闭锁门机构的自由度数等于动力源数，为定轨迹运动)限定及导向下，左横轨座21和右横轨座210带着横轨14沿着左纵轨25和右纵轨20纵向平移，此时连杆 9与滑动座12滑动方向的夹角变大，当螺母10与左纵轨座1机械限位接触时，驱动电机18停止转动(当然，为了提高智能自动化水平，在左纵轨座1上安装有传感器，一旦监测到与螺母10接触，将信息传递给控制器，从而控制驱动电机18停止转动)，此时连杆9与滑动座12滑动方向的夹角大于等于90度，会产生一个水平向左的分力，该力会迫使螺母10与左纵轨座1更紧密的接触，即越开越紧，从而形成死点连杆传动，实现了无源锁闭。注意该结构具有回弹力触发设计，当螺母10与左纵轨座1机械限位接触时，第一滑轮6与板簧3接触，并使其变形，从而产生回弹锁紧力。

在上述过程中，塞门时连杆9与滑动座12的滑动方向夹角大，而水平移动过程中夹角小，通过受力分解分析，无论是在塞门运动还是水平移动过程中，螺母10的传动力都以很高的比例转化为塞拉力，传动效率非常高。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种单开塞拉及闭锁机构，其特征在于，包括：

机架，所述机架包括连接板(4)、左纵轨座(1)、右纵轨座(15)和塞拉滑道(13)，所述左纵轨座(1)和所述右纵轨座(15)分别固定在所述连接板(4)同一平面的两侧；所述塞拉滑道(13)固定在所述连接板(4)靠近底部位置；

丝杠组件，所述丝杠组件安装在所述左纵轨座(1)和所述右纵轨座(15)之间；

横向及纵向平移组件，所述横向及纵向平移组件安装在所述左纵轨座(1)和所述右纵轨座(15)之间，且位于所述丝杠组件一侧；

连杆(9)，所述连杆(9)一端与所述丝杠组件转动连接，所述连杆(9)另一端与所述横向及纵向平移组件转动连接；

携门架(19)，所述携门架(19)与所述横向及纵向平移组件固定连接，且所述携门架(19)与所述塞拉滑道(13)滚动连接。

2.根据权利要求1所述的一种单开塞拉及闭锁机构，其特征在于，所述丝杠组件包括丝杠(5)、螺母(10)和螺母座(11)，所述丝杠(5)的两端分别与所述左纵轨座(1)和所述右纵轨座(15)转动连接；所述螺母(10)与所述丝杠(5)螺旋传动连接；所述螺母座(11)套合在所述丝杠(5)上且与所述螺母(10)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种单开塞拉及闭锁机构，其特征在于，所述横向及纵向平移组件包括左纵轨(25)、右纵轨(20)、左横轨座(21)、右横轨座(210)、横轨(14)和滑动座(12)，所述左纵轨(25)安装在所述左纵轨座(1)内，所述右纵轨(20)安装在所述右纵轨座(15)内；所述左横轨座(21)套合在所述左纵轨(25)上且与其滑动连接，所述右横轨座(210)套合在所述右纵轨(20)上且与其滑动连接；所述横轨(14)的两端分别与所述左横轨座(21)和所述右横轨座(210)固定连接；所述滑动座(12)套合在所述横轨(14)上且与其滑动连接，所述携门架(19)与所述滑动座(12)固定连接；所述连杆(9)一端与所述螺母座(11)转动连接，所述连杆(9)另一端通过第二轴(8)与所述滑动座(12)转动连接，当所述螺母(10)与所述左纵轨座(1)接触时，所述连杆(9)与所述横轨(14)的夹角大于等于90°。

4.根据权利要求1所述的一种单开塞拉及闭锁机构，其特征在于，第二滑轮(23)通过第三轴(24)安装在所述携门架(19)上，且所述第二滑轮(23)嵌合安装在所述塞拉滑道(13)内。

5.根据权利要求3所述的一种单开塞拉及闭锁机构，其特征在于，一种单开塞拉及闭锁机构还包括加强柱(22)、压盖(2)、板簧(3)和第一滑轮(6)，所述加强柱(22)套合在所述左纵轨座(1)内，且所述加强柱(22)顶端延伸出所述左纵轨座(1)；所述左纵轨(25)套合固定在所述加强柱(22)上；所述压盖(2)与所述加强柱(22)延伸端螺纹连接；所述板簧(3)固定在所述压盖(2)与所述左纵轨座(1)之间；所述第一滑轮(6)通过第一轴(7)安装在所述滑动座(12)上，且在关门后与所述板簧(3)位置相对应。

6.根据权利要求5所述的一种单开塞拉及闭锁机构，其特征在于，还包括驱动电机(18)、电机转接座(16)和联轴器(17)，所述驱动电机(18)通过所述电机转接座(16)固定在所述右纵轨座(15)上；所述驱动电机(18)的输出轴与所述丝杠(5)一端通过所述联轴器(17)连接。

7.根据权利要求1所述的一种单开塞拉及闭锁机构，其特征在于，所述塞拉滑道包括连接为一体的水平段和向上倾斜的弯曲段，所述弯曲段固定在所述连接板靠近所述左纵轨座一侧。

8.一种塞拉门，其特征在于，包括门体和权利要求1-7任一项所述的一种单开塞拉及闭锁机构，所述门体固定在所述携门架(19)上。

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