CN115341500A - 一种通道闸机机芯抱闸装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于闸机装置领域，公开了一种通道闸机机芯抱闸装置，包括底座线圈、下摩擦片、上摩擦片、动齿圈、导向齿圈、复位弹簧和导向螺钉，所述动齿圈可以沿着导向齿圈轴向移动；所述上摩擦片可拆卸地设置在动齿圈的底部；所述下摩擦片固定在底座线圈的顶部，所述底座线圈固定在闸机机体上；当动齿圈向下移动时，所述上摩擦片和下摩擦片能够相互接触。本发明通过底部线圈的通断电进而控制上下摩擦片的开闭，使闸机摆臂转动到指定角度后能够进行快速制动定位；上摩擦片为可拆卸的形式，在通道闸机机芯的高频次开闭带来的磨损时能够快速更换；摩擦副选择软性的耐磨材料，可以在制动时吸收大部分冲击力，避免了高频次的振动造成紧固部件的松动。

Description

一种通道闸机机芯抱闸装置

技术领域

本发明属于闸机装置领域，尤其涉及一种用于通道闸机进行摆臂定位的机芯抱闸装置。

背景技术

通道闸机使一种用于建筑物入口处，控制人员进出的通道集中控制系统，如图1所示，通常将电控装置集中设计在独立的控制柜中并放置于室内，在室外的闸机机体中，仅安装有闸机机芯作为执行机构。当控制柜发出动作指令后，机芯电机开始旋转，机芯电机的输出轴带动闸机摆臂转动到指定角度后，切断电机电源，此时由于惯性作用，摆臂无法立即停止，会产生过冲的情况，此时需要抱闸制动使摆臂立即定位。

现有的抱闸结构包括动铁芯、摩擦片组件、复位弹簧以及电磁线圈，其当抱闸通电的时候，电磁线圈通电并吸附动铁芯，摩擦片组件打开，抱闸松开；当抱闸断电的时候，电磁线圈失电，复位弹簧动作使动铁芯压紧摩擦片组件实现抱闸制动。但是该抱闸结构仅适用于直驱式旋转电机领域，且该抱闸结构还包括至少一个调隙构件，结构较为复杂。而通道闸机的应用要求是只在摆臂轴定位时制动一次，不通电时处于松开状态，通道闸机的摆臂的日常开闭频率高达上万次，该导向机构及调间隙构件易产生磨损故障，不适用于通道闸机应用领域。

因此就需要提供一种适用于通道闸机机芯高频次开闭的，使闸机摆臂转动到指定角度后能够进行快速制动定位的抱闸装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种适用于通道闸机机芯高频次开闭的，使闸机摆臂转动到指定角度后能够进行快速制动定位的抱闸装置。

为解决上述技术问题，本发明的通道闸机机芯抱闸装置的具体技术方案如下：

一种通道闸机机芯抱闸装置，包括底座线圈1、下摩擦片2、上摩擦片4、动齿圈5、导向齿圈6、复位弹簧7和导向螺钉8；

所述动齿圈5为内齿圈，所述导向齿圈6为外齿圈，所述导向齿圈6设置在动齿圈5内部，两者相互啮合，所述动齿圈5可以沿着导向齿圈6轴向移动；所述导向齿圈6上设置有若干均匀分布的通孔，若干组导向螺钉8分别由上而下设置在导向齿圈6上对应的通孔中，导向螺钉8的下端与动齿圈5固定连接；每个导向螺钉8上都设置有复位弹簧7，所述复位弹簧7套设在导向螺钉8上；所述复位弹簧7的一端与导向齿圈6的上端面接触，另一端与导向螺钉8的头部接触；所述导向齿圈6与闸机摆臂的轴同轴固定连接；

所述上摩擦片4可拆卸地设置在动齿圈5的底部；所述下摩擦片2固定在底座线圈1的顶部，所述底座线圈1固定在闸机机体上；

当动齿圈5向下移动时，所述上摩擦片4和下摩擦片2能够相互接触。

其中，所述上摩擦片4通过平头螺钉3固定在动齿圈5的底部。

进一步，所述下摩擦片2的耐磨性高于上摩擦片4的耐磨性。

进一步，所述上摩擦片4和下摩擦片2均为软性耐磨材料。

本发明的通道闸机机芯抱闸装置具有以下优点：通过底部线圈的通断电进而控制上下摩擦片的开闭，使闸机摆臂转动到指定角度后能够进行快速制动定位；上摩擦片为可拆卸的形式，在通道闸机机芯的高频次开闭带来的磨损时能够快速更换；摩擦副选择软性的耐磨材料，可以在制动时吸收大部分冲击力，避免了高频次的振动造成紧固部件的松动。

附图说明

图1为通道闸机外形示意图；

图2为本发明的通道闸机机芯抱闸装置拆解结构示意图；

图中标记说明：1、底座线圈；2、下摩擦片；3、平头螺钉；4、上摩擦片；5、动齿圈；6、导向齿圈；7、复位弹簧；8、导向螺钉。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种通道闸机的机芯抱闸装置做进一步详细的描述。

如图2所示，本实施例的通道闸机机芯抱闸装置，包括底座线圈1、下摩擦片2、平头螺钉3、上摩擦片4、动齿圈5、导向齿圈6、复位弹簧7和导向螺钉8。

所述动齿圈5为内齿圈，所述导向齿圈6为外齿圈，所述导向齿圈6设置在动齿圈5内部，两者相互啮合，所述动齿圈5可以沿着导向齿圈6轴向移动，但始终不会脱离与导向齿圈6的啮合，可以使动齿圈5动作时上下运动顺畅不会卡死。所述导向齿圈6上设置三个有均匀分布的通孔，三组导向螺钉8分别由上而下设置在导向齿圈6上对应的通孔中，导向螺钉8的下端与动齿圈5固定连接；三组导向螺钉8上均设置有复位弹簧7，所述复位弹簧7为锥形弹簧，所述复位弹簧7套设在导向螺钉8上，复位弹簧7的一端与导向齿圈6的上端面接触，另一端与导向螺钉8的头部接触；所述导向齿圈6与机芯摆臂的轴同轴固定连接，形成一个整体活动机构。

所述上摩擦片4通过平头螺钉3设置在动齿圈5的底部；所述下摩擦片2固定在底座线圈1的顶部，两者设置为一体式结构固定在闸机机体上。当动齿圈5向下移动时，所述上摩擦片4和下摩擦片2能够相互接触。

在本实施例中，需要根据摆臂驱动电机的工作转速，计算出摆臂定位所需的制动力，制动力由上、下摩擦片接合产生。为使摆臂转动的惯性力在摆臂定位后可以迅速消除，抱闸摩擦片需要提供足够的摩擦力，具体参数计算如下：本实施例所用机芯驱动电机的额定电压为DC24V，额定转速3600r/min,在日常使用时，其工作电压为8V左右，此时输出转速约为20r/s，经过15:1的减速器后，计算出闸机摆臂的工作转速为式(1)：

简化摆臂为绕主动轴旋转的一个质点，其转动惯量J_m约为0.045kg·m²，制动时间设定为t＝0.001s,可以算得所需抱闸制动的负载转矩为式(2)：

已知制动转矩的情况下，可求得制动力F为128N，以摩擦因数μ＝0.4的橡胶摩擦副为例，则需要的正压力为式(3)：

因此本实施例的抱闸线圈需提供不小320N的吸力，可使摆臂立即停止转动。

进一步地，考虑到闸机日常开关的频繁次数以及室外环境的高温和严寒温度条件，摩擦副的材料容易老化磨损，设计下摩擦片2的耐磨性比上摩擦片4高，上摩擦片4为可拆卸形式，磨损后易于更换。同时，摩擦副选择软性的耐磨材料，可以在制动时吸收大部分冲击力，避免了高频次的振动造成螺纹紧固部件的松动。

通道闸机的摆臂工作时，在底座线圈1不通电时，复位弹簧7将动齿圈5拉起，驱动电机可带动动齿圈5自由转动；当底座线圈1通电，将向下吸合动齿圈5并使上摩擦片4与下摩擦片2接合，此时将产生制动力使闸机摆臂停转。

本发明的优点在于，所提供的抱闸结构适用于通道闸机的机芯总成，在机芯主动轴需停转定位时，可以提供足够的力矩使闸机摆臂立即定位。摩擦片设计为可拆卸的结构，便于日常维护更换。相较于现有的抱闸结构，有效降低了摩擦副接合时的噪音和冲击振动，增加了抱闸高频次接合情况下的使用寿命。

虽然结合了附图描述了本发明的实施方式，但是对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种通道闸机机芯抱闸装置，其特征在于，包括底座线圈(1)、下摩擦片(2)、上摩擦片(4)、动齿圈(5)、导向齿圈(6)、复位弹簧(7)和导向螺钉(8)；

所述动齿圈(5)为内齿圈，所述导向齿圈(6)为外齿圈，所述导向齿圈(6)设置在动齿圈(5)内部，两者相互啮合，所述动齿圈(5)可以沿着导向齿圈(6)轴向移动；所述导向齿圈(6)上设置有若干均匀分布的通孔，若干组导向螺钉(8)分别由上而下设置在导向齿圈(6)上对应的通孔中，导向螺钉(8)的下端与动齿圈(5)固定连接；每个导向螺钉(8)上都设置有复位弹簧(7)，所述复位弹簧(7)套设在导向螺钉(8)上；所述复位弹簧(7)的一端与导向齿圈(6)的上端面接触，另一端与导向螺钉(8)的头部接触；所述导向齿圈(6)与闸机摆臂的轴同轴固定连接；

所述上摩擦片(4)可拆卸地设置在动齿圈(5)的底部；所述下摩擦片(2)固定在底座线圈(1)的顶部，所述底座线圈(1)固定在闸机机体上；

当动齿圈(5)向下移动时，所述上摩擦片(4)和下摩擦片(2)能够相互接触。

2.根据权利要求1所述的通道闸机机芯抱闸装置，其特征在于，所述上摩擦片(4)通过平头螺钉(3)固定在动齿圈(5)的底部。

3.根据权利要求1所述的通道闸机机芯抱闸装置，其特征在于，所述下摩擦片(2)的耐磨性高于上摩擦片(4)的耐磨性。

4.根据权利要求3所述的通道闸机机芯抱闸装置，其特征在于，所述上摩擦片(4)和下摩擦片(2)均为软性耐磨材料。

Images