CN212428411U - 一种气动自动回位装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提出了一种气动自动回位装置，解决了现有技术中不同重量的门回位速度不一的问题。该气动自动回位装置包括齿套，所述齿套为中空结构；上凸轴，所述上凸轴设置于所述齿套内部，其一端自齿套的端部向外伸出，所述上凸轴在齿套内仅做旋转运动；下凸轴，所述下凸轴也设置于所述齿套内部并仅沿齿套的长度方向做往复直线运动，所述上凸轴与下凸轴之间接触并始终存在作用力，所述上凸轴的旋转运动与下凸轴的直线运动同步；活塞，其一端将下凸轴持续顶靠于上凸轴上；密闭气室，所述活塞的另一端伸入所述密闭气室内，所述密闭气室具有一用于调节其空间大小的活动端面；调节杆，所述调节杆配合于所述齿套上并顶靠于所述活动端面上。

Description

一种气动自动回位装置
技术领域
本实用新型涉及门用装置技术领域，特别是指一种结构简单、使用方便，能够根据需要调整闭门速度的气动自动回位装置。
背景技术
地弹簧是一种液压式闭门器，其基本配置是天轴和地轴(或称地脚)，天轴是在上部连接门框和门扇的配件，由一个固定在门扇上的可以用螺栓调节的插销式的轴和一个固定在门扇的轴套组成，天轴地轴可以适用于几乎所有木制、钢制、铝合金门和使用玻璃门夹的无边框玻璃门。
现有技术中的气动地弹簧中的转子和轴为分体式结构，在剧烈闭门或者长时间使用后，分体式结构的转子和轴容易发生脱落，从而发生故障，影响正常使用，另外由于不同的门具有不同的重量，而且差别较大，同一规格的气动地弹簧往往会导致门的回位速度不一，甚至出现较轻的门回位较快，而较重的门则无法正常回位，需借助外力才能回位正常。
实用新型内容
本实用新型提出一种气动自动回位装置，解决了现有技术中不同重量的门回位速度不一的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：气动自动回位装置，包括
齿套，所述齿套为中空结构；
上凸轴，所述上凸轴设置于所述齿套内部，其一端自齿套的端部向外伸出，所述上凸轴在齿套内仅做旋转运动；
下凸轴，所述下凸轴也设置于所述齿套内部并仅沿齿套的长度方向做往复直线运动，所述上凸轴与下凸轴之间接触并始终存在作用力，所述上凸轴的旋转运动与下凸轴的直线运动同步；
活塞，其一端将下凸轴持续顶靠于上凸轴上；
密闭气室，所述活塞的另一端伸入所述密闭气室内，所述密闭气室具有一用于调节其空间大小的活动端面；
调节杆，所述调节杆配合于所述齿套上并顶靠于所述活动端面上。
作为一种优选的实施方式，所述密闭气室位于所述齿套内，所述活动端面与齿套的内壁之间密封接触并能够沿齿套的长度方向直线运动，进而实现密闭气室大小的调整；
所述调节杆为与齿套螺纹配合的螺杆，其调节端位于所述齿套的外部，另一端伸入所述齿套内。
作为一种优选的实施方式，所述上凸轴包括固定为一体的旋转轴和上凸块，所述旋转轴自齿套的端部向外伸出，所述上凸块上对称设有两个上凸块半体，两个上凸块半体之间设有将其隔离的上凸轴沟槽；
每个所述的上凸块半体上均设有对称的上凸块螺旋面，所述上凸块螺旋面沿上凸轴的周向和轴向方向同时延伸；
所述下凸轴上对称设有两个下凸轴半体，两个下凸轴半体之间设有将其隔离的下凸轴沟槽；
每个所述的下凸轴半体上均设有对称的下凸轴螺旋面，所述下凸轴螺旋面沿下凸轴的周向和轴向方向同时延伸；
所述上凸块与下凸轴之间相嵌合，所述上凸块螺旋面与下凸轴螺旋面之间相贴合。
作为一种优选的实施方式，两个对应上凸块螺旋面的连接处设有上凸块端面，两个对应下凸轴螺旋面的连接处设有下凸轴端面；
所述上凸轴、下凸轴之间运动至最远距离时，所述上凸块端面与下凸轴端面相抵。
作为一种优选的实施方式，所述下凸轴的外壁上设有若干沿其轴向延伸的限位槽/棱，所述齿套的内壁上设有若干沿其轴向延伸的限位棱/槽，所述下凸轴在限位槽和限位棱的作用下沿齿套的轴向方向往复直线运动。
采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：本实用新型的气动自动回位装置通过密闭气室内气压对活塞的持续作用力，能够使得上凸轴与下凸轴之间接触并始终存在作用力，进而将下凸轴的直线运动转换为上凸轴的旋转运动，从而实现了门的自动回位，在此过程中，通过调节杆可以改变密闭气室活动端面的位置，进而改变密闭气室的空间大小及其气压的大小，从而改变对活塞、下凸轴、上凸轴的作用力，利用此可以根据上凸轴上安装的不同重量的门进行相应的调节，实现不同门的不同速度的回位，以满足不同的需求，这种结构形式的回位装置具有更广的应用范围，更佳的使用体验，具有很好的创造性。
调节杆选用与齿套螺纹配合的螺杆，通过齿套外部的调节端即可改变其另一端顶靠的活动端面的位置，不仅操作方便，而且操作精细度较高，能够满足多方面的需求。
本实用新型通过上凸块与下凸轴之间的嵌合，以及上凸块螺旋面与下凸轴螺旋面之间的贴合，能够使得结构对称的上凸轴、下凸轴自由地在齿套内旋转、直线运动，直至上凸块与下凸轴运动至完全嵌合，此时的门也完全地实现了关闭，而且在此过程中，上凸轴、下凸轴之间不会出现卡顿的现象，螺旋面的配合能够确保其运动的流畅性。
在两个上凸块螺旋面的连接处设置上凸块端面，两个下凸轴螺旋面的连接处设置下凸轴端面的作用是当门开至90°时(即完全打开)，上凸块端面和下凸轴端面之间能够相抵，相应的螺旋面之间不在贴合，此时的上凸轴、下凸轴之间仅存在轴向方向的作用力，不存在周向方向的作用力，维持在一个力平衡状态，即确保了门在该状态下的稳定，只有在人为对门施加一个外力的情况下，使得门、上凸轴旋转一定角度，上凸块端面和下凸轴端面之间不再相抵，相应的螺旋面之间恢复贴合状态，门即自动实现了回位。而且对于该结构来说，上凸块端面和下凸轴端面的大小决定了在人为对门施加外力旋转多大角度后，才能够实现门的自动回位，该结构可以根据实际的使用需求加以加工，以满足不同的使用需要。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型状态一的结构示意图；
图2为本实用新型状态二的结构示意图；
图3为本实用新型上凸轴的结构示意图；
图4为本实用新型下凸轴的结构示意图；
图5为图3所示上凸轴的俯视示意图；
图中：1-齿套；2-上凸轴；21-旋转轴；22-上凸块；23-上凸块半体；24- 上凸轴沟槽；25-上凸块螺旋面；26-上凸块端面；3-下凸轴；31-下凸轴半体； 32-下凸轴沟槽；33-下凸轴螺旋面；34-下凸轴端面；35-限位槽；4-活塞；5- 密闭气室；6-活动端面；7-调节杆。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一：
如图1和图2所示，为本实用新型气动自动回位装置的两种不同的状态示意图，而且是两种极限状态的示意图，该气动自动回位装置用于安装于门上，实现门的自动回位，该装置在安装时，门的旋转中心即安装在图中上凸轴2的旋转轴21上，门与旋转轴21之间是同步旋转的。图1所示的状态下，门是呈关闭状态，当门和旋转轴21旋转90°后，即呈图2所示的状态，此时门打开至最大程度，之后门能够从图2所示的状态下自动回位至图1所示的状态，实现门的自动关闭，下面即对该实施例的结构做详细说明。
该实施例首先包括一个中空结构的齿套1，齿套1的整体形状为圆柱形，其内部依次安装有上凸轴2、下凸轴3、活塞4、密闭气室5。其中，上凸轴2的具体结构如3所示，上凸轴2是由旋转轴21和上凸块22组成的，旋转轴21自齿套1的端部伸出，用于安装在门轴上，与门之间同步旋转，较大径向尺寸的上凸块22无法从齿套1中伸出，而且上凸轴2仅能够进行旋转运动；下凸轴3 与上凸轴2之间相互接触并始终存在作用力，下凸轴3仅能够沿齿套1的长度方向做往复直线运动，且上凸轴2的旋转运动与下凸轴3的直线运动是始终同步的；本实用新型为了实现下凸轴3的往复直线运动，采用了在下凸轴3的外壁上开设限位槽35，在齿套1的内壁上设置限位棱(图中未示出)的结构形式，当然，也可在下凸轴3的外壁上设置限位棱，同时在齿套1的内壁上开设限位槽的结构形式，均能够实现下凸轴3的往复直线运动。
活塞4的作用是提供一个持续的作用力，将下凸轴3持续顶靠在上凸轴2 上，以确保二者之间的接触；而密闭气室5的作用则是提供动力源，因此，密闭气室5内具有一定的气压，且活塞4的另一端伸入到密闭气室5内，这样，密闭气室5内的高压会对活塞4产生一个作用力，进而将该作用力传递至下凸轴3和上凸轴2，当然，密闭气室5需要确保严格的密封效果。
如图3和图4所示，分别为上凸轴2和下凸轴3的结构示意图，上凸轴2 包括固定为一体的旋转轴21和上凸块22，旋转轴21自齿套1的端部伸出，而上凸块22则无法伸出，在上凸块22上对称设有两个上凸块半体23，两个上凸块半体23之间设有将其隔离的上凸轴沟槽24，每个上凸块半体23上均设有对称的上凸块螺旋面25，该上凸块螺旋面25是沿上凸轴2的周向和轴向方向同时延伸的。如图3和图5所示，上凸块22相当于是呈“十”字对称型结构，在其上一共具有四个上凸块螺旋面25。
类似的，下凸轴3上的结构与上凸块22相似，下凸轴3上对称设有两个下凸轴半体31，两个下凸轴半体31之间设有将其隔离的下凸轴沟槽32；每个下凸轴半体31上均设有对称的下凸轴螺旋面33，而且下凸轴螺旋面33也沿下凸轴3的周向和轴向方向同时延伸。
通过这种结构，能够实现上凸轴2与下凸轴3之间的相互嵌合，在嵌合后，上凸块螺旋面25与下凸轴螺旋面33之间也能够相贴合，图1所示的状态下，上凸轴2上的上凸轴沟槽24与下凸轴3上的下凸轴沟槽32之间垂直，上凸轴2 与下凸轴3之间的距离最小，待人们推动门旋转时，相当于对旋转轴21施加了一个外力，驱动旋转轴21、上凸块22旋转，此时，在相对应的螺旋面的配合下，上凸轴2会压迫下凸轴3进行直线移动，二者之间的距离逐渐增大，门的开启角度也越大，下凸轴3进而推动活塞4向密闭气室5内移动，密闭气室5内的气压升高，直至运动至图2所示的状态，也即旋转轴21旋转了90°，门开启至最大，此时，上凸轴2上的上凸轴沟槽24与下凸轴3上的下凸轴沟槽32之间平行，上凸轴2与下凸轴3之间的距离最大，相应的螺旋面之间不再贴合，密闭气室5内的气压也达到最大。
某些情况下，门需要维持在图2所示的状态下，以保持常开状态，不至于自动关闭，因此，该实施例在两个对应上凸块螺旋面25的连接处设置了上凸块端面26，两个对应下凸轴螺旋面33的连接处设置了下凸轴端面34，上凸块端面26和下凸轴端面34可直接采用平面，其具有一定的面积，当图2所示状态下，上凸块端面26和下凸轴端面34之间处于面面接触的状态，而相应的螺旋面之间没有贴合，此时的上凸轴2与下凸轴3仅承受沿齿套1轴向方向的作用力，而且是处于力平衡的状态，旋转轴21和门不会发生旋转。只有在人为施加了外力后，导致上凸轴2发生了旋转，打破了图2所示的稳定状态，且上凸块端面26和下凸轴端面34之间脱离了面接触，使得相应的螺旋面之间发生了接触，那接下来即便人为的外力消失了，那么门也会在密闭气室5的作用下实现自动回位。因此，对于上凸轴2与下凸轴3来说，其上的上凸块端面26和下凸轴端面34的中心角大小决定了在人们在将门旋转多大角度后能够实现其自动回位，这样的结构形式可以根据不同场景的使用需要对上凸块端面26和下凸轴端面34的中心角大小进行设计。
最后，由于不同重量的门在关闭时需要不同大小的扭力，且不同的使用场景对门的自动回位速度也有相应的要求，本实用新型的密闭气室5采取了内部气压可调的形式，具体为密闭气室5具有一个用于调节其空间大小的活动端面6，该活动端面6与齿套1的内壁之间是密封接触的，以确保密闭气室5的密封效果，而在齿套1上还设置了一根调节杆7，该调节杆7可直接采用螺杆，其与齿套1之间螺纹配合，用于实现其旋转的调节端位于齿套1的外部，方便工作人员对其进行调节，而螺杆的另一端则直接伸入到齿套1的内部并顶靠在活动端面6上，通过调节螺杆即可实现活动端面6沿齿套1的长度方向进行直线移动，进而改变密闭气室5内的气压大小。对于图1和图2来说，通过调节螺杆，图1 中的密闭气室5要大于图2中的密闭气室5，在相同的条件下，图2中密闭气室 5内的气压要大于图1中的密闭气室5，则图2中活塞4对下凸轴3的作用力也要大于图1，那在门自动回位的过程中，图2的回位速度要快于图1，通过这种结构形式的设计可以满足不同重量的门以及不同速度的回位需求。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.气动自动回位装置，其特征在于：包括
齿套，所述齿套为中空结构；
上凸轴，所述上凸轴设置于所述齿套内部，其一端自齿套的端部向外伸出，所述上凸轴在齿套内仅做旋转运动；
下凸轴，所述下凸轴也设置于所述齿套内部并仅沿齿套的长度方向做往复直线运动，所述上凸轴与下凸轴之间接触并始终存在作用力，所述上凸轴的旋转运动与下凸轴的直线运动同步；
活塞，其一端将下凸轴持续顶靠于上凸轴上；
密闭气室，所述活塞的另一端伸入所述密闭气室内，所述密闭气室具有一用于调节其空间大小的活动端面；
调节杆，所述调节杆配合于所述齿套上并顶靠于所述活动端面上。
2.如权利要求1所述的气动自动回位装置，其特征在于：所述密闭气室位于所述齿套内，所述活动端面与齿套的内壁之间密封接触并能够沿齿套的长度方向直线运动，进而实现密闭气室大小的调整；
所述调节杆为与齿套螺纹配合的螺杆，其调节端位于所述齿套的外部，另一端伸入所述齿套内。
3.如权利要求2所述的气动自动回位装置，其特征在于：所述上凸轴包括固定为一体的旋转轴和上凸块，所述旋转轴自齿套的端部向外伸出，所述上凸块上对称设有两个上凸块半体，两个上凸块半体之间设有将其隔离的上凸轴沟槽；
每个所述的上凸块半体上均设有对称的上凸块螺旋面，所述上凸块螺旋面沿上凸轴的周向和轴向方向同时延伸；
所述下凸轴上对称设有两个下凸轴半体，两个下凸轴半体之间设有将其隔离的下凸轴沟槽；
每个所述的下凸轴半体上均设有对称的下凸轴螺旋面，所述下凸轴螺旋面沿下凸轴的周向和轴向方向同时延伸；
所述上凸块与下凸轴之间相嵌合，所述上凸块螺旋面与下凸轴螺旋面之间相贴合。
4.如权利要求3所述的气动自动回位装置，其特征在于：两个对应上凸块螺旋面的连接处设有上凸块端面，两个对应下凸轴螺旋面的连接处设有下凸轴端面；
所述上凸轴、下凸轴之间运动至最远距离时，所述上凸块端面与下凸轴端面相抵。
5.如权利要求1至4任一项所述的气动自动回位装置，其特征在于：所述下凸轴的外壁上设有若干沿其轴向延伸的限位槽/棱，所述齿套的内壁上设有若干沿其轴向延伸的限位棱/槽，所述下凸轴在限位槽和限位棱的作用下沿齿套的轴向方向往复直线运动。
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