CN219179978U - 一种自锁闸门机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自锁闸门机构，属于闸门翻转设备领域，所述自锁闸门机构，包括：左侧板和右侧板分布安装在设备通道的左右两侧，闸门两端通过设有的旋转轴转动连接在左侧板和右侧板之间，驱动装置安装在左侧板或右侧板外侧，偏心板安装在驱动装置同侧，且驱动装置连接并带动偏心板运动，闸门连杆一端与闸门的旋转轴连接，另一端与偏心板连接，并在偏心板的运动下带动闸门运动；自助设备往往要求闸门处于关闭状态时不可外力打开以保护自助设备，由于闸门的转动受闸门连杆的限制，且闸门连杆的转动依托于偏心板的转动，进而在驱动装置不运动下，闸门通过闸门连杆与偏心板之间的连接形成自锁，整个结构设计巧妙，稳定性高，适用性强。

Description

一种自锁闸门机构

技术领域

本实用新型涉及自助服务设备领域，具体涉及一种自锁闸门机构。

背景技术

当前，各个行业的自助服务设备都使用各种形态的闸门对设备的通道等组件进行了保护，当有介质要被送出自助服务设备时，闸门打开，在这种情况下大部分自助服务设备的闸门都有自锁的要求，即当闸门关闭后通过外力无法打开闸门。

但是目前市面上的闸门基本都是通过对闸门动力系统增加抱闸系统来实现闸门的自锁，这种情况下会造成对电机的要求增高，尺寸增大，甚至涉及到电机的订做，直接增加了设备的成本。

对此针对上述情况，亟需一种结构精巧，通过力学特性即可完成自锁的闸门机构，且适用性广，稳定性高，不会因为电机的失效而造成闸门自锁性能的失效。

实用新型内容

为实现上述目的，本实用新型目的是提供一种新技术方案：结构精巧，自锁稳定性高，适用性广。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种自锁闸门机构，包括：

设备通道、左侧板、右侧板、闸门、驱动装置、偏心板和闸门连杆；

所述左侧板和所述右侧板分布安装在所述设备通道的左右两侧，所述闸门两端通过设有的旋转轴转动连接在所述左侧板和所述右侧板之间，所述驱动装置安装在所述左侧板或所述右侧板外侧，所述偏心板安装在所述驱动装置同侧，且所述驱动装置连接并带动所述偏心板运动，所述闸门连杆一端与所述闸门的所述旋转轴连接，另一端与所述偏心板连接，并在偏心板的运动下带动所述闸门运动。

本实用新型的有益效果是：自助设备中的物品通过设备通道被送出后，往往要求闸门处于关闭状态且不可外力打开以保护自助设备，其中，通过驱动装置带动偏心板转动，偏心板转动进而带动闸门连杆转动，闸门连杆转动从而带动闸门在左侧板和右侧板中转动打开，此时整个闸门被打开，物品可送出闸门；这样的结构在闸门处于关闭时，由于闸门的转动受闸门连杆的限制，且闸门连杆的转动依托于偏心板的转动，进而在驱动装置不运动且本身具有静态扭矩的情况下，闸门通过闸门连杆与偏心板之间的连接形成自锁，外力很难打开闸门；整个结构设计巧妙，稳定性高，不会因为电机的失效而造成闸门自锁性能的失效，适用性强。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

进一步，所述驱动装置包括闸门电机、同步带和同步带轮，所述闸门电机安装在所述左侧板或所述右侧板外侧，所述闸门电机的侧边设有转动轴，所述同步带轮转动安装在所述转动轴上，所述偏心板也转动安装在所述转动轴上，且所述同步带轮和所述偏心板固定连接，所述同步带连接所述同步带轮和所述闸门电机。

采用上述进一步方案的有益效果是：闸门电机通过同步带带动同步带轮和偏心板同步转动，同步带的设置可以有效的解决远距离动力传输问题，同时同步带轮和偏心板固定连接，通过同步带轮的转动带动偏心板转动，可以有效的提高偏心板和闸门连杆的相应速度，整个驱动装置成本低，且效果好。

进一步，所述偏心板外侧设有圆弧轨道，所述闸门连杆与所述偏心板连接的一端设有滚轮，且所述滚轮滚动连接所述圆弧轨道。

采用上述进一步方案的有益效果是：偏心板在的同步带轮转动下同步转动，此时偏心板上的圆弧轨道也沿转动轴转动，圆弧轨道的转动，其轨道内侧抵住滚轮并传导力，带动滚轮在轨道上滚动，进而闸门连杆通过滚轮的运动实现了沿旋转轴带动闸门转动，整个过程中，闸门在关闭乃至运动打开至最大阶段中，闸门通过闸门连杆的滚轮以及偏心板上的圆弧轨道的结合能完成自锁，自锁具体为当外界有外力推动闸门，在闸门连杆一端受力，并传导到另一端滚轮上，滚轮对圆弧轨道的作用力是在轨道外侧上，轨道外侧对滚轮作用力为其圆弧的向心力，向心力经分解其在同步带轮上的切向力极小，同时在闸门电机本身就具有的静态扭矩下，所以在这种状态下外力完全不足以克服静态扭矩使同步带轮产生转动的倾向，因此在圆弧轨道和滚轮的结构下，闸门处于时刻自锁状态，仅可通过闸门电机带动运转。

进一步，所述圆弧轨道的轨道与所述滚轮的运动轨迹为重合。

采用上述进一步方案的有益效果是：圆弧轨道的轨道与滚轮的运动轨迹重合，可以确保滚轮的运动丝滑不受其他局限，进而保证圆弧轨道的运动可以更轻松的带动滚轮运动，同时也确保其在外界受力时，圆弧轨道上滚轮受的向心力与切向力是接近于垂直的。

进一步，自锁闸门机构还包括到位传感器，所述到位传感器安装在所述偏心板下端，且与所述驱动装置电连接，所述偏心板向下运动至所述闸门完全打开时，所述偏心板与所述到位传感器相接触，进而所述到位传感器感应大并控制所述驱动装置停止运动。

采用上述进一步方案的有益效果是：到位传感器用于限制闸门的打开程度，起到装置的保护作用，当闸门打开后，到位传感器即感应到闸门的位置后控制驱动装置停止运动，保护闸门的过度打开而毁坏装置。

进一步，自锁闸门机构还包括外壳，所述驱动装置、所述偏心板和所述闸门连杆均位于在所述外壳内部。

采用上述进一步方案的有益效果是：外壳用于保护驱动装置、偏心板和闸门连杆等结构零部件的运动，不受外界干扰，避免发生危险情况，提高整体的安全性。

进一步，所述闸门下端还安装有横板，所述横板两端分别连接所述左侧板和所述右侧板，且所述闸门在打开最大角度时与所述横板抵接。

采用上述进一步方案的有益效果是：横板也是用于限制闸门的打开角度，提高整体的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的闸门关闭结构示意图；

图2为本实用新型的闸门打开结构示意图；

图3为本实用新型偏心板与同步带轮受外力时的受力分析图；

图4为本实用新型偏心板的结构示意图；

图5为本实用新型闸门的结构示意图；

图6为本实用新型侧板的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、左侧板；2、右侧板；3、闸门；31、旋转轴；4、驱动装置；41、闸门电机；42、同步带；43、同步带轮；44、转动轴；5、偏心板；51、圆弧轨道；6、闸门连杆；61、滚轮；7、到位传感器；8、横板。

具体实施方式

为了使实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1：如图1-6所示，本实用新型公开的一种自锁闸门机构的实施例，包括：

设备通道、左侧板1、右侧板2、闸门3、驱动装置4、偏心板5和闸门连杆6；

左侧板1和右侧板2分布安装在设备通道的左右两侧，闸门3两端通过设有的旋转轴31转动连接在左侧板1和右侧板2之间，驱动装置4安装在左侧板1或右侧板外侧，偏心板5安装在驱动装置4同侧，且驱动装置4连接并带动偏心板5运动，闸门连杆6一端与闸门3的旋转轴31连接，另一端与偏心板5连接，并在偏心板5的运动下带动闸门3运动。

具体的，左侧板1和右侧板2分别安装在设备通道口处，闸门3通过旋转轴31在左侧板1和右侧板2之间开合转动以打开或关闭设备通道口，其中驱动装置4安装在左侧板1或右侧板的外侧，用于驱动偏心板5转动，同时由于闸门连杆6一端与闸门3的旋转轴31固定连接，另一端与偏心板5连接，进而偏心板5的转动带动了闸门连杆6转动从而带动闸门3转动，最后打开设备通道口。

应理解的，设备通道为物品的送出口，闸门3用于控制设备通道的开合，在物品运送完成后，常要求闸门3关闭后通过外力无法打开闸门3，由于其打开闸门3是通过驱动装置4带动偏心板5进而带动闸门连杆6最后带动闸门3运行打开，因此当闸门3是关闭状态时，由于闸门3的转动受闸门连杆6的限制，且闸门连杆6的转动依托于偏心板5的转动，进而在驱动装置4不运动的情况下，闸门3在闸门连杆6和偏心板5之间的连接作用下形成自锁，外力无法打开闸门；整个结构设计巧妙，稳定性高，适用性强。

优选的，闸门3在关闭或打开的运动阶段均具有自锁性，本装置仅能通过驱动装置4驱动带动闸门3运转，在打开的运动阶段时，闸门3在受外力时，闸门连杆6受力，传导到其连接的偏心板5上，需带动驱动装置4转动才能运动，而此时的驱动装置4具有较大的静态扭矩下，其外力在分解到驱动装置4的运转方向时无法克服静态扭矩，进而也就实现了闸门3的自锁性。

优选的，本装置还设有急停装置，急停装置安装在左侧板1或右侧板2上，用于在设备卡住的意外状态下，可急停驱动装置4，进而停止闸门3的运动。

优选的，驱动装置4也可设置具有自锁性。

优选的，左侧板1和右侧板2两侧可同时均安装驱动装置4、偏心板5和闸门连杆6，其中两个驱动装置4的运动频率相同。

在实施例1的基础上，实施例2：如图1-2所示，驱动装置4包括闸门电机41、同步带42和同步带轮43，闸门电机41安装在左侧板1或右侧板2外侧，闸门电机41的侧边设有转动轴44，同步带轮43转动安装在转动轴44上，偏心板5也转动安装在转动轴44上，且同步带轮43和偏心板5固定连接，同步带42连接同步带轮43和闸门电机41。

应理解的，闸门电机41安装在左侧板1或右侧板2外侧上，同步带轮43和偏心板5固定连接，且均套转动设在转动轴44上，闸门电机41转动，带动同步带42运动，进而带动同步带轮43和偏心板5沿转动轴44转动，同步带42的传动连接可以有效的解决远距离动力传输问题，同时同通过同步带轮43的转动带动偏心板5转动，可以有效的提高偏心板5和闸门连杆6的相应速度，整个驱动装置成本低，效果好。

优选的，驱动装置4也可以为链条或者齿轮传递动能至偏心板5上。

在实施例1的基础上，实施例3：如图1-3所示，偏心板5外侧设有圆弧轨道51，闸门连杆6与偏心板5连接的一端设有滚轮61，且滚轮61滚动连接圆弧轨道51。

具体的，如图3，偏心板5在驱动装置4带动下转动，此时圆弧轨道51也随之转动，进而与圆弧轨道51滚动连接的滚轮61也会圆弧轨道51的内侧边推动运动，从而带动了闸门连杆6和闸门3沿旋转轴31转动，打开了闸门3。而在闸门3关闭状态或打开状态时，即使外界有推动闸门3或拉闸门3，其作用力沿旋转轴31传导至闸门连杆6上，并传导到滚轮61上，由于滚轮61在圆弧轨道51上力F1的传导方向为圆弧轨道51上外侧边指向圆弧圆心的方向，而同步带轮43可以转动的前提是收到切向力F2，向心力F1经分解为力f和力f'，其在同步带轮43上的切向力f极小，同时在闸门电机41本身就具有的静态扭矩下，外力不足以克服静态扭矩使同步带轮43产生转动的倾向，因此在圆弧轨道51和滚轮61的结构下，闸门3处于时刻自锁状态，仅可通过闸门电机41带动运转。

应理解的，整个结构的设计通过力学自锁原理在闸门3的执行机构上实现闸门3闭合或打开状态下的自锁，并且可以适用于当前的绝大部分自助设备，降低对闸门电机41选型的限制；同时结构精巧，稳定性高，不会因为电机的失效而造成闸门3自锁性能的失效。

优选的，通过圆弧轨道51上外侧边圆弧设置，在偏心板5转动时，其外侧边圆弧的圆心更接近于转动轴44，这样外力的切向力f就会足够小。

优选的，在本装置中，偏心板5带动闸门3处于关闭状态时，其最下端的外侧圆弧圆心是与转动轴44同心，这样可以确保闸门3关闭时，其向心力F1与切向力F2是完全垂直的，这样也就使得本装置在闸门3关闭时，处于完全自锁的状态，外力再大也打不开闸门3。

在实施例3的基础上，实施例4：如图1-3所示，圆弧轨道51的轨道与滚轮61的运动轨迹为重合。

优选的，圆弧轨道51的轨道与滚轮61的运动轨迹重合，可以确保圆弧轨道51的运动可以更轻松带动滚轮61运行，进而闸门3可在闸门连杆6带动下打开或关闭，同时轨迹重合下，确保滚轮61在外界受力时，圆弧轨道51上受的向心力与切向力是完全垂直的，以形成自锁。

在实施例1的基础上，实施例5：如图1-2所示，自锁闸门机构还包括到位传感器7，到位传感器7安装在偏心板5下端，且与驱动装置4电连接，偏心板5向下运动至闸门3完全打开时，偏心板5与到位传感器7相接触，进而到位传感器7感应大并控制驱动装置4停止运动。

应理解的，在闸门3完全打开时，偏心板5运动到最下端，此时偏心板5与到位传感器7相接触，到位传感器7感应到闸门3的位置后控制驱动装置4停止运动，保护闸门3的过度打开而毁坏装置，起到装置的保护作用。

在实施例1的基础上，实施例6：如图1-2所示，自锁闸门机构还包括外壳，驱动装置4、偏心板5和闸门连杆6均位于在外壳内部。

应理解的，外壳用于保护驱动装置4、偏心板5和闸门连杆6等结构零部件的运动，不受外界干扰，避免发生危险情况，提高整体的安全性。

在实施例1的基础上，实施例7：如图1所示，闸门3下端还安装有横板8，横板8两端分别连接左侧板1和右侧板2，且闸门3在打开最大角度时与横板8抵接。

应理解的，在闸门3在打开最大角度时会与横板8抵接，进而限制了闸门3的继续打开，从而提高整体的安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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 (7)

1.一种自锁闸门机构，其特征在于，包括：

设备通道、左侧板(1)、右侧板(2)、闸门(3)、驱动装置(4)、偏心板(5)和闸门连杆(6)；

所述左侧板(1)和所述右侧板(2)分布安装在所述设备通道的左右两侧，所述闸门(3)两端通过设有的旋转轴(31)转动连接在所述左侧板(1)和所述右侧板(2)之间，所述驱动装置(4)安装在所述左侧板(1)或所述右侧板外侧，所述偏心板(5)安装在所述驱动装置(4)同侧，且所述驱动装置(4)连接并带动所述偏心板(5)运动，所述闸门连杆(6)一端与所述闸门(3)的所述旋转轴(31)连接，另一端与所述偏心板(5)连接，并在偏心板(5)的运动下带动所述闸门(3)运动。

2.根据权利要求1所述自锁闸门机构，其特征在于，所述驱动装置(4)包括闸门电机(41)、同步带(42)和同步带轮(43)，所述闸门电机(41)安装在所述左侧板(1)或所述右侧板(2)外侧，所述闸门电机(41)的侧边设有转动轴(44)，所述同步带轮(43)转动安装在所述转动轴(44)上，所述偏心板(5)也转动安装在所述转动轴(44)上，且所述同步带轮(43)和所述偏心板(5)固定连接，所述同步带(42)连接所述同步带轮(43)和所述闸门电机(41)。

3.根据权利要求1所述自锁闸门机构，其特征在于，所述偏心板(5)外侧设有圆弧轨道(51)，所述闸门连杆(6)与所述偏心板(5)连接的一端设有滚轮(61)，且所述滚轮(61)滚动连接所述圆弧轨道(51)。

4.根据权利要求3所述自锁闸门机构，其特征在于，所述圆弧轨道(51)的轨道与所述滚轮(61)的运动轨迹为重合。

5.根据权利要求3所述自锁闸门机构，其特征在于，还包括到位传感器(7)，所述到位传感器(7)安装在所述偏心板(5)下端，且与所述驱动装置(4)电连接，所述偏心板(5)向下运动至所述闸门(3)完全打开时，所述偏心板(5)与所述到位传感器(7)相接触，进而所述到位传感器(7)感应大并控制所述驱动装置(4)停止运动。

6.根据权利要求1所述自锁闸门机构，其特征在于，还包括外壳，所述驱动装置(4)、所述偏心板(5)和所述闸门连杆(6)均位于在所述外壳内部。

7.根据权利要求1所述自锁闸门机构，其特征在于，所述闸门(3)下端还安装有横板(8)，所述横板(8)两端分别连接所述左侧板(1)和所述右侧板(2)，且所述闸门(3)在打开最大角度时与所述横板(8)抵接。

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