CN2353712Y - 电梯自动门 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电梯自动门，属于自动控制及机械工程领域。其主要特点是采用了以光电开关作为位置传感器、用交流变压变频调速器作为驱动装置的新电气驱动系统；采用了原点偏离门关闭中心线的曲柄滑块结构；采用以弹簧作为测力元件的关门力限制器；采用自动打开的单活式撑式门刀及采用一个锁盒、一把门锁的门锁结构等。与现有技术相比，本实用新型具有调速方便、系统运行噪音低、可靠性高及维护成本低等特点。

Description

电梯自动门

一种电梯自动门，属于自动控制及机械工程领域。

在电梯系统中，电梯自动门位于轿厢出口处，属于轿厢和厅站接口部分，它主要包括有电气驱动系统，机械传动系统，门扇，设在门扇上起纽带作用的门刀、门锁，及设在机械传动系统中的关门力限制器。目前，现有的电梯自动门存在如下一些缺陷：(1)其电气驱动系统一般采用直流调速、交流调压调速或涡流调速。对于一般交流调速，需加接触器或继电器来控制开关门，易导致电动机过热烧毁；若采用直流电机调速，则需要开关门接触器，且维护复杂。(2)现有电梯自动门一般采用机械开关作为位置传感器，门运行过程中噪音大，开关损坏率及故障率高。(3)其机械传动结构中普遍采用曲柄滑块机构或六杆机构，对于中分门，机械结构的原点基本上与门关闭中心重合，这种结构为实现关门保持，必须采用直流电机反转、交流电机加磁制动器或额外加配重等方法等。(4)其机械传动结构中，关门力限制器一般通过电流检测作为堵转力矩的检测或采用橡胶元件的弹性变形来检测力的大小，对于电流检测，存在着线路复杂、外界环境影响大等缺陷；而采用橡胶元件进行检测，则存在着橡胶元件易于老化从而失去弹性且调整困难等不足。(5)现有自动门的门刀一般为靠自重夹紧的单活式夹式门刀或靠弹簧打开的双活式撑式门刀，门锁一般为双门锁或单门锁外加一个开关。

本实用新型的目的就在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种调速方便、系统运行噪音低、可靠性高及维护成本低的新型电梯自动门。

为达到以上目的，本实用新型电梯自动门的电气驱动系统中采用三相交流门电机驱动，并采用交流变压变频调速方式进行调速，它主要包括有变频调速器、三相交流门电机、接口板及光电式位置传感器，变频调速器的输入端与三相交流电源相连，其输出端与三相交流门电机的输入端相连，光电式位置传感器设在机械传动系统中，它与变频调速器之间通过接口板相连，接口板同时还分别通过开关门信号、开关门终端信号与电梯控制系统及门系统相连；所述的机械传动系统中采用一种原点偏置的曲柄滑块机构；所述关门力限制器由安装在曲柄滑块机构连杆与门扇运动部分连接处的的一组弹簧元件组成；所述门刀采用自动打开的单活式撑式门刀，所述门锁采用增加一个副触头、并将锁盒上的两对接点内部串联的门锁结构，从而用一个锁盒、一把门锁，代替双门锁或单门锁加一个开关。

本实用新型上述的光电式位置传感器可为设置在机械传动系统的曲柄滑块机构中、沿曲柄轮圆周分布的一组光电开关和设在曲柄轮上的挡板。结合以上装置，本实用新型电气驱动系统工作时，从变频调速器的输入端输入电压、频率恒定的交流电，而从其输出端则输出电压幅度和频率可变的三相交流电，输出电压幅度和频率的大小取决于变频调速器内部参数的设置及光电式位置传感器的状态、门运动的方向，或者接口板参数的设置及光电式位置传感器的状态、门运动的方向。这样，利用变频调速器调速方便、易控制等特性，通过合理控制变频调速器的输出，控制三相交流门电机的动作速度，从而达到方便调速的目的。

本实用新型上述的原点偏置的曲柄滑块机构，包括有曲柄轮、曲柄杆、连杆、及门扇运动部分，其特征是，其机械结构原点偏离门关闭中心线。通过这样的设计后，从结构上要求相应加长连杆，这就使得连杆本身在传递运动的同时，它的重量还可起到配重作用，实现关门保持。

本实用新型上述的关门力限制器主要包括安装在轿门挂板上的底板，一端铰接在底板上、另一端与曲柄滑块机构连杆端头相连的摇杆，靠近摇杆而设的开关动作板，设在开关动作板上的测力弹簧，及与开关动作板相配合动作的微动开关。以上装置工作前，预先给弹簧一个预设值，工作过程中，当弹簧遇到阻力小于预设值时，不影响开关门正常工作过程；当关门过程中遇到阻力超过预设值时，连杆带动摇杆转动，压缩弹簧，使微动开关动作，并将信号传递给控制电路，使得关门运动停止，并反向开门。这样，通过简单机械动作，大大简化了电气控制系统。

本实用新型上述的自动打开的单活式撑式门刀，主要包括有分别安装在轿门扇上的固定门刀、活动门刀，连接固定门刀和活动门刀的连杆，及安装在自动门底板上的门刀提升板。其工作原理如下：关门到位时，活动门刀沿提升板斜面上升，并紧门刀，电梯可以上下走车；关门时，固定门刀打开锁轮，活动门刀靠自重下落，打开门刀。所述的门锁主要包括有主触头、副触头、带固定轮的底板、带活动轮并铰接在底板上的锁钩、及电气验证厅门锁住的装置，主触头和副触头之间内部串联，在主触头和副触头之间形成一个安全回路。

采用以上结构后，本实用新型可达到以下有益效果：由于采用以光电开关作为位置传感器、用交流变压变频调速器作为驱动装置、交流电动机为调速对象的新驱动系统，从而克服了现有技术噪音大，开关损坏率高、综合效果差以及易导致电机过热烧毁或维护复杂等缺陷，大大降低了门的运行噪音及制造成本，提高了系统的可靠性；采用机械结构原点偏离门关闭中心线的曲柄滑块结构，使得自动门无需用直流电机反转、交流电机加电磁驱动器等电气方法或额外加配重的方法实现关门保持；关门力限制器采用弹簧作为测力元件，克服了电流检测线路复杂、外界环境影响大的缺点，也克服了橡胶元件失去弹性且调整困难等不足；采用自动打开的单活式撑式门刀代替现有一般靠自重夹紧的单活式夹式门刀或靠弹簧打开的双活式撑式门刀，并采用一个锁盒、一把门锁，代替双门锁或单门锁加一个开关门锁的结构，其结构简单，故障率低。

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明：

图1：本实用新型自动门电气驱动系统框图；

图2：本实用新型电气驱动系统具体实施例结构示意图；

图3：本实用新型自动门开关门动作原理图；

图4：本实用新型关门力限制器结构图；

图5：本实用新型门锁结构图；

图6：本实用新型门刀结构图。

实施例：

如图1所示，本实用新型电气驱动系统结构上，主要包括有变频调速器1、三相交流门电机2、接口板3及光电式位置传感器5，变频调速器1的输入端与三相交流电源7相连，其输出端与三相交流门电机2的输入端相连，光电式位置传感器5设在机械传动系统4中，它与变频调速器1之间通过接口板3相连，接口板3同时还分别通过开关门信号8、开关门终端信号9与电梯控制系统及门系统相连，另外，图中6为门扇。

如图2所示，本实用新型电气驱动系统具体实施例中，其各组成部分变频调速器1、三相交流门电机2、接口板3之间的连接关系如前所述，图中，所述的光电式位置传感器为设置在机械传动系统的曲柄滑块机构中、沿曲柄轮10圆周分布的一组光电开关12和设在曲柄轮上的挡板11，所述的接口板3主要由继电器和发光二极管构成，它主要负责传递电梯控制系统和门系统、光电开关和交流变压变频调速器之间的信息，并可向安装、调试、维修人员提供信息。本实施例中，光电开关共设四个，分别作为开门终端、开门换速、关门换速和关门终端检测。

结合图3，上述电气驱动系统工作时，门电机13通过三角皮带14和链条15传动减速后，将扭矩传递到曲柄轮10上，曲柄杆17固定在曲柄轮10上，随着曲柄轮10的转动，曲柄杆17左右摆动并通过连杆16的传动作用，将门电机13传来的圆周运动转化为水平的横向移动，从而使左门扇20产生右移动，右门扇21通过钢丝绳18联动，产生与左门扇方向相反的运动，此即开关门运动。以上过程中，在门电机13转动过程中，与其机械联接的光电开关挡板11，会以非接触的方式改变开关的状态，开关状态的变化将影响变频器给定频率的设定。以关门过程为例，假定目前状况为开门至开门终端，KET-0(开门终端)和KBT-0(开门换速)被遮挡；KBT-S(关门换速)和KET-S(关门终端)未被遮挡。为保持开门，变频器输出一个较低的频率和电压，开门信号有效。之后电梯控制系统发出关门指令，接口板接到指令后取消反转指令，输出正转指令，在此指令控制下，门电机低速起动，直至运行到KBT-0被打开，然后电机高速运行(开关状态的变化影响变频器给定频率的设定，从而引起门电机的运行速度的改变)，运行到KBT-S被遮挡时，门电机再次以低速运行(速度变化原理同上)，直到KET-S被遮挡，然后变频器关断，输出KET-S，关门过程结束。可见，通过变频调速器内部参数的设置及光电开关的状态、门运动的方向，可以很方便地控制变频调速器输出电压幅度和频率的大小，并进而很方便地控制门电机的运行速度，达到了预期的目的。

图3中，本实施例机械传动结构中采用一种原点偏置的曲柄滑块机构，它包括有曲柄轮10、曲柄杆17、连杆16、及门扇运动部分，从图中可见，其机械结构原点(O点)偏离门关闭中心线。采用这种结构后，连杆本身在传递运动的同时，它的重量还可起到配重作用，实现关门保持。

另外，图3中，上述曲柄滑块机构连杆及门扇运动部分之间，还装有本实用新型所述的关门力限制器19，其具体结构如图4所示，主要包括有安装在轿门挂板上的底板25、铰接在底板25上的摇杆24(摇杆24的另一端与曲柄滑块机构连杆16端头相连，连接点为23)、靠近摇杆24而设的开关动作板27，设在开关动作板27上的测力弹簧26，及与开关动作板27相配合动作的微动开关22。关门力限制器在出厂前调好，当受力为120N时，距微动开关动作还有4mm距离，微动开关动作时，弹簧受力约150N。这样，电梯开门过程中，由于关门力限制器底板侧边作用，关门力限制器起刚性连接作用，不影响开门动作的完成；电梯关门过程中，当弹簧阻力小于120N时，由于弹簧预压力作用，关门力限制器相当于刚性连接体，不影响关门动作的完成。当关门阻力接近120N时，弹簧即将被压缩，如果阻力进一步增大，弹簧被压缩，关门阻力达到150N时弹簧被压缩约4mm，导致微动开关动作，并将信号传递给控制电路，控制电路立即控制门电机反向运转，打开轿门。

本实施例门刀、门锁机构分别见图5、图6。图6中，所述门刀主要包括有固定门刀40、活动门刀41、连杆42及提升板44，门刀安装在轿门扇46上，门刀提升板安装在自动门底板上。另外，图中43为活动门刀提升轮，45为门刀连接板。其主要特点是，靠活动门刀41的重力自动打开门刀，靠门刀提升板44提升并紧门刀。图5中，所述的门锁包括有主触头28、副触头29、带固定锁轮32的门锁底板36、带活动锁轮34并铰接在底板上的锁钩38、挡块39、及电气验证厅门锁住的装置，主触头28和副触头29之间内部串联，在主触头和副触头之间形成一个安全回路。这样，门锁既是实现厅门开关门运动的拖动装置，又是电梯安全回路的一个重要环节。开门时，门刀带动门锁活动锁轮34转动至门锁打开限位位置35时，门锁不再转动，而是随着门刀一起做开门运动，并切断安全回路，打开厅门。关门时，门刀带动门锁进而带动厅门关闭，当接近关闭位置时，门刀与门锁脱开，厅门靠重锤自动关闭，并接通安全回路(主、副触头保证安全回路接通)，门锁钩保证厅门机械锁住。当轿厢不在本层时，通过三角钥匙，带动解锁装置37，可以顶开门锁，从而打开本层厅门。图中，31为安全回路接点，30为锁盒，33为门锁活动部分。

Claims (6)

1.一种电梯自动门，包括有电气驱动系统、机械传动系统、门扇、设在门扇上起纽带作用的门刀、门锁、及设在机械传动系统中的关门力限制器，其特征在于：所述的电气驱动系统中采用交流变压变频调速方式进行调速，它主要包括有变频调速器、三相交流门电机、接口板及光电式位置传感器，变频调速器的输入端接三相交流电源，其输出端与三相交流门电机的输入端相连，光电式位置传感器设在机械传动系统中，它与变频调速器之间通过接口板相连，接口板同时还分别通过开关门信号及开关门终端信号与电梯控制系统及门系统相连；所述的机械传动系统中采用一种原点偏置的曲柄滑块机构；所述的关门力限制器主要由安装在曲柄滑块机构中连杆与门扇运动部分连接处的一组弹簧元件组成；所述的门刀采用一种自动打开的单活式撑式门刀，所述的门锁采用一种增加一个副触头、并将锁盒上的两对接点内部串联的门锁结构。

2.根据权利要求1所述的电梯自动门，其特征在于：所述原点偏置的曲柄滑块机构中，其机械结构原点偏离门关闭中心线。

3.根据权利要求1所述的电梯自动门，其特征在于：所述关门力限制器主要包括有安装在轿门挂板上的底板，一端铰接在底板上、另一端与曲柄滑块机构连杆端头相连的摇杆，靠近摇杆而设的开关动作板，设在开关动作板上的测力弹簧，及与开关动作板相配合动作的微动开关。

4.根据权利要求1所述的电梯自动门，其特征在于：所述单活式撑式门刀主要由分别安装在轿门扇上的固定门刀及活动门刀、位于固定门刀和活动门刀之间的连杆、及安装在自动门底板上的门刀提升板构成。

5.根据权利要求1所述的电梯自动门，其特征在于：所述的门锁主要包括有主触头、副触头、带固定轮的底板、带活动轮并铰接在底板上的锁钩、及电气验证厅门锁住的装置，主触头和副触头之间内部串联，在主触头和副触头之间形成一个安全回路。

6.根据权利要求1所述的电梯自动门，其特征在于：所述的光电式位置传感器由设置在机械传动系统曲柄滑块机构中、沿曲柄轮圆周分布的一组光电开关和设在曲柄轮上的挡板构成，所述的接口板主要由继电器和发光二极管构成。

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