RU2760100C1

RU2760100C1 - Barrier

Info

Publication number: RU2760100C1
Application number: RU2021107571A
Authority: RU
Inventors: Тарас Витальевич Володин
Original assignee: Тарас Витальевич Володин
Priority date: 2021-03-22
Filing date: 2021-03-22
Publication date: 2021-11-22

Abstract

FIELD: traffic solutions.SUBSTANCE: invention relates to road transport structures, in particular to barriers, and is intended to temporarily block the route of motor transport. The barrier contains a base, a rotary axis located in a horizontal plane, on which a blocking element is placed, a mechanism for turning it, a rocking lever, a drive device in the form of a worm gear motor connected to the rocking lever. The output shaft of the drive device is made with an expanding end in the form of a cylindrical hollow cup with a protruding collar having two grooves. Inside the cup there is a rotatable screw connected to a rotary axis to which the rocking lever is rigidly attached, in the lower part of the latter there is an axis on which a latch lever with a lock is movably mounted, interacting with the mechanism of reciprocating movement of opening and closing the barrier. The rocking lever is connected to one end of the lifting spring of the blocking element, the other end of which is fixed on the base. The grooves on the collar are located diametrically opposite.EFFECT: increase in the reliability of barrier operation due to the exclusion of the drive reverse mode, an increase in the safety of the device in operation due to the use of a worm gear motor, separation of the rod lowering and lifting drive, which provides instant, emergency unblocking and lifting of the rod under any operating mode of the device, including the rod lowering mode.2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к дорожно-транспортным сооружениям, в частности к шлагбаумам и предназначено для временного перекрытия пути следования автотранспорту. Оно может быть использовано для контроля управления доступом въезда и выезда при последовательном перемещении автотранспорта.The invention relates to road transport facilities, in particular to barriers and is intended for temporary blocking of the route of vehicles. It can be used to control entry and exit access control during sequential movement of vehicles.

Известен автоматический шлагбаум (RU №2094280 МПК B61L 29/00, B61L 29/20, опубл. 27.10.1997), содержащий установленный на тумбе с фундаментом электропривод, включающий в себя электродвигатель, связанный через редуктор с валом, на котором закреплен заградительный брус с катафотами и противовесом. Шлагбаум снабжен гидрогасителем, связанным с валом с возможностью амортизации заградительного бруса при его опускании, масса противовеса выбрана с возможностью смещения центра масс заградительного бруса относительно оси вращения и создания момента силы тяжести, необходимого для опускания установленного в вертикальное положение бруса, а редуктор выполнен двухступенчатым. При этом в электропривод введена электромагнитная муфта, напрессованная на вал и помещенная в ступице зубчатого колеса второй ступени редуктора, первая ступень которого выполнена в виде червячной самотормозящей пары.Known automatic barrier (RU No. 2094280 IPC B61L 29/00, B61L 29/20, publ. 27.10.1997), containing an electric drive installed on a pedestal with a foundation, including an electric motor connected through a gearbox with a shaft, on which a barrier bar with reflectors and counterweight. The barrier is equipped with a hydraulic damper connected to the shaft with the possibility of damping the barrier bar when it is lowered, the mass of the counterweight is selected with the possibility of displacing the center of mass of the barrier bar relative to the axis of rotation and creating a moment of gravity required to lower the bar installed in a vertical position, and the gearbox is made in two stages. In this case, an electromagnetic clutch is introduced into the electric drive, pressed onto the shaft and placed in the hub of the gear wheel of the second stage of the reducer, the first stage of which is made in the form of a self-braking worm gear pair.

Недостатками известного автоматического шлагбаума являются сложность конструкции привода, что снижает надежность и повышает весогабаритные характеристики данного привода, а также наличие металлоемкого противовеса заградительного бруса.The disadvantages of the known automatic barrier are the complexity of the drive design, which reduces the reliability and increases the weight and size characteristics of this drive, as well as the presence of a metal-consuming counterweight of the barrier bar.

Известен автоматический шлагбаум (RU №63368 МПК E01F 13/00, B61L 29/00, Е04Н 6/42, опубл. 27.05.2007), содержащий основание, буферную систему, состоящую из поворотной оси, преграждающего элемента и механизма его поворота, электродвигатель, связанный через редуктор с механизмом поворота и упоры крайних положений буферной системы. Шлагбаум снабжен противовесом в виде пружины, а основание выполнено в виде рамы, на верхней части которой закреплены поворотная ось, расположенная в горизонтальной плоскости, и поворотный механизм, выполненный в виде установленных на горизонтальной поворотной оси двух рычагов и демпферной тяги. Причем один рычаг соединен с преграждающим элементом, имеющим возможность поворота в вертикальной плоскости, а на конце второго рычага закреплены одними своими концами демпфирующая тяга и пружина, второй конец которой закреплен на раме, а демпфирующая тяга связана с редуктором, выполненным в виде системы винт-гайка. При этом внутри рамы размещены электродвигатель и редуктор, связанные между собой ременной передачей.Known automatic barrier (RU No. 63368 IPC E01F 13/00, B61L 29/00, E04H 6/42, publ. 05/27/2007), containing a base, a buffer system consisting of a pivot axis, a barrier element and a mechanism for its rotation, an electric motor, connected through a gearbox with a swing mechanism and stops for the extreme positions of the buffer system. The barrier is equipped with a counterweight in the form of a spring, and the base is made in the form of a frame, on the upper part of which a pivot axis located in the horizontal plane is fixed, and a pivot mechanism made in the form of two levers and a damper rod installed on the horizontal pivot axis. Moreover, one lever is connected to a barrier element that can be rotated in a vertical plane, and at the end of the second lever a damping rod and a spring are fixed with one of their ends, the other end of which is fixed on the frame, and the damping rod is connected to a gearbox made in the form of a screw-nut system ... At the same time, an electric motor and a gearbox are located inside the frame, connected to each other by a belt drive.

Недостатком известного шлагбаума являются низкие эксплуатационные качества, которые вызваны сложностью и громоздкостью конструктивного исполнения привода. Электропривод и редуктор размещены на основании раздельно и связаны между собой ременной передачей, что увеличивает габариты основания, усложняет ремонт шлагбаума при замене привода и усложняет монтаж привода при сборке шлагбаума. Кроме того, использование двухрычажной системы в механизме поворота шлагбаума также усложняет его конструкцию.The disadvantage of the known barrier is low performance, which is caused by the complexity and cumbersome design of the drive. The electric drive and the gearbox are located on the base separately and are connected to each other by a belt drive, which increases the dimensions of the base, complicates the repair of the barrier when replacing the drive and complicates the installation of the drive when assembling the barrier. In addition, the use of a double-lever system in the swing mechanism of the barrier also complicates its design.

Известен шлагбаум (RU, №114326 МПК E01F 13/04, опубл. 20.03.2012), принятый за прототип и содержащий основание, расположенную в горизонтальной плоскости поворотную ось, на которой размещен преграждающий элемент и механизм его поворота, приводное устройство, соединенное с механизмом поворота, и противовес в виде пружины. Приводное устройство выполнено в виде привода телескопического линейного перемещения, а механизм поворота выполнен в виде двуплечего рычага, установленного на поворотной оси, одно плечо которого связано с противовесом, а второе связано с выдвижным элементом телескопической части приводного устройства.Known barrier (RU, No. 114326 IPC E01F 13/04, publ. 03/20/2012), taken as a prototype and containing a base, located in the horizontal plane of the pivot axis, which houses the barrier element and the mechanism of its rotation, a drive device connected to the mechanism swing, and a counterweight in the form of a spring. The drive device is made in the form of a telescopic linear movement drive, and the rotation mechanism is made in the form of a two-armed lever mounted on a pivot axis, one arm of which is connected to a counterweight, and the second is connected to a retractable element of the telescopic part of the drive device.

Недостатком известного шлагбаума является соединение привода телескопического линейного перемещения с рычагом, жестко закрепленным на поворотном валу преграждающего элемента, который обладает инерцией при движении, что приводит к передаче ударных и вибрационных нагрузок от преграждающего элемента непосредственно на детали привода. При этом требуется точная настройка выключения привода в крайних положениях преграждающего элемента, т.к. неправильная настройка отключения привода может привести к поломке или заклиниванию всего механизма. А также привод применяют из расчета пускового момента, а не мощности, необходимой для движения преграждающего элемента.The disadvantage of the known barrier is the connection of the telescopic linear movement drive with a lever rigidly fixed on the rotary shaft of the barrier element, which has inertia during movement, which leads to the transfer of shock and vibration loads from the barrier element directly to the drive parts. In this case, it is necessary to fine-tune the shutdown of the drive in the extreme positions of the barrier element, because an incorrect drive cut-off setting can lead to breakage or seizure of the entire mechanism. And also the drive is used based on the starting torque, and not the power required for the movement of the barrier element.

Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении надежности и безопасности устройства при эксплуатации, упрощения его конструкции и облегчения ремонтных работ.The technical problem solved by the proposed invention is to improve the reliability and safety of the device during operation, simplify its design and facilitate repair work.

Существующая техническая проблема решается тем, что в известном шлагбауме, содержащем основание, расположенную в горизонтальной плоскости поворотную ось, на которой размещен преграждающий элемент, поворотный рычаг, приводное устройство, соединенное с поворотным рычагом, согласно изобретению приводное устройство выполнено в виде червячного мотор-редуктора, выходной вал которого выполнен с расширяющимся концом в виде цилиндрического полого стакана с выступающим буртиком, имеющим два паза, внутри стакана установлен с возможностью вращения винт, соединенный с поворотной осью, к которой жестко прикреплен поворотный рычаг, в нижней части последнего расположена ось, на которой подвижно установлен рычаг защелки с фиксатором, взаимодействующий с механизмом возвратно-поступательного движения открытия - закрытия преграждающего элемента, при этом поворотный рычаг соединен с одним концом пружины подъема преграждающего элемента, другой конец которой закреплен на основании. Пазы на буртике расположены диаметрально противоположно.The existing technical problem is solved by the fact that in a known barrier containing a base located in a horizontal plane, a pivot axis on which a barrier element is located, a pivot arm, a drive device connected to a pivot arm, according to the invention, the drive device is made in the form of a worm gear motor, the output shaft of which is made with an expanding end in the form of a cylindrical hollow glass with a protruding shoulder having two grooves, inside the glass there is a rotatable screw connected to a pivot axis to which a pivot arm is rigidly attached, in the lower part of the latter there is an axis on which it is movable a latch lever with a latch is installed, interacting with the mechanism of reciprocating movement of opening - closing the barrier element, while the pivot lever is connected to one end of the barrier element lifting spring, the other end of which is fixed on the base. The grooves on the shoulder are diametrically opposite.

Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается в повышении надежности работы шлагбаума за счет исключения режима реверса привода, повышения безопасности устройства в эксплуатации за счет применения червячного мотор-редуктора, разделения привода опускания и подъема преграждающего элемента, позволяющего осуществлять моментальное, экстренное, разблокирование и подъем преграждающего элемента при любом режиме эксплуатации устройства, включая режим опускания преграждающего элемента.The technical result obtained with the use of the invention consists in increasing the reliability of the barrier operation by eliminating the drive reverse mode, increasing the safety of the device in operation due to the use of a worm gear motor, separating the lowering and lifting drive of the barrier element, which allows instant, emergency, unblocking and lifting of the barrier element in any mode of operation of the device, including the mode of lowering the barrier element.

В конструкции применен надежный, экономически доступный мотор- редуктор с червячной передачей. За счет исключения режима реверсирования червячная передача и электродвигатель работают в щадящих режимах, что увеличивает общий ресурс работы шлагбаума. Применение механизма возвратно-поступательного движения (например, в виде соленоида), взаимодействующего с поворотным рычагом, жестко установленным на поворотной оси, на которой также установлен преграждающий элемент, в комплексе с пружиной подъема преграждающего элемента, позволяет в любой момент произвести его подъем как в автоматическом, так и ручном режиме, например при отключении электроэнергии, при этом преграждающий элемент надежно и безопасно фиксируется в вертикальном положении пружиной подъема.The design uses a reliable, economically affordable worm gear motor. By eliminating the reversing mode, the worm gear and the electric motor operate in sparing modes, which increases the overall service life of the barrier. The use of a reciprocating movement mechanism (for example, in the form of a solenoid), interacting with a pivot arm rigidly mounted on a pivot axis, on which a barrier element is also installed, in combination with a barrier element lifting spring, allows it to be lifted at any time as in an automatic and in manual mode, for example, during a power outage, while the barrier element is reliably and safely fixed in the vertical position by a lifting spring.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид шлагбаума, на фиг. 2 - разрез по оси выходного вала, на фиг. 3 - вид на защелку и поворотный рычаг.The invention is illustrated in the drawings, where Fig. 1 shows a general view of the barrier, Fig. 2 is a section along the axis of the output shaft, FIG. 3 is a view of the latch and pivot arm.

Предлагаемое устройство содержит основание 1, расположенную в горизонтальной плоскости поворотную ось 2, на которой размещен преграждающий элемент 3, поворотный рычаг 4, жестко прикрепленный к поворотной оси 2, приводное устройство 5 в виде червячного мотор-редуктора. Выходной вал 6 приводного устройства 5 выполнен с расширяющимся концом в виде цилиндрического полого стакана 7 с выступающим буртиком 8, имеющим два паза. Внутри стакана 7 установлен с возможностью вращения винт 9, соединенный с поворотной осью 2. В нижней части поворотного рычага 4 расположена ось 10, на которой подвижно установлен рычаг 11 защелки с фиксатором, взаимодействующий с механизмом возвратно-поступательного движения 12 открытия – закрытия преграждающего элемента. Поворотный рычаг 4 соединен с одним концом пружины подъема 13 преграждающего элемента 3, другой конец которой закреплен на основании 1. Вращение винта 9 осуществляется благодаря установленным в полом стакане 7 подшипникам 14. Устройство работает следующим образом.The proposed device contains a base 1, a pivot axis 2 located in the horizontal plane, on which a barrier element 3 is located, a pivot arm 4 rigidly attached to the pivot axis 2, a drive device 5 in the form of a worm gear motor. The output shaft 6 of the drive device 5 is made with an expanding end in the form of a cylindrical hollow glass 7 with a protruding shoulder 8 having two grooves. Inside the glass 7, a screw 9 is rotatably mounted, connected to the pivot axis 2. In the lower part of the pivot arm 4 there is an axis 10, on which the latch lever 11 with a lock is movably mounted, interacting with the reciprocating movement mechanism 12 for opening and closing the barrier element. The pivot arm 4 is connected to one end of the lifting spring 13 of the barrier element 3, the other end of which is fixed on the base 1. The rotation of the screw 9 is carried out thanks to the bearings 14 installed in the hollow glass 7. The device operates as follows.

Шлагбаум работает в автоматическом режиме от пульта управления.The barrier works in automatic mode from the control panel.

Команда на открытие подается на механизм возвратно-поступательного движения 12 открытия - закрытия шлагбаума, который представляет собой линейный соленоид, служащий для введения в зацепление фиксатора защелки с пазом на буртике 8 стакана 7 и выведения из зацепления фиксатора защелки. При подаче команды на открытие шлагбаума механизм 12 совершает поступательное движение штока, который отводит рычаг 11 защелки с фиксатором, подвижно закрепленный на оси 10, и тем самым выводит фиксатор защелки из паза буртика 8 выходного вала 6 червячного мотор-редуктора после чего, под действием пружины 13, соединенной с поворотным рычагом 4, последний приходит в движение по направлению сжатия пружины и проворачивается на 90° вместе с поворотной осью 2 (пружина оттягивает его вниз по направлению крепления пружины к основанию 1 корпуса). За счет жесткого крепления поворотного рычага 4 на поворотной оси 2, на которой установлен преграждающий элемент 3, происходит поднятие преграждающего элемента.The command to open is sent to the mechanism of the reciprocating movement 12 opening - closing the barrier, which is a linear solenoid, which serves to engage the latch retainer with a groove on the collar 8 of the glass 7 and disengaging the latch retainer. When the command to open the barrier is given, the mechanism 12 makes a translational movement of the rod, which retracts the latch lever 11 with a latch, movably fixed on the axis 10, and thereby removes the latch lock from the groove of the collar 8 of the output shaft 6 of the worm gear motor, after which, under the action of a spring 13, connected to the pivot arm 4, the latter comes into motion in the direction of the compression of the spring and rotates 90 ° together with the pivot axis 2 (the spring pulls it down in the direction of attaching the spring to the base 1 of the body). Due to the rigid attachment of the pivot arm 4 on the pivot axis 2, on which the barrier element 3 is installed, the barrier element is lifted.

При подаче управляющего сигнала на закрытие, червячный мотор-редуктор начинает проворачивать выходной вал 6 со стаканом 7 и буртиком 8, имеющим паз для зацепления с фиксатором защелки. В момент, когда положение паза совпадает с положением фиксатора защелки, фиксатор входит в паз и происходит фиксирование защелки в пазе с последующим проворачиванием поворотного рычага 4 вместе с поворотной осью 2 до горизонтального положения преграждающего элемента 3, с установленным концевым выключателем, отключающим червячный мотор- редуктор.When the control signal for closing is given, the worm gear motor starts to turn the output shaft 6 with the glass 7 and the shoulder 8, which has a groove for engaging with the latch retainer. At the moment when the position of the groove coincides with the position of the latch retainer, the latch enters the groove and the latch is fixed in the groove, followed by turning the pivot lever 4 together with the pivot axis 2 to the horizontal position of the barrier element 3, with a limit switch installed that turns off the worm gear motor ...

Предлагаемый автоматический шлагбаум имеет повышенную надежность в работе за счет исключения режима реверса привода, повышения безопасности устройства в эксплуатации за счет применения червячного мотор-редуктора, разделения привода опускания и подъема, позволяющего осуществлять моментальное, экстренное, разблокирование и подъем преграждающего элемента при любом режиме эксплуатации устройства, включая режим его опускания.The proposed automatic barrier has increased operational reliability due to the elimination of the drive reverse mode, increased safety of the device in operation due to the use of a worm gear motor, separation of the lowering and lifting drive, which allows instant, emergency, unblocking and lifting of the barrier element in any operating mode of the device , including the mode of its lowering.

Claims

1. A barrier containing a base, a pivot axis located in a horizontal plane, on which a barrier element is located, a pivot arm, a drive device connected to a pivot arm, characterized in that the drive device is made in the form of a worm gear motor, the output shaft of which is made with with an expanding end in the form of a cylindrical hollow glass with a protruding shoulder having two grooves, a screw is installed with the possibility of rotation inside the glass, connected to a pivot axis, to which a pivot arm is rigidly attached, in the lower part of the latter there is an axis on which a latch lever with a lock is movably mounted , interacting with the mechanism of reciprocating movement of opening-closing the barrier element, while the pivot lever is connected to one end of the barrier element lifting spring, the other end of which is fixed on the base.

2. A barrier according to claim 1, characterized in that the grooves on the collar are located diametrically opposite.