專利名稱：一種塞拉門螺旋搖塊導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種塞拉門螺旋搖塊導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)涉及的是一種車輛塞拉門的塞拉密封啟閉機構(gòu)，特別是一種高鐵或其他軌道車輛塞拉門的螺旋搖塊導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)。
背景技術(shù)：
軌道車輛塞拉門一般為兩扇或一扇，為兩扇時一方面要實現(xiàn)兩扇對開和對關(guān)的門扇啟閉移動運動，另一方面要實現(xiàn)對開時向外或?qū)﹃P(guān)時向內(nèi)的門扇塞拉運動，以保證關(guān)門后有良好的密封效果；為一扇時也要實現(xiàn)上述的塞拉密封啟閉運動，只不過是實現(xiàn)一扇的單開和單關(guān)而已。為實現(xiàn)此塞拉密封啟閉功能，國內(nèi)外現(xiàn)有塞拉門大體分為三種類型
1)國產(chǎn)A公司的A型塞拉門，沿X方向?qū)崿F(xiàn)門的對開與關(guān)，沿y方向?qū)崿F(xiàn)塞拉運動達(dá)到密封，但是沿χ方向運動的主軸不固定，它同時沿y方向移動，因此主軸穩(wěn)定性稍差，結(jié)構(gòu)尺寸大，占用的空間大；
2)國外B公司的B型塞拉門，沿χ方向?qū)崿F(xiàn)門的對開與關(guān)，χ方向移動的主軸固定， 剛性好，塞拉運動是采用繞χ軸旋轉(zhuǎn)的搖桿擺動，帶動雙搖桿機構(gòu)實現(xiàn)門的塞拉，其剛性較好，但結(jié)構(gòu)尺寸較大，且作塞拉時門扇有一個上下的擺動量，會影響門扇快速開關(guān)時的動態(tài)穩(wěn)定性；
3)國外C公司的C型塞拉門，同樣沿χ方向?qū)崿F(xiàn)門的對開與關(guān)，主軸固定，門的塞拉運動是采用繞ζ軸轉(zhuǎn)動的四桿機構(gòu)實現(xiàn)的，其剛性較好，但作塞拉時門扇沿ζ軸方向須加強支撐，使得結(jié)構(gòu)尺寸較大，成本較高。如何克服現(xiàn)有技術(shù)不足，使塞拉門設(shè)計既能實現(xiàn)重量輕、尺寸小的輕量化，又能實現(xiàn)運動-密封的可靠性和降低成本的經(jīng)濟性，是人們一直在關(guān)注和研究的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種塞拉門螺旋搖塊導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)，在保證基本功能的前提下，實現(xiàn)簡化結(jié)構(gòu)，減小尺寸和重量、降低制造成本、 提高運動-密封可靠性的目的。本發(fā)明一種塞拉門螺旋搖塊導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)
本發(fā)明一種塞拉門螺旋搖塊導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)包括電機、聯(lián)軸器、螺桿、承載軸、螺母、搖塊、導(dǎo)桿、軸套、攜門搖桿(簡稱搖桿)、門把、滾子、滾子軸、槽型凸輪、門扇和門架，其中螺桿、螺母組成螺旋機構(gòu)；搖塊、導(dǎo)桿、搖桿、承載軸、軸套組成搖塊導(dǎo)桿機構(gòu)；滾子、滾子軸、槽型凸輪、門把、門扇、門架等組成槽型凸輪機構(gòu)，所述螺旋機構(gòu)、搖塊導(dǎo)桿機構(gòu)和槽型凸輪機構(gòu)組合形成螺旋搖塊導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)。門架與車體相固結(jié)，門架上固定的電機通過聯(lián)軸器與螺桿相聯(lián)接，螺桿另一端也固結(jié)于門架，螺桿上裝有螺母，螺母與搖塊固為一體，可沿螺桿縱向移動和繞螺桿回轉(zhuǎn)中心作小幅轉(zhuǎn)動，搖塊的中間導(dǎo)路與導(dǎo)桿組成移動副；承載軸兩端固定在門架上，其上軸套與搖桿相固結(jié)，可沿承載軸輕松滑動和繞承載軸中心相對轉(zhuǎn)動；攜門搖桿中間部位與導(dǎo)桿的下端相鉸接組成轉(zhuǎn)動副；攜門搖桿的下端與門把相鉸接，門把右端與門扇用螺釘相固聯(lián)，中部裝有滾子軸和滾子，滾子可沿槽型凸輪作滾動。所述槽型凸輪采用直線加折線或其它曲線形狀。當(dāng)滾子在門把帶動下沿槽型凸輪的直線部分移動時，能帶動塞拉門走直線軌跡， 實現(xiàn)門扇的開與關(guān)；當(dāng)滾子走到槽型凸輪的折線部分時，則帶動塞拉門走一段折線，實現(xiàn)門扇14的塞拉運動。可在門扇下方設(shè)置與上方對稱的滾子槽型凸輪機構(gòu)，門扇有上下對稱支撐，可同步運動，則在運動過程中具有更好的剛度和穩(wěn)定性。本發(fā)明機構(gòu)的工作原理電機得電后通過聯(lián)軸器驅(qū)動螺桿轉(zhuǎn)動，帶動螺母作直線移動，螺母與搖塊固聯(lián)，通過導(dǎo)桿使搖桿沿X軸移動，帶動門把及門扇沿X方向移動，實現(xiàn)門扇的開與關(guān)；由于門把與門扇是被動運動，其上滾子受槽型凸輪形狀的限制，若槽型凸輪設(shè)計成直線加折線的幾何形狀，直線控制門扇的直線開與關(guān)，而折線段迫使門扇走一段折線， 以實現(xiàn)門扇的塞拉復(fù)合運動；由圖2可清楚的看到此空間機構(gòu)在YOZ平面內(nèi)的螺旋、搖塊導(dǎo)桿、槽型凸輪機構(gòu)之間的聯(lián)接和運動情況。本發(fā)明的有益效果用于高鐵或其他軌道車輛塞拉門的塞拉密封與啟閉機構(gòu)，要求門扇啟閉迅速，塞拉密封可靠。本發(fā)明一種塞拉門螺旋搖塊導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)， 與上述國內(nèi)外塞拉門機構(gòu)相比，具有以下特點
1)承載軸兩端固定在門架上，與國產(chǎn)A型塞拉門承載軸整體參與運動情況相比，不僅強度、剛度均有顯著增加，而且運動部分質(zhì)量大幅下降，實現(xiàn)了傳動機構(gòu)的輕量化；
2)與國外B型塞拉門相比，將短搖桿改為搖塊，使得螺母搖塊擺幅極小，受力合理，結(jié)構(gòu)緊湊；且保留了 B型塞拉門良好的門扇動態(tài)穩(wěn)定性、塞拉密封可靠與門扇啟閉迅速等特占.
3)搖桿與門扇上的門把相鉸接，通過槽型凸輪機構(gòu)作塞拉與啟閉運動，其受力較大，機構(gòu)中巧妙地將其與固定的承載軸相鉸接，一方面使搖桿強度、剛度顯著提高，另一方面大大提高了搖桿自身的承載能力和運動穩(wěn)定性；
4)由于機構(gòu)各運動副的巧妙布局，使螺母搖塊擺幅極小(可在5°左右)，導(dǎo)致機構(gòu)的摩擦磨損小，潤滑易于實現(xiàn)，傳動效率高。5)本發(fā)明一種塞拉門螺旋搖塊導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)，不僅適于普通塞拉距離的塞拉門，同時也適合具有微動塞拉的塞拉門機構(gòu)，此時只需調(diào)整槽型凸輪的形狀尺寸即可。


以下將結(jié)合實施例附圖對本發(fā)明作進一步說明
圖1是本發(fā)明電機聯(lián)軸器傳動的塞拉門空間機構(gòu)原理圖。圖2是本發(fā)明塞拉門空間機構(gòu)YOZ平面原理圖。圖3是本發(fā)明電機齒輪傳動的塞拉門空間機構(gòu)原理圖。圖4是本發(fā)明電機齒帶傳動的塞拉門空間機構(gòu)原理圖。
具體實施例方式參照附圖1 4，本發(fā)明一種塞拉門螺旋搖塊導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)包括電機1、聯(lián)軸器2、螺桿3、承載軸4、螺母5、搖塊6、導(dǎo)桿7、軸套8、搖桿9、門把10、滾子11、滾子軸12、槽型凸輪13、門扇14、門架15等組成，其中螺桿3、螺母5組成螺旋機構(gòu)；搖塊6、 導(dǎo)桿7、搖桿9、承載軸4、軸套8組成搖塊導(dǎo)桿機構(gòu)；滾子11、滾子軸12、槽型凸輪13、門把 10、門扇14、門架15組成槽型凸輪機構(gòu)，所述螺旋機構(gòu)、搖塊導(dǎo)桿機構(gòu)和槽型凸輪機構(gòu)組合形成螺旋搖塊導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)。門架15與車體相固結(jié)，門架15上固定的電機1通過聯(lián)軸器2與螺桿3相聯(lián)接，螺桿3另一端也固結(jié)于門架15，螺桿3上裝有螺母5，螺母5與搖塊6固為一體，可沿螺桿3縱向移動和繞螺桿3回轉(zhuǎn)中心作小幅轉(zhuǎn)動，搖塊6的中間導(dǎo)路與導(dǎo)桿7組成移動副；承載軸4 兩端固定在門架15上，其上軸套8與搖桿9相固結(jié)，可沿承載軸4輕松滑動和繞承載軸中心相對轉(zhuǎn)動；搖桿9中間部位與導(dǎo)桿7的下端相鉸接組成轉(zhuǎn)動副；搖桿9的下端與門把10 相鉸接，門把10右端與門扇14用螺釘相固聯(lián)，中部裝有滾子軸12和滾子11，滾子11可沿槽型凸輪13作滾動。所述槽型凸輪13采用直線加折線或其它曲線形狀。當(dāng)滾子11在門把10的帶動下沿槽型凸輪13的直線部分移動時，能帶動塞拉門走直線軌跡，實現(xiàn)門扇14的開與關(guān)，如圖1中雙點劃線所示；當(dāng)滾子11走到槽型凸輪13的折線部分時，則帶動塞拉門走一段折線，實現(xiàn)門扇14的塞拉運動，如圖1中實線所示?？稍陂T扇14下方設(shè)置與上方對稱的滾子槽型凸輪機構(gòu)，門扇14有上下對稱支撐， 可同步運動，則在運動過程中具有更好的剛度和穩(wěn)定性。由圖1可知，塞拉門的啟閉塞拉密封運動可按下述過程實現(xiàn)電機1得電后通過聯(lián)軸器2驅(qū)動螺桿3轉(zhuǎn)動，帶動螺母5作直線移動，螺母5與搖塊6固聯(lián)，通過導(dǎo)桿7，使搖桿 9沿χ軸移動，帶動門把10及門扇14沿χ方向移動，實現(xiàn)門扇14的開與關(guān)；由于門把10與門扇14是被動運動，其上滾子11受槽型凸輪13形狀的限制，若槽型凸輪13設(shè)計成直線加折線的幾何形狀，直線控制門扇14的直線開與關(guān)，而折線段迫使門扇14走一段折線，以實現(xiàn)門扇14的塞拉復(fù)合運動；由圖2可清楚的看到此空間機構(gòu)在YOZ平面內(nèi)的螺旋、搖塊導(dǎo)桿、槽型凸輪機構(gòu)之間的連接和運動情況。將圖1中電機通過聯(lián)軸器傳動改為電機通過一對齒輪或齒輪齒帶傳動，可分別獲得如圖3、4所示塞拉門螺旋搖塊導(dǎo)桿凸輪組合空間機構(gòu)的兩個實施例，此兩個實施例與圖 1情況相比，沿X方向的縱向尺寸均有所減小，圖3中電機1通過齒輪2A、2B傳動時，要求齒輪有較小的側(cè)隙，以保證傳動精度和使用壽命；圖4中電機1通過齒輪2C、2E及齒帶2D傳動時，會進一步降低傳動噪聲。本發(fā)明的有益效果用于高鐵或其他軌道車輛塞拉門的塞拉密封與啟閉機構(gòu)，要求門扇啟閉迅速，塞拉密封可靠。本發(fā)明一種塞拉門螺旋搖塊導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)， 與上述國內(nèi)外塞拉門機構(gòu)相比，具有以下特點
1)承載軸兩端固定在門架上，與國產(chǎn)A型塞拉門承載軸整體參與運動情況相比，不僅強度、剛度均有顯著增加，而且運動部分質(zhì)量大幅下降，實現(xiàn)了傳動機構(gòu)的輕量化；
2)與國外B型塞拉門相比，將短搖桿改為搖塊，使得螺母搖塊擺幅極小，受力合理，結(jié)構(gòu)緊湊；且保留了 B型塞拉門良好的門扇動態(tài)穩(wěn)定性、塞拉密封可靠與門扇啟閉迅速等特點
3)搖桿與門扇上的門把相鉸接，通過槽型凸輪機構(gòu)作塞拉與啟閉運動，其受力較大，機構(gòu)中巧妙地將其與固定的承載軸相鉸接，一方面使搖桿強度、剛度顯著提高，另一方面大大提高了搖桿自身的承載能力和運動穩(wěn)定性；
4)由于機構(gòu)各運動副的巧妙布局，使螺母搖塊擺幅極小(可在5°左右)，導(dǎo)致機構(gòu)的摩擦磨損小，潤滑易于實現(xiàn)，傳動效率高。
權(quán)利要求
1.一種塞拉門螺旋搖塊導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)，其特征在于包括電機、聯(lián)軸器、螺桿、承載軸、螺母、搖塊、導(dǎo)桿、軸套、攜門搖桿、門把、滾子、滾子軸、槽型凸輪、門扇和門架， 其中螺桿、螺母組成螺旋機構(gòu)；搖塊、導(dǎo)桿、攜門搖桿、承載軸、軸套組成搖塊導(dǎo)桿機構(gòu)；滾子、滾子軸、槽型凸輪、門把、門扇、門架等組成槽型凸輪機構(gòu)，所述螺旋機構(gòu)、搖塊導(dǎo)桿機構(gòu)和槽型凸輪機構(gòu)組合形成螺旋搖塊導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種塞拉門螺旋搖塊導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)，其特征在于所述門架與車體相固結(jié)，門架上固定的電機通過聯(lián)軸器與螺桿相聯(lián)接，螺桿另一端也固結(jié)于門架，螺桿上裝有螺母，螺母與搖塊固為一體，可沿螺桿縱向移動和繞螺桿回轉(zhuǎn)中心作小幅轉(zhuǎn)動，搖塊的中間導(dǎo)路與導(dǎo)桿組成移動副；承載軸兩端固定在門架上，其上軸套與攜門搖桿相固結(jié)，可沿承載軸輕松滑動和繞承載軸中心相對轉(zhuǎn)動；攜門搖桿中間部位與導(dǎo)桿的下端相鉸接組成轉(zhuǎn)動副；攜門搖桿的下端與門把相鉸接，門把右端與門扇用螺釘相固聯(lián)，中部裝有滾子軸和滾子，滾子可沿槽型凸輪作滾動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種塞拉門螺旋搖塊導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)，其特征在于所述槽型凸輪采用直線加折線或其它曲線形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種塞拉門螺旋搖塊導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)，其特征在于當(dāng)滾子在門把帶動下沿槽型凸輪的直線部分移動時，能帶動塞拉門走直線軌跡，實現(xiàn)門扇的開與關(guān)；當(dāng)滾子走到槽型凸輪的折線部分時，則帶動塞拉門走一段折線，實現(xiàn)門扇的塞拉運動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種塞拉門螺旋搖塊導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)，其特征在于在所述門扇下方設(shè)置與上方對稱的滾子槽型凸輪機構(gòu)，使得門扇有上下對稱支撐，易于實現(xiàn)同步運動。
全文摘要
本發(fā)明一種塞拉門螺旋搖塊導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)涉及的是一種車輛塞拉門的塞拉密封啟閉機構(gòu)，特別是一種高鐵或其他軌道車輛塞拉門的螺旋搖塊導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)。包括電機、聯(lián)軸器、螺桿、承載軸、螺母、搖塊、導(dǎo)桿、軸套、攜門搖桿、門把、滾子、滾子軸、槽型凸輪、門扇和門架，其中螺桿、螺母組成螺旋機構(gòu)；搖塊、導(dǎo)桿、攜門搖桿、承載軸、軸套組成搖塊導(dǎo)桿機構(gòu)；滾子、滾子軸、槽型凸輪、門把、門扇、門架組成槽型凸輪機構(gòu)，螺旋機構(gòu)、搖塊導(dǎo)桿機構(gòu)和槽型凸輪機構(gòu)組合形成螺旋搖塊導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機構(gòu)。所述門架與車體相固結(jié)，門架上固定的電機通過聯(lián)軸器與螺桿相聯(lián)接，螺桿另一端也固結(jié)于門架，螺桿上裝有螺母。
文檔編號E05F17/00GK102337820SQ20111024840
公開日2012年2月1日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者劉極峰, 楊小蘭 申請人:南京工程學(xué)院