專利名稱：一種塞拉門螺旋雙搖桿導桿槽型凸輪組合空間機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一種塞拉門螺旋雙搖桿導桿槽型凸輪組合空間機構涉及的是一種車輛塞拉門的塞拉密封啟閉機構，特別是一種高鐵或其他軌道車輛塞拉門的螺旋雙搖桿導桿凸輪組合空間機構。
背景技術：
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兩扇對開和對關的門扇啟閉移動運動，另一方面要實現對開時向外或對關時向內的門扇塞拉運動，以保證關門后有良好的密封效果；為一扇時也要實現上述的塞拉密封啟閉運動，只不過是實現一扇的單開和單關而已。為實現此塞拉密封啟閉功能，國內外現有塞拉門大體分為三種類型
1)國產A公司的A型塞拉門，沿X方向實現門的對開與關，沿y方向實現塞拉運動達到密封，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，結構尺寸大，占用的空間大；
2)國外B公司的B型塞拉門，沿χ方向實現門的對開與關，χ方向移動的主軸固定， 剛性好，塞拉運動是采用繞χ軸旋轉的搖桿擺動，帶動雙搖桿機構實現門的塞拉，其剛性較好，但結構尺寸較大，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方向實現門的對開與關，主軸固定，門的塞拉運動是采用繞ζ軸轉動的四桿機構實現的，其剛性較好，但作塞拉時門扇沿ζ軸方向須加強支撐，使得結構尺寸較大，成本較高。如何克服現有技術不足，使塞拉門設計既能實現重量輕、尺寸小的輕量化，又能實現運動-密封的可靠性和降低成本的經濟性，是人們一直在關注和研究的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的是針對現有技術的不足之處，提供一種塞拉門螺旋雙搖桿導桿槽型凸輪組合空間機構，在保證基本功能的前提下，實現簡化結構，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)明一種塞拉門螺旋雙搖桿導桿槽型凸輪組合空間機構采取以下技術方案實現
本發(fā)明一種塞拉門螺旋雙搖桿導桿槽型凸輪組合空間機構包括電機、聯軸器、螺桿、承載軸、導桿、導桿套、軸套、攜門搖桿(簡稱搖桿)、螺母、短搖桿、門把、滾子、滾子軸、槽型凸輪、門扇和門架，其中螺桿、螺母、門架組成螺旋機構；搖桿、短搖桿、導桿、導桿套、螺母、承載軸、軸套組成雙搖桿導桿機構；承載軸、搖桿與滾子、滾子軸、槽型凸輪、門把、門扇、門架組成槽型凸輪機構，所述螺旋機構、雙搖桿導桿機構、槽型凸輪機構聯接形成螺旋雙搖桿導桿槽型凸輪組合空間機構。
門架與車體相固結，門架上固定的電機通過聯軸器與螺桿相聯接，螺桿另一端也固結于門架，螺桿上裝有螺母，螺母與短搖桿固為一體簡稱短搖桿，可沿螺桿縱向移動和繞螺桿回轉中心作小幅轉動，短搖桿另一端與導桿相鉸接；承載軸兩端固定在門架上，其上軸套與攜門搖桿相固結，能沿承載軸輕松滑動和相對轉動；搖桿中間部位設有橫向內花鍵，與導桿的外花鍵組成滑動聯接；攜門搖桿下端與門把相鉸接，門把右端與門扇用螺釘相固聯， 中部裝有滾子軸和滾子，滾子可沿槽型凸輪作滾動。所述槽型凸輪可采用直線加折線或其它曲線形狀。當滾子在門把的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，實現門扇的開與關；當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，實現門扇的塞拉密封運動?？稍陂T扇下方設置與上方對稱的滾子、槽型凸輪機構，使得門扇在運動過程中具有更好的剛度和穩(wěn)定性。本發(fā)明機構的工作原理電機得電后通過聯軸器驅動螺桿轉動，帶動螺母作直線移動，螺母與短搖桿固聯，通過導桿，使搖桿沿X軸移動，帶動門把及門扇沿X方向移動，實現門扇的開與關；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，若槽型凸輪設計成直線加折線的幾何形狀，直線控制門扇的直線開與關，而折線段迫使門扇走一段折線，以實現門扇的塞拉復合運動。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，要求門扇啟閉迅速，塞拉密封可靠。本發(fā)明一種塞拉門螺旋雙搖桿導桿槽型凸輪組合空間機構，與上述國內外塞拉門機構相比，具有以下特點
1)承載軸兩端固定在門架上，與國產A型塞拉門承載軸整體參與運動情況相比，不僅承載能力大幅提高，整體強度、剛度顯著增加，而且運動部分零部件數量、重量明顯下降，實現了塞拉門門系統傳動機構的輕量化；
2)與國外B型塞拉門相比，塞拉運動也是采用繞χ軸旋轉的搖桿擺動，但將搖桿中間的轉動改為移動，使得短搖桿有更小擺幅，結構更緊湊；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，通過凸輪機構作塞拉與啟閉運動，其受力較大，機構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自身的承載能力和運動穩(wěn)定性；
4)由于機構各運動副的巧妙布局，使短搖桿的擺角很小(可在6°左右)，導致機構的摩擦磨損小，潤滑易于實現，傳動效率高。5)本發(fā)明一種塞拉門螺旋雙搖桿導桿槽型凸輪組合空間機構，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，此時只需調整槽型凸輪的形狀尺寸即可。


以下將結合實施例附圖對本發(fā)明作進一步說明
圖1是本發(fā)明電機聯軸器傳動的塞拉門空間機構原理圖。圖2是本發(fā)明塞拉門空間機構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原理圖。
圖4是本發(fā)明電機齒帶傳動的塞拉門空間機構原理圖。
具體實施例方式參照附圖1 4，本發(fā)明一種塞拉門螺旋雙搖桿導桿槽型凸輪組合空間機構包括電機1、聯軸器2、螺桿3、承載軸4、導桿5、導桿套6、軸套7、攜門搖桿(簡稱搖桿)8、螺母9、 短搖桿10、門把11、滾子12、滾子軸13、槽型凸輪14、門扇15和門架16，其中螺桿3、螺母9、 門架16組成螺旋機構；搖桿8、短搖桿10、導桿5、導桿套6、螺母9、承載軸4、軸套7組成雙搖桿導桿機構；承載軸4、搖桿8與滾子12、滾子軸13、槽型凸輪14、門把11、門扇15、門架 16組成槽型凸輪機構，所述螺旋機構、雙搖桿導桿機構、槽型凸輪機構聯接形成螺旋雙搖桿導桿槽型凸輪組合空間機構。所述門架16與車體相固結，門架16上固定的電機1通過聯軸器2與螺桿3相聯接，螺桿3另一端也固結于門架16，螺桿3上裝有螺母9，螺母9與短搖桿10固為一體簡稱短搖桿10，可沿螺桿3縱向移動和繞螺桿3回轉中心作小幅轉動，短搖桿10另一端與導桿 5相鉸接；承載軸4兩端固定在門架16上，其上軸套7與攜門搖桿8相固結，能沿承載軸4 輕松滑動和相對轉動；攜門搖桿8中間部位設有橫向內花鍵，與導桿5的外花鍵組成滑動聯接；攜門搖桿8下端與門把11相鉸接，門把11右端與門扇15用螺釘相固聯，中部裝有滾子軸13和滾子12，滾子12可沿槽型凸輪14作滾動。所述槽型凸輪14采用直線加折線或其它曲線形狀。當滾子12在門把11的帶動下沿槽型凸輪14的直線部分移動時，能帶動塞拉門走直線軌跡，實現門扇15的開與關，如圖1中雙點劃線所示；當滾子12走到槽型凸輪14的折線部分時，則帶動塞拉門走一段折線，實現門扇15的塞拉運動，如圖1中實線所示。在門扇15下方設置與上方對稱的滾子、槽型凸輪機構，使得門扇15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電機1得電后通過聯軸器2驅動螺桿3轉動，帶動螺母9作直線移動，螺母9與短搖桿10固聯，通過導桿5，使攜門搖桿8沿χ軸移動，帶動門把11及門扇15沿χ方向移動，實現門扇15的開與關；由于門把11與門扇15是被動運動，其上滾子12受槽型凸輪14形狀的限制，若槽型凸輪14設計成直線加折線的幾何形狀，直線控制門扇15的直線開與關，而折線段迫使門扇15走一段折線，以實現門扇15的塞拉復合運動；由圖2可清楚的看到此空間機構在YOZ平面內的雙搖桿導桿凸輪的運動情況。將圖1中電機通過聯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所示塞拉門螺旋雙搖桿導桿凸輪組合空間機構的兩個實施例，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，要求門扇啟閉迅速，塞拉密封可靠。本發(fā)明的塞拉門機構，與上述國內外塞拉門機構相比，具有以下特點
1)承載軸兩端固定在門架上，與國產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，而且運動部分質量明顯下降，實現了傳動機構的輕量化；
2)與國外B型塞拉門相比，將搖桿中間的轉動改為移動，使得短搖桿有更小擺幅，結構更緊湊；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)攜門搖桿與門扇上的門把相鉸接，通過凸輪機構作塞拉與啟閉運動，其受力較大，機構中巧妙地將其與固定的承載軸相鉸接，一方面使攜門搖桿強度、剛度顯著提高，另一方面大大提高了自身的承載能力和運動穩(wěn)定性；
4)由于機構各運動副的巧妙布局，使短搖桿的擺角很小(可在6°左右)，導致機構的摩擦磨損小，潤滑易于實現，傳動效率高。
權利要求
1.一種塞拉門螺旋雙搖桿導桿槽型凸輪組合空間機構，其特征在于包括電機、聯軸器、 螺桿、承載軸、導桿、導桿套、軸套、攜門搖桿、螺母、短搖桿、門把、滾子、滾子軸、槽型凸輪、 門扇和門架，其中螺桿、螺母、門架組成螺旋機構；搖桿、短搖桿、導桿、導桿套、螺母、承載軸、軸套組成雙搖桿導桿機構；承載軸、搖桿與滾子、滾子軸、槽型凸輪、門把、門扇、門架組成槽型凸輪機構，所述螺旋機構、雙搖桿導桿機構、槽型凸輪機構聯接形成螺旋雙搖桿導桿槽型凸輪組合空間機構。
2.根據權利要求1所述的一種塞拉門螺旋雙搖桿導桿槽型凸輪組合空間機構，其特征在于所述門架與車體相固結，門架上固定的電機通過聯軸器與螺桿相聯接，螺桿另一端也固結于門架，螺桿上裝有螺母，螺母與短搖桿固為一體，可沿螺桿縱向移動和繞螺桿回轉中心作小幅轉動，短搖桿另一端與導桿相鉸接；承載軸兩端固定在門架上，其上軸套與攜門搖桿相固結，能沿承載軸輕松滑動和相對轉動；搖桿中間部位設有橫向內花鍵，與導桿的外花鍵組成滑動聯接；攜門搖桿下端與門把相鉸接，門把右端與門扇用螺釘相固聯，中部裝有滾子軸和滾子，滾子可沿槽型凸輪作滾動。
3.根據權利要求1所述的一種塞拉門螺旋雙搖桿導桿槽型凸輪組合空間機構，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.根據權利要求1所述的一種塞拉門螺旋雙搖桿導桿槽型凸輪組合空間機構，其特征在于當滾子在門把的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，實現門扇的開與關；當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，實現門扇的塞拉密封運動。
5.根據權利要求1所述的一種塞拉門螺旋雙搖桿導桿槽型凸輪組合空間機構，其特征在于在門扇下方設置與上方對稱的滾子、槽型凸輪機構。
全文摘要
本發(fā)明一種塞拉門螺旋雙搖桿導桿槽型凸輪組合空間機構涉及的是一種車輛塞拉門的塞拉密封啟閉機構，特別是一種高鐵或其他軌道車輛塞拉門的螺旋雙搖桿導桿凸輪組合空間機構，包括電機、聯軸器、螺桿、承載軸、導桿、導桿套、軸套、攜門搖桿、螺母、短搖桿、門把、滾子、滾子軸、槽型凸輪、門扇和門架，其中螺桿、螺母、門架組成螺旋機構；搖桿、短搖桿、導桿、導桿套、螺母、承載軸、軸套組成雙搖桿導桿機構；承載軸、搖桿與滾子、滾子軸、槽型凸輪、門把、門扇、門架組成槽型凸輪機構，所述螺旋機構、雙搖桿導桿機構、槽型凸輪機構聯接形成螺旋雙搖桿導桿槽型凸輪組合空間機構；所述門架與車體相固結，門架上固定的電機通過聯軸器與螺桿相聯接。
文檔編號B61D19/00GK102305007SQ20111024842
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權日2011年8月26日
發(fā)明者劉極峰, 楊小蘭 申請人:南京工程學院