專利名稱：客車乘客門卸載式電動門泵裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是涉及一種大、中、小型客車各類乘客門用的電動門泵。確切地說，是一種客車乘客門卸載式電動門泵裝置，屬于客車車輛技術領域。
目前，較先進的客車乘客門多采用舉升鎖緊式氣動外擺門泵裝置。它主要由氣缸、多頭滾珠絲杠、過載離合器、伸縮回轉(zhuǎn)機構(gòu)和控制電路所組成。但其在使用中暴露出以下問題1.可靠性差。當客車長時間停放時，尤其在寒冬氣溫較低時，氣路或氣動元件就產(chǎn)生泄漏，導致氣壓降低，車門無法關閉。如去冬的廣州、上海等等地方的部分公交車無法運行。2.故障多。由于門泵是電路控制氣路驅(qū)動的，則無論是電路還是氣路發(fā)生故障時，都會造成不正常的工作情況。3.應急按鈕也是通過電路控制的，當電路被燒毀時，應急按鈕就無法啟動，則將導致不堪設想的后果。4.電磁閥易發(fā)熱而燒壞線圈。5.氣體排放有噪聲，導致環(huán)境污染。6.體積大，占據(jù)了車內(nèi)踏步的較大空間，式樣不美觀。7.零部件多且復雜，易損而不易維修。
現(xiàn)有較好的電動門泵裝置，主要由電機、減速器、聯(lián)軸機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)組成。其最主要問題是1.齒輪減速器結(jié)構(gòu)復雜，零件多。2.體積大。3.式樣不美觀。4.無減載裝置，能耗大，效率低。5.應急機構(gòu)用手工操作費力。6.除減速器外，另有舉升鎖緊裝置，機構(gòu)多，成本高。7.聯(lián)軸器的工藝復雜。申請人的新型客車乘客門電動門泵裝置，因無卸載機構(gòu)和活動聯(lián)軸器，則在能量消耗和安裝難度上，也具有一定缺陷。
本發(fā)明的目的是為了有效地解決上述問題，特提供一種適用于大、中、小型客車的外擺門、內(nèi)擺門、折疊門或滑移門的更先進的卸載式電動門泵。它是一種通過卸載而減少驅(qū)動電機的功率，以節(jié)能降耗，又緩沖減振；以獨特而簡單單一的螺旋減速機構(gòu)取代齒輪或蝸輪減速器、舉升機構(gòu)和鎖緊機構(gòu)，實現(xiàn)減速、舉升、鎖緊與自鎖之功能；以簡易的環(huán)形聯(lián)軸器取代通用聯(lián)軸器，從而降低成本、便于安裝；設有可耐800℃以上高溫的阻燃套管和阻燃導線直接接通電源，作為緊急開門的應急線路；并有手動控制的離合器設于上、下推管之間，作為應急的雙重保險。
本發(fā)明的主要優(yōu)點是1.通過卸載彈簧可使驅(qū)動電動機的功率減到很小，從而可有效節(jié)能降耗、緩沖減振。2.集減速、舉升、鎖緊與自鎖功能于單一的螺旋減速機構(gòu)，從而結(jié)構(gòu)極為簡單、緊湊。3.零件少，體積小，幾乎不占用車內(nèi)空間。4.其外形為一直徑很小的圓管，且自下至上的直徑基本相等，從而式樣新穎、美觀。5.應急時，啟動可耐800℃以上高溫的阻燃套管電路按鈕，也可在必要時輕松地扳動應急機構(gòu)，緊急開門，雙重保險。6.螺旋減速機構(gòu)本身具有自鎖性能，從而舉升鎖緊與自鎖并舉，更為安全可靠。7.適用范圍很廣，可用于大、中、小型各類車門。8.采用環(huán)形聯(lián)軸器，便于安裝，節(jié)省成本。9.操作簡便，成本低廉。
本發(fā)明采取以下技術方案實現(xiàn)其目的它由電動機、聯(lián)軸環(huán)、螺旋減速機構(gòu)、卸載機構(gòu)和應急手動機構(gòu)等部分組成。
下面結(jié)合附圖和實施例對本技術方案的內(nèi)容作進一步詳述

圖1是本客車乘客門卸載式電動門泵裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是彈簧卸載裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是螺旋減速機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是環(huán)式聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是位移式離合器結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是舉升鎖緊的卸載式電動外擺門泵外形示意圖；圖7是自鎖的卸載式電動內(nèi)擺門泵外形示意8是自鎖的卸載式電動折疊門泵外形示意圖客車乘客門卸載式電動門泵裝置，如圖1所示。依次具有直流電機(1)、機座(2)，設于電機軸上的套筒(3)，設于固定外套管(10)上的下套管(4)；分別聯(lián)接電機與輸入螺桿(12)、機座與下套管的聯(lián)軸環(huán)(7)和(8)，以及鉸銷(5)和(6)，其兩者均為活聯(lián)接，相當于十字接頭聯(lián)軸器；設于輸入螺桿上的推力軸承(11)、(13)和油封圈(9)，分別支承輸入螺桿上的載荷和密封；設于下推管(15)上的小導程螺母(14)與輸入螺桿旋合，下推管的下端外圓柱面上設有花鍵，在固定外套管的花鍵槽中可沿軸向位移；卸載彈簧(17)設于外套管與外導管(16)之間，承受輸出套管(22)上的大部分載荷，并起一定的緩沖、減振作用，輸出套管下端面與外導管上端面間設有一組鋼球(21)，將它們相對轉(zhuǎn)動時的平面摩擦轉(zhuǎn)為滾動摩擦；設于輸出套管上的大導程螺母(24)，與上推管(18)外圓柱面上的大導程外螺紋相旋合；聯(lián)接上、下推管的離合器控制滑塊(20)的4個球槽，與上推管下部內(nèi)壁球窩和下推管上部的4個槽孔相對應，鋼球(19)設于其中，以控制上、下推管的分離與結(jié)合，設于滑塊與上推管之間的彈簧(23)的彈力作用，使得正常情況下的滑塊外圓柱面與下推管槽孔中的鋼球接觸，保證鋼球不滑落而實現(xiàn)可靠聯(lián)接。當應急時，向上拉動滑塊上的拉桿(25)，滑塊克服彈簧壓力而上升到一定位置時，鋼球沿球槽落下，達到上、下推管脫開之目的。本發(fā)明的工作原理是當車門關閉時，控制電路啟動直流電機，驅(qū)動輸入螺桿，使它在較高速的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下具有相應較小的輸入轉(zhuǎn)矩，經(jīng)螺桿上小導程螺紋推動下推管在花鍵槽中沿軸線向上位移，即小導程螺紋副將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動；此時因離合器處于接合狀態(tài)，則上推管亦向上位移并借助大導程螺紋的作用，在車門載荷中一部分載荷的作用下，推動設于輸出套管上的螺母及該套管作慢速回轉(zhuǎn)運動，即大導程螺紋副將直線運動轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運動，并克服較大阻力矩，使車門關閉。在車門關閉到位時，阻力增大，輸出套管無法回轉(zhuǎn)，但電機仍在工作，則該套管及設于其上的車門轉(zhuǎn)臂和車門在將門架壓緊的同時，跟隨上推管同步向上位移進行提升鎖緊，直到極限位置后，控制電路使電機停機，車門在鎖緊裝置和自鎖性的輸入螺桿雙重保險下，安全可靠地緊緊關閉。在關閉過程中，偶遇障礙物時，電機反轉(zhuǎn)，車門打開退回，然后再關閉，實現(xiàn)防夾功能。當車門開啟時，控制電路控制電機反轉(zhuǎn)，經(jīng)小導程螺紋副的作用，使上、下推管向下位移，輸出套管帶著轉(zhuǎn)臂、車門下行而脫開鎖緊狀態(tài)后，由于固定外套管和卸載彈簧的限位，輸出套管不能繼續(xù)下行，但此時輸入螺桿仍在繼續(xù)回轉(zhuǎn)，上、下推管仍在下行，則大導程螺紋副將直線運動轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運動，迫使輸出套管相對外導管回轉(zhuǎn)，將車門開啟，直抵達極限位置后停機。
彈簧卸載機構(gòu)如圖2所示，由彈簧(17)和外導管(16)構(gòu)成。外導管為外圓柱面，管內(nèi)上端為一環(huán)狀凸臺，其環(huán)的上平面設有半球形環(huán)槽，一組鋼球設于其上；環(huán)的下平面為彈簧座，圓柱形壓縮彈簧設于該座與固定外套管(10)之間；外導管下端沿內(nèi)璧均布有花鍵，在固定外套管上部的外花鍵槽中可作軸向位移，即當車門提升鎖緊時隨彈簧的伸長而上移，當開門起始時隨彈簧的壓縮而下移。設于輸出套管(22)上的轉(zhuǎn)臂，將車門重力、摩擦力等載荷的大部分經(jīng)輸出套管、一組鋼球(21)傳給固定外套管與下套管，由支承架承受。
集減速、自鎖、提升鎖緊于一體的螺旋減速機構(gòu)，如圖3所示，由輸入螺桿(12)、設于下推管(15)的小導程螺母(14)、上推管(18)和設于輸出套管(22)的大導程螺母(24)構(gòu)成。下推管下段的內(nèi)壁設有小導程螺母，其外圓柱面均布著花鍵，可在固定外套管(10)的內(nèi)花鍵槽中上下位移。通過離合器與下推管聯(lián)接的上推管沿外圓柱面均布有多根大導程左旋螺紋線，與設于輸出套管上的大導程左旋螺紋螺母旋合。當小導程螺桿回轉(zhuǎn)時，推動與之旋合的小導程螺母及下推管沿花鍵槽作軸向直線運動，相應地上推管也同步跟隨作軸向直線運動，此時，因多頭大導程螺紋副的效率較高，且在車門的一部分載荷作用下，輸出套管和車門不可能作軸向上升或下降運動，而是作回轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)車門開啟或關閉之功能。但當車門關閉到位后，盡管電機繼續(xù)回轉(zhuǎn)，而車門被門架所阻無法轉(zhuǎn)動，則克服摩擦力進行舉升鎖緊；或開門起始時下降脫開鎖緊。以完成舉升鎖緊或脫開鎖緊功能。此外，小導程輸入螺桿一般設計成自鎖螺桿，從而在關門行車過程中，具有鎖緊與自鎖雙重保險。同時，輸出螺紋與輸入螺紋的導程之比，是輸入螺桿與輸出套管的轉(zhuǎn)速之比，也就是減速比i＝輸入轉(zhuǎn)速n1/輸出轉(zhuǎn)速n2＝輸出螺紋導程p2/輸入螺紋導程p1。因此，本機構(gòu)具有舉升鎖緊、自鎖和減速于一體的功能。
柔性聯(lián)軸環(huán)如圖4所示，由機座(2)、下套管(4)、聯(lián)軸環(huán)(7)和鉸銷(5)所構(gòu)成。機座和下套管上分別設有兩耳，相位為180°，其上各設有一螺孔，螺孔中心線垂直于機座和下套管的軸線，機座與下套管兩耳之間相錯90°，均布4個銷孔的聯(lián)軸環(huán)設于機座和下套管上，且同軸線，4根鉸銷設于螺孔與銷孔中，構(gòu)成動聯(lián)接。在性能上，與萬向節(jié)無導，但結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好。電機軸同輸入螺桿的聯(lián)接與上述相同。這樣，當安裝精度不高時，該聯(lián)接可補償角度偏差。
位移式離合器如圖5所示。由控制滑塊(20)、彈簧(23)和4個鋼球(19)所構(gòu)成?？刂苹瑝K的中部設有軸環(huán)，軸環(huán)附近為圓柱形，下段為微量錐度的圓錐體，其上設有均布的4個球槽；軸環(huán)的上部為拉桿(25)。設于控制滑塊的軸環(huán)與上推管(18)內(nèi)壁環(huán)形凸臺之間的為圓柱形壓縮彈簧(23)。在正常情況下，因彈簧力的作用，控制滑塊的圓柱體部分，將4個鋼球堵在下推管(15)與上推管(18)的球槽內(nèi)，以實現(xiàn)上、下推管的聯(lián)接，進行正常工作。在十分特殊如電機損壞的情況下，用手工操縱杠桿向上拉動拉桿(25)，彈簧受到壓縮，控制滑塊的球槽部位對準了鋼球，使其滾落到槽中，從而實現(xiàn)了上、下推管的分離，用人工操作車門。當需要接合而復位時，可進一步拉動拉桿使滑塊繼續(xù)上移，則斜槽將鋼球推入上、下推管的槽孔中，再將拉桿和滑塊轉(zhuǎn)動一個很小的角度，不使鋼球滑出，待松開拉桿在彈簧力作用下而復位時，反轉(zhuǎn)一個小角度，從而又正常投入運行。在通常應急時，只需按下應急按鈕，啟動設有800℃以上阻燃套管的應急線路，車門迅速打開，完成應急簡便操作。
權利要求
1.一種客車乘客門卸載式電動門泵裝置，主要由直流電機、輸入螺桿、卸載彈簧及輸出套管組成，其特征是用聯(lián)軸環(huán)與直流電機聯(lián)接的小導程螺桿，同設于下推管內(nèi)的小導程螺母旋合，下推管的外圓柱面設有花鍵，其與設于固定外套管內(nèi)的花鍵槽作同軸線位移；用離合器與下推管聯(lián)接的上推管外圓柱面設有多根大導程螺紋，與設于輸出套管內(nèi)的大導程螺母旋合；固定外套管與輸出套管之間設有卸載機構(gòu)；上、下推管之間設有離合器。
2.根據(jù)權利要求1所述之客車乘客門卸載式電動門泵裝置，其特征是卸載機構(gòu)由彈簧和外導管構(gòu)成。圓柱形的外導管，其上端為一環(huán)狀凸臺，凸臺的上平面設有半球形環(huán)槽，一組鋼球設于其上；輸出套管的下端與該組鋼球接觸，其下段內(nèi)設有花鍵，在固定外套管上部的外花鍵槽中可作軸向位移；圓柱形壓縮彈簧設于凸臺下平面與固定外套管上端之間。
3.根據(jù)權利要求1所述之客車乘客門卸載式電動門裝置，其特征是離合器為控制滑塊、彈簧和鋼球組成。圓柱形滑塊中部設有軸環(huán)，下部為微量錐度的圓錐體，其上設有沿軸向呈月牙型的4個均布球槽，4個鋼球分別與該球槽和上推管中的半球窩以及下推管上的球孔相對應。軸環(huán)的上部為拉桿；圓柱形壓縮彈簧設于上推管內(nèi)的擋環(huán)與滑塊軸環(huán)之間。
4.根據(jù)權利要求1所述之客車乘客門卸載式電動門泵裝置，其特征是聯(lián)軸環(huán)的周邊均布著4個與軸線相垂直的銷孔，設于電機軸上的套筒一端設有相位為180°的兩耳，其上各設有一螺紋孔；尾部設有螺紋與該螺紋孔旋合的4只鉸銷分別插入上述銷孔中，構(gòu)成柔性聯(lián)接，與十字接頭類似。下套管與機座聯(lián)接的聯(lián)軸環(huán)也相同。
5.根據(jù)權利要求1所述之客車乘客門卸載式電動門泵裝置，其特征是輸入螺桿的小導程螺紋副是自鎖的，即其導程角小于、等于摩擦角，也可設計成不自鎖。大、小導程螺紋副是滑動螺旋，也可設計為滾動螺旋。
6.根據(jù)權利要求1所述之客車乘客門卸載式電動門泵裝置，其特征是設于電機軸上與聯(lián)軸環(huán)聯(lián)接的小導程螺桿，與設于其上的小導程螺母旋合；設于該螺母上的下推管經(jīng)離合器與設有大導程左旋螺紋的上推管聯(lián)接，該上推管與設于其上的大導程螺母旋合；設于該螺母上的輸出套管經(jīng)轉(zhuǎn)臂與車門聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明是涉及一種客車乘客門卸載式電動門泵裝置。它由包括電機、卸載與螺旋減速機構(gòu)幾大部分構(gòu)成。其特征在于與電機聯(lián)接的小導程輸入螺桿，同外設花鍵、內(nèi)設螺母的下推管旋合；設有大導程螺紋的上推管與輸出套管螺母旋合；固定外套管與輸出套管之間設有卸載彈簧；上、下推管中設有控制離合的鋼球和滑塊。本發(fā)明節(jié)能、減振，外形為一根小直徑的圓管，體積小，結(jié)構(gòu)簡單，式樣新穎、美觀，功能齊全，操作簡便。適用于各種客車各類車門。
文檔編號E05F15/14GK1851221SQ200510068618
公開日2006年10月25日 申請日期2005年4月23日 優(yōu)先權日2005年4月23日
發(fā)明者王能員 申請人:王能員