專利名稱：具有道閘桿重力抵消系統(tǒng)的桿式道閘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種配有馬達的桿式道閘設(shè)備，其無需調(diào)整平衡系統(tǒng) 就能使道閘桿安裝成向右側(cè)或左側(cè)打開。
背景技術(shù)：
已知在桿式道閘設(shè)備情況下，需要至少部分地抵消道閘桿重力所 產(chǎn)生的力矩。此力矩在道閘桿從豎直位置到水平位置(以及從水平位 置到豎直位置)的運動過程中變化很大。
為了執(zhí)行這種抵消操作，已經(jīng)提出了各種機構(gòu)。例如，已提出連 接在設(shè)備框架和自道閘桿旋轉(zhuǎn)軸突伸的合適的臂之間的螺旋平衡輪。 在道閘桿朝水平位置旋轉(zhuǎn)的過程中，彈簧伸長，以抵消道閘桿的重力 力矩。當(dāng)必需向右側(cè)打開而不是向左側(cè)打開時，要么彈簧的緊固點必
須對稱地移動，要么整個設(shè)備必須繞其豎直軸線移動180°，因此輸出 軸總是完成相同的旋轉(zhuǎn)。第一種解決方案要求手動干預(yù)，但由于高的 彈簧張力等因素，這并不總是能容易完成。第二種解決方案會使得 當(dāng)在同一通道兩側(cè)使用兩個對置的耦聯(lián)道閘時，首先在視覺上，右側(cè) 道閘相對于左側(cè)道閘(沿相反方向轉(zhuǎn)動)在外觀上不對稱。進一步地， 道閘桿的手動釋放機構(gòu)可使得它本身朝界定入口的固定壁轉(zhuǎn)動，其后 果是在動力驅(qū)動出現(xiàn)故障或動力停斷的情況下，操作難于或不可能進 行。
為了嘗試并獲得較好平衡同時占據(jù)較少空間，也提出使用設(shè)置在 道閘桿旋轉(zhuǎn)軸線上的扭轉(zhuǎn)彈簧。但是，在這種解決方案情況下，由于 必需移除彈簧并使彈簧在軸(也需要被移動)上反轉(zhuǎn)，因此彈簧作用 的方向變化更加復(fù)雜化。因此，在扭轉(zhuǎn)彈簧的情況下，優(yōu)選將整個道 閘轉(zhuǎn)動180°，結(jié)果出現(xiàn)上文提及的不對稱問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的總的目的是克服上述缺陷，提供一種帶有平衡系統(tǒng)的道 閘設(shè)備，該平衡系統(tǒng)能無差別地抵消向右側(cè)打開或向左側(cè)打開的道閘 桿。
鑒于上述目的，根據(jù)本發(fā)明，已制成一種配有馬達的桿式道閘設(shè)
備，包括支撐道閘桿的軸；用于使軸旋轉(zhuǎn)的馬達單元；以及用于抵 消道閘桿重力在軸上所產(chǎn)生的力矩的抵消單元，其中，抵消單元包括 同軸巻繞在軸上的扭轉(zhuǎn)彈簧，扭轉(zhuǎn)彈簧具有第一端部和第二端部，當(dāng) 軸自中性位置開始沿第一方向轉(zhuǎn)動時，第一端部由于軸的旋轉(zhuǎn)而被推 壓以旋緊扭轉(zhuǎn)彈簧，而當(dāng)軸自中性位置開始沿相反的第二方向轉(zhuǎn)動時， 第二端部由于軸的旋轉(zhuǎn)而被推壓以旋緊扭轉(zhuǎn)彈簧，從而能夠在自所述
中性位置開始的兩個旋轉(zhuǎn)方向上至少部分地抵消由所述道閘桿的重力 所產(chǎn)生的力矩。


為了更清楚地解釋本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的創(chuàng)新性原理及其優(yōu) 點，下文將借助于附圖描述應(yīng)用了這種原理的可行示例性實施方式。 附圖中
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的道閘設(shè)備的局部示意性立體圖2示出圖l設(shè)備的示意性平面圖3示出圖l設(shè)備的后部部分的局部示意性立體圖4示出圖l設(shè)備的釋放元件的局部示意性立體圖；以及
圖5示出配備有壁緊固件的圖l道閘設(shè)備的后部立體圖。
具體實施例方式
參見附圖，圖1示出(以虛線示出已移除的封蓋)總體上以10 標(biāo)示的桿式道閘設(shè)備。
設(shè)備10包括本體11,本體11容置連接到旋轉(zhuǎn)軸14的馬達單元
612和平衡單元13,用于安裝道閘桿16的板15緊固到旋轉(zhuǎn)軸14上。
如可從圖2中更清楚觀察到的(其中已部分移除一些封蓋件)，旋 轉(zhuǎn)軸14 (由一對軸承17和18支撐)支撐齒輪19，齒輪馬達21的小 齒輪20嚙合到齒輪19上。有利地，如稍后將會清楚的，齒輪19借助 于由操作桿23 (如果必要，該操作桿可由未示出的需用鑰匙打開的蓋 來保護)驅(qū)動的釋放系統(tǒng)22以可釋放的方式接合到該軸上。
軸14穿過平衡單元13的扭轉(zhuǎn)彈簧24，并且在后部突出從而一體 地支撐一臂25，臂25支撐一推力銷26，推力銷26與軸14平行并在 徑向上與其相隔一定間距。
扭轉(zhuǎn)彈簧具有第一端部27和第二端部28，當(dāng)軸自中性位置(對 應(yīng)于位于豎直位置的道閘桿)開始沿第一方向轉(zhuǎn)動時，第一端部27 被推壓以旋緊扭轉(zhuǎn)彈簧，而當(dāng)軸自中性位置開始沿相反的第二方向轉(zhuǎn) 動時，第二端部28被推壓以旋緊扭轉(zhuǎn)彈簧。
特別地，如同樣可從圖2中清楚觀察到的，在該豎直道閘桿位置， 扭轉(zhuǎn)彈簧24的這兩個端部27和28沿徑向延伸以沿扭轉(zhuǎn)彈簧張力方向 對稱地擱置在銷26的兩側(cè)上。有利地，扭轉(zhuǎn)彈簧將被預(yù)加載，以有利 于以期望的力將桿穩(wěn)固地保持于豎直位置。 還設(shè)置有扭轉(zhuǎn)彈簧端部的單向止擋裝置，以阻止扭轉(zhuǎn)彈簧各端部 沿與自中性位置開始旋緊扭轉(zhuǎn)彈簧的銷的推動方向的相反方向的運 動。這些單向止擋裝置有利地由形成于扭轉(zhuǎn)彈簧的覆蓋外殼內(nèi)的槽隙 29、 30的底部或端部部分形成，扭轉(zhuǎn)彈簧的端部穿過該槽隙。
道閘桿為了完成其關(guān)閉運動，必須轉(zhuǎn)動90。(在圖示情況下沿逆 時針方向)，有利地在兩個機械止擋件之間轉(zhuǎn)動90°。兩個機械止擋件 之一是可移動的，這是因為當(dāng)欲使道閘桿反向旋轉(zhuǎn)時，桿必須從同一 豎直位置開始沿相反的方向轉(zhuǎn)動，然后桿將會遇到另一固定的止擋件。
如圖3更清楚示出的，在運動過程中，后部操作桿25從豎直位置 (實線所示)轉(zhuǎn)動90。至水平位置(虛線所示)。可以想到設(shè)置機械止 擋裝置以將軸旋轉(zhuǎn)運動限制于道閘桿的豎直位置和水平位置之間。這 種機械止擋裝置還是能調(diào)整的，以相對于道閘桿豎直位置選擇性地沿順時針方向或沿逆時針方向到達水平位置。這兩個位置之間的運動有
利地分別由豎直位置止擋件31和水平位置止擋件32限定。豎直止擋 件制成可反轉(zhuǎn)使用的板31的形狀，因此它能被安裝成阻止進一步的逆 時針運動(如圖2示出的)或者是順時針運動(通過翻轉(zhuǎn)該板至操作 桿的右側(cè)來實現(xiàn)，如圖2中虛線所示)，并因而實現(xiàn)上述的可移動的止 擋件。在順時針運動的情況下，操作桿的水平位置將翻轉(zhuǎn)到左側(cè)，且 水平止擋件將是止擋件33 (其與止擋件32鏡像對稱)。
當(dāng)設(shè)備照圖示中的方式安裝時，在操作桿從豎直位置運動到水平 位置時(在圖1的逆時針運動的情況下)，銷26移動扭轉(zhuǎn)彈簧的端部 27，同時端部28由止擋座30保持阻擋。當(dāng)需要道閘沿相反方向操作 時，簡單轉(zhuǎn)換豎直止擋件31，使得當(dāng)適當(dāng)?shù)夭僮鼾X輪馬達時，道閘桿 沿順時針方向從豎直位置移到水平位置，同時銷26移動扭轉(zhuǎn)彈簧的端 部28，且端部27由止擋座29保持阻擋。在這兩種情況下，扭轉(zhuǎn)彈簧 (根據(jù)道閘桿的重量適當(dāng)?shù)卮_定尺寸)以完全對稱方式產(chǎn)生所需的平衡 效果。
在道閘桿相對于旋轉(zhuǎn)軸線偏心的情況下(如圖所示)，也可以反轉(zhuǎn) 該板15和道閘桿在該板上的位置，以獲得在向右側(cè)打開和向左側(cè)打開 兩種情況下完全對稱的運動。
圖4更詳細地示出道閘桿釋放系統(tǒng)，其在道閘桿必需手動操作時 進行操作，同時保持扭轉(zhuǎn)彈簧的平衡效果。如前文提及的，釋放的目 的是使道閘桿不再受不能反轉(zhuǎn)的齒輪馬達的約束。
為此目的，釋放系統(tǒng)包括用于齒輪19和軸14之間接合的可釋放 的接合裝置。有利地，該接合裝置包括細長元件35，細長元件35在 軸14上的溝槽或銑槽36處橫向穿過軸14，以能夠克服推力彈簧37 的作用沿軸的軸向滑動。推力彈簧37將細長元件35推入位于與齒輪 19一體的套筒39的徑向座38內(nèi)，其中套筒39在軸14上能自由轉(zhuǎn)動。
通過操作操作桿23， 一操作銷40(如圖2中的虛線所示)能在軸 14內(nèi)沿軸向滑動以推動細長元件35，使細長元件35與套筒39脫離。
有利地，套筒39具有若干個以一定角度(例如，每隔30。)間隔的徑向座，因此道閘桿能在多個中間位置被重新阻擋。
至此，應(yīng)該已經(jīng)清楚本發(fā)明的目的是如何實現(xiàn)的，本發(fā)明提供了 一種無需對平衡設(shè)備施加干預(yù)就允許在兩個方向上均使道閘桿平衡的 設(shè)備。道閘桿的平衡是通過旋轉(zhuǎn)在道閘桿運動過程中巻緊扭轉(zhuǎn)彈簧的
扭轉(zhuǎn)彈簧末端而完成的為了在相反應(yīng)用中平衡道閘桿，將道閘桿簡 單地旋轉(zhuǎn)180° (如果需要可以通過支撐設(shè)備完成)，反轉(zhuǎn)可移動的止 擋件，以此方式輸出軸通過沿相反方向轉(zhuǎn)動而將移動另一扭轉(zhuǎn)彈簧末 端(同時第一扭轉(zhuǎn)彈簧末端將保持靜止)，從而容許道閘桿平衡。
所述設(shè)備的另一優(yōu)點是當(dāng)在入口處存在兩個對置道閘時，具有位 于同一側(cè)的釋放裝置。
應(yīng)該注意到，與普通道閘不同，道閘桿平衡是有利地通過與扭轉(zhuǎn) 彈簧的扭轉(zhuǎn)成正比的力矩實現(xiàn)的。這樣，能根據(jù)道閘桿的重量適當(dāng)?shù)?選擇扭轉(zhuǎn)彈簧，使得扭轉(zhuǎn)彈簧產(chǎn)生的力矩與道閘桿重力產(chǎn)生的相反力
矩非常相似，并且在整個道閘桿運動過程中，馬達能以最小負載運行， 因此幾乎以最大空轉(zhuǎn)速度運轉(zhuǎn)。
這些道閘桿的尺寸可有利地形成為使得在它們最大長度時相對于 旋轉(zhuǎn)中心具有相同的靜力矩，并且當(dāng)?shù)篱l桿需要縮短(在一定限度內(nèi)) 時，為了確保最佳的道閘操作，簡單添加合適的配重以抵消減少的靜 力矩。這樣，將不必針對不同道閘桿長度設(shè)置不同的彈簧。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備也具有無需現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)基座就能夠直接固 定到壁部上的新穎特性，這是由于抵消系統(tǒng)的創(chuàng)新性結(jié)構(gòu)使得設(shè)備 沿豎直方向具有緊湊形狀和有限深度、能夠在正面進行釋放操作、并 且無需轉(zhuǎn)動致動器本體就能實現(xiàn)道閘桿打開/關(guān)閉方向的反轉(zhuǎn)。圖5完 整示出帶有支撐裝置41的圖l的設(shè)備，支撐裝置41有利地能固定到 本體11的基部，并且在后部具有用于安裝至壁部的固定裝置42 (例 如具有螺旋形地錨的孔)。
從本質(zhì)上講，上述對應(yīng)用了本發(fā)明創(chuàng)新性原理的實施方式的描述 是對此創(chuàng)新性原理進行的示例性描述，因此不應(yīng)當(dāng)理解為對本文所要 求的權(quán)利要求范圍的限制。例如，道閘桿相對于旋轉(zhuǎn)軸線的位置及其安裝系統(tǒng)可根據(jù)包括美觀要求在內(nèi)的具體要求而改變。如果需要，與
兩個極限道閘桿旋轉(zhuǎn)位置的機械止擋件干涉的臂可與推力銷26的支 撐臂分開。道閘桿釋放裝置也可省略或與上述有利描述的情形不同。
權(quán)利要求
1.一種配有馬達的桿式道閘設(shè)備，包括支撐道閘桿的軸(14)；用于使所述軸轉(zhuǎn)動的馬達單元(12)；以及用于抵消所述道閘桿的重力在所述軸上產(chǎn)生的力矩的抵消單元(13)；其特征在于，所述抵消單元(13)包括同軸地卷繞在所述軸上的扭轉(zhuǎn)彈簧(24)，所述扭轉(zhuǎn)彈簧(24)具有第一端部(27)和第二端部(28)，當(dāng)所述軸(14)自中性位置開始沿第一方向轉(zhuǎn)動時，所述第一端部(27)由于所述軸的旋轉(zhuǎn)而被推壓以旋緊所述扭轉(zhuǎn)彈簧，而當(dāng)所述軸(14)自所述中性位置開始沿相反的第二方向轉(zhuǎn)動時，所述第二端部(28)由于所述軸的旋轉(zhuǎn)而被推壓以旋緊所述扭轉(zhuǎn)彈簧，從而能夠在自所述中性位置開始的兩個旋轉(zhuǎn)方向上至少部分地抵消由所述道閘桿的重力所產(chǎn)生的力矩。
2. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中，所述軸(14)借助于所述扭轉(zhuǎn)彈簧的兩個端部(27、 28)的交替推力來支撐推力銷(26)，所述推力銷(26)與所述軸(14)平行并且沿徑向與其相隔一定間距以位于所述扭轉(zhuǎn)彈簧的兩個端部之間，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的兩個端部沿徑向突出以從兩個相反方向推壓在所述銷(26 )上；還設(shè)置有單向止擋裝置(29、30)以阻止所述扭轉(zhuǎn)彈簧的各個相應(yīng)端部(27、 28)在所述銷(26)推動另一端部的運動過程中沿與旋緊所述扭轉(zhuǎn)彈簧的方向相反的方向運動。
3. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，選擇所述扭轉(zhuǎn)彈簧(24)，使其產(chǎn)生的力矩與所述道閘桿的重力產(chǎn)生的反向力矩大致相同并成正比。
4. 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述單向止擋裝置由形成于所述扭轉(zhuǎn)彈簧的覆蓋外殼內(nèi)的兩個槽隙的端部部分組成，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的端部(27、 28)穿過所述兩個槽隙的端部部分。
5. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中，設(shè)置有機械止擋裝置(31、32、 33)，以將所述軸的旋轉(zhuǎn)運動限制于道閘桿豎直的位置和道閘桿水平的位置之間。
6. 如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述機械止擋裝置能夠調(diào)整，以相對于道閘桿豎直的位置選擇性地沿順時針方向或沿逆時針方向移動至道閘桿水平的位置。
7. 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述機械止擋裝置包括第一豎直位置止擋件(31)和至少一個第二水平位置止擋件(32 ),自所述軸(14)沿徑向突出的一臂(25)與所述至少一個第二水平位置止擋件(32)干涉。
8. 如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述豎直位置止擋件(31)制成可反轉(zhuǎn)使用的板的形狀，其能被安裝成阻止自所述軸(14)突出的所述臂(25)選擇性地沿逆時針或順時針方向的進一步運動。
9. 如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述軸(14)借助于所述扭轉(zhuǎn)彈簧的兩個端部(27、 28)的交替推力來支撐推力銷(26)，所述推力銷(26)與所述軸(14)平行并且沿徑向與其相隔一定間距以位于所述扭轉(zhuǎn)彈簧的兩個端部之間，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的兩個端部沿徑向突出以從兩個相反方向推壓在所述銷(26 )上，還設(shè)置有單向止擋裝置(29、30)以阻止所述扭轉(zhuǎn)彈簧的各個相應(yīng)端部(27、 28)在所述銷(26)推動另一端部的運動過程中沿與旋緊所述扭轉(zhuǎn)彈簧的方向相反的方向運動，并且其中，所述臂(25)也用作將推力銷(26)支撐在所述軸(14)上的支撐裝置。
10. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述馬達單元借助于釋放系統(tǒng)(22、 23)以能脫離的方式在運動學(xué)意義上連接到所述軸(14)。
11. 如權(quán)利要求IO所述的設(shè)備，其中，所述釋放系統(tǒng)包括以下部件齒輪(19)，其在所述軸(14)上能自由地轉(zhuǎn)動，且所述馬達單元(12)的齒輪馬達(21)的小齒輪(20)連接到所述齒輪(19);可釋放的接合裝置(35、 39)，其位于所述軸和所述齒輪之間；以及桿(23)，其用于在嚙合位置和脫離位置之間手動地操作所述可釋放裝置。
12. 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述桿(23)定位于將道 閘桿支撐于所述軸(14)上的板(15)上。
13. 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述可釋放的接合裝置包 括細長元件(35)，所述細長元件(35)在細長溝槽(36)處橫向穿過 所述軸(14)，以在接合位置和脫離位置之間在所述軸上沿軸向滑動， 在所述接合位置時，所述細長元件(35)位于與所述齒輪(19) 一體 的套筒(39)中的徑向座(38)內(nèi)，在所述脫離位置時，所述細長元 件(35)與所述徑向座(38)脫離，所述桿在運動學(xué)意義上連接到所 述細長元件(35)，以使所述細長元件(35)克服彈簧(37)的作用從 所述接合位置運動到所述脫離位置。
14. 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，所述桿(23)借助于操作 銷(40 )在運動學(xué)意義上連接到所述細長元件(35 )，所述操作銷(40 ) 在所述軸(14)內(nèi)沿軸向滑動。
15. 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，所述套筒(39)包括多個 以一定角度間隔的徑向座(38)。
16. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其包括用于緊固至壁部的支撐裝 置(41、 42)。
全文摘要
一種配有馬達的桿式道閘設(shè)備，包括支撐道閘桿的軸(14)；用于使軸旋轉(zhuǎn)的馬達單元(12)；以及用于抵消道閘桿重力在軸上所產(chǎn)生的力矩的單元(13)。抵消單元(13)包括同軸卷繞在軸上的扭轉(zhuǎn)彈簧(24)，其具有第一端部(27)和第二端部(28)，當(dāng)軸(14)自中性位置開始沿第一方向轉(zhuǎn)動時，第一端部(27)由于軸的旋轉(zhuǎn)而被推壓以旋緊扭轉(zhuǎn)彈簧，而當(dāng)軸(14)自中性位置開始沿相反的第二方向轉(zhuǎn)動時，第二端部(28)由于軸的旋轉(zhuǎn)而被推壓以旋緊扭轉(zhuǎn)彈簧。這樣，該系統(tǒng)能在自中性位置開始的兩個旋轉(zhuǎn)方向上至少部分地抵消道閘桿的重力所產(chǎn)生的力矩。
文檔編號E01F13/06GK101663440SQ200880013128
公開日2010年3月3日 申請日期2008年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月9日
發(fā)明者M·L·馬佐基 申請人:杰尼烏斯股份公司