專利名稱：一種塞拉門螺旋雙搖桿導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種塞拉門螺旋雙搖桿導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機(jī)構(gòu)涉及的是一種車輛塞拉門的塞拉密封啟閉機(jī)構(gòu)，特別是一種高鐵或其他軌道車輛塞拉門的螺旋雙搖桿導(dǎo)桿凸輪組合空間機(jī)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(shí)一方面要實(shí)現(xiàn)兩扇對(duì)開(kāi)和對(duì)關(guān)的門扇啟閉移動(dòng)運(yùn)動(dòng)，另一方面要實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)時(shí)向外或?qū)﹃P(guān)時(shí)向內(nèi)的門扇塞拉運(yùn)動(dòng)，以保證關(guān)門后有良好的密封效果；為一扇時(shí)也要實(shí)現(xiàn)上述的塞拉密封啟閉運(yùn)動(dòng)，只不過(guò)是實(shí)現(xiàn)一扇的單開(kāi)和單關(guān)而已。為實(shí)現(xiàn)此塞拉密封啟閉功能，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有塞拉門大體分為三種類型
1)國(guó)產(chǎn)A公司的A型塞拉門，沿X方向?qū)崿F(xiàn)門的對(duì)開(kāi)與關(guān)，沿y方向?qū)崿F(xiàn)塞拉運(yùn)動(dòng)達(dá)到密封，但是沿χ方向運(yùn)動(dòng)的主軸不固定，它同時(shí)沿y方向移動(dòng)，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(guó)外B公司的B型塞拉門，沿χ方向?qū)崿F(xiàn)門的對(duì)開(kāi)與關(guān)，χ方向移動(dòng)的主軸固定， 剛性好，塞拉運(yùn)動(dòng)是采用繞χ軸旋轉(zhuǎn)的搖桿擺動(dòng)，帶動(dòng)雙搖桿機(jī)構(gòu)實(shí)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(shí)門扇有一個(gè)上下的擺動(dòng)量，會(huì)影響門扇快速開(kāi)關(guān)時(shí)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性；
3)國(guó)外C公司的C型塞拉門，同樣沿χ方向?qū)崿F(xiàn)門的對(duì)開(kāi)與關(guān)，主軸固定，門的塞拉運(yùn)動(dòng)是采用繞ζ軸轉(zhuǎn)動(dòng)的四桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，其剛性較好，但作塞拉時(shí)門扇沿ζ軸方向須加強(qiáng)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(jì)既能實(shí)現(xiàn)重量輕、尺寸小的輕量化，又能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)-密封的可靠性和降低成本的經(jīng)濟(jì)性，是人們一直在關(guān)注和研究的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種塞拉門螺旋雙搖桿導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機(jī)構(gòu)，在保證基本功能的前提下，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減小尺寸和重量、降低制造成本、提高運(yùn)動(dòng)-密封可靠性的目的。本發(fā)明一種塞拉門螺旋雙搖桿導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機(jī)構(gòu)采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
本發(fā)明一種塞拉門螺旋雙搖桿導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、聯(lián)軸器、螺桿、承載軸、導(dǎo)桿、導(dǎo)桿套、軸套、攜門搖桿(簡(jiǎn)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(jī)構(gòu)；搖桿、短搖桿、導(dǎo)桿、導(dǎo)桿套、螺母、承載軸、軸套組成雙搖桿導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)；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(jī)構(gòu)，所述螺旋機(jī)構(gòu)、雙搖桿導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、槽型凸輪機(jī)構(gòu)聯(lián)接形成螺旋雙搖桿導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機(jī)構(gòu)。
門架與車體相固結(jié)，門架上固定的電機(jī)通過(guò)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，螺母與短搖桿固為一體簡(jiǎn)稱短搖桿，可沿螺桿縱向移動(dòng)和繞螺桿回轉(zhuǎn)中心作小幅轉(zhuǎn)動(dòng)，短搖桿另一端與導(dǎo)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(jié)，能沿承載軸輕松滑動(dòng)和相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；搖桿中間部位設(shè)有橫向內(nèi)花鍵，與導(dǎo)桿的外花鍵組成滑動(dòng)聯(lián)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(lián)， 中部裝有滾子軸和滾子，滾子可沿槽型凸輪作滾動(dòng)。所述槽型凸輪可采用直線加折線或其它曲線形狀。當(dāng)滾子在門把的帶動(dòng)下沿槽型凸輪的直線部分移動(dòng)時(shí)，能帶動(dòng)塞拉門走直線軌跡，實(shí)現(xiàn)門扇的開(kāi)與關(guān)；當(dāng)滾子走到槽型凸輪的折線部分時(shí)，則帶動(dòng)塞拉門走一段折線，實(shí)現(xiàn)門扇的塞拉密封運(yùn)動(dòng)?？稍陂T扇下方設(shè)置與上方對(duì)稱的滾子、槽型凸輪機(jī)構(gòu)，使得門扇在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中具有更好的剛度和穩(wěn)定性。本發(fā)明機(jī)構(gòu)的工作原理電機(jī)得電后通過(guò)聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)螺母作直線移動(dòng)，螺母與短搖桿固聯(lián)，通過(guò)導(dǎo)桿，使搖桿沿X軸移動(dòng)，帶動(dòng)門把及門扇沿X方向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)門扇的開(kāi)與關(guān)；由于門把與門扇是被動(dòng)運(yùn)動(dòng)，其上滾子受槽型凸輪形狀的限制，若槽型凸輪設(shè)計(jì)成直線加折線的幾何形狀，直線控制門扇的直線開(kāi)與關(guān)，而折線段迫使門扇走一段折線，以實(shí)現(xiàn)門扇的塞拉復(fù)合運(yùn)動(dòng)。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(jī)構(gòu)，要求門扇啟閉迅速，塞拉密封可靠。本發(fā)明一種塞拉門螺旋雙搖桿導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機(jī)構(gòu)，與上述國(guó)內(nèi)外塞拉門機(jī)構(gòu)相比，具有以下特點(diǎn)
1)承載軸兩端固定在門架上，與國(guó)產(chǎn)A型塞拉門承載軸整體參與運(yùn)動(dòng)情況相比，不僅承載能力大幅提高，整體強(qiáng)度、剛度顯著增加，而且運(yùn)動(dòng)部分零部件數(shù)量、重量明顯下降，實(shí)現(xiàn)了塞拉門門系統(tǒng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輕量化；
2)與國(guó)外B型塞拉門相比，塞拉運(yùn)動(dòng)也是采用繞χ軸旋轉(zhuǎn)的搖桿擺動(dòng)，但將搖桿中間的轉(zhuǎn)動(dòng)改為移動(dòng)，使得短搖桿有更小擺幅，結(jié)構(gòu)更緊湊；且保留了 B型塞拉門良好的門扇動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性、塞拉密封可靠與門扇啟閉迅速等特點(diǎn)；
3)搖桿與門扇上的門把相鉸接，通過(guò)凸輪機(jī)構(gòu)作塞拉與啟閉運(yùn)動(dòng)，其受力較大，機(jī)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(qiáng)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(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性；
4)由于機(jī)構(gòu)各運(yùn)動(dòng)副的巧妙布局，使短搖桿的擺角很小(可在6°左右)，導(dǎo)致機(jī)構(gòu)的摩擦磨損小，潤(rùn)滑易于實(shí)現(xiàn)，傳動(dòng)效率高。5)本發(fā)明一種塞拉門螺旋雙搖桿導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機(jī)構(gòu)，不僅適于普通塞拉距離的塞拉門，同時(shí)也適合具有微動(dòng)塞拉的塞拉門機(jī)構(gòu)，此時(shí)只需調(diào)整槽型凸輪的形狀尺寸即可。


以下將結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
圖1是本發(fā)明電機(jī)聯(lián)軸器傳動(dòng)的塞拉門空間機(jī)構(gòu)原理圖。圖2是本發(fā)明塞拉門空間機(jī)構(gòu)YOZ平面原理圖。圖3是本發(fā)明電機(jī)齒輪傳動(dòng)的塞拉門空間機(jī)構(gòu)原理圖。
圖4是本發(fā)明電機(jī)齒帶傳動(dòng)的塞拉門空間機(jī)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)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(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機(jī)構(gòu)包括電機(jī)1、聯(lián)軸器2、螺桿3、承載軸4、導(dǎo)桿5、導(dǎo)桿套6、軸套7、攜門搖桿(簡(jiǎn)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(jī)構(gòu)；搖桿8、短搖桿10、導(dǎo)桿5、導(dǎo)桿套6、螺母9、承載軸4、軸套7組成雙搖桿導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)；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(jī)構(gòu)，所述螺旋機(jī)構(gòu)、雙搖桿導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、槽型凸輪機(jī)構(gòu)聯(lián)接形成螺旋雙搖桿導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機(jī)構(gòu)。所述門架16與車體相固結(jié)，門架16上固定的電機(jī)1通過(guò)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16，螺桿3上裝有螺母9，螺母9與短搖桿10固為一體簡(jiǎn)稱短搖桿10，可沿螺桿3縱向移動(dòng)和繞螺桿3回轉(zhuǎn)中心作小幅轉(zhuǎn)動(dòng)，短搖桿10另一端與導(dǎo)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(jié)，能沿承載軸4 輕松滑動(dòng)和相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；攜門搖桿8中間部位設(shè)有橫向內(nèi)花鍵，與導(dǎo)桿5的外花鍵組成滑動(dòng)聯(lián)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(lián)，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(dòng)。所述槽型凸輪14采用直線加折線或其它曲線形狀。當(dāng)滾子12在門把11的帶動(dòng)下沿槽型凸輪14的直線部分移動(dòng)時(shí)，能帶動(dòng)塞拉門走直線軌跡，實(shí)現(xiàn)門扇15的開(kāi)與關(guān)，如圖1中雙點(diǎn)劃線所示；當(dāng)滾子12走到槽型凸輪14的折線部分時(shí)，則帶動(dòng)塞拉門走一段折線，實(shí)現(xiàn)門扇15的塞拉運(yùn)動(dòng)，如圖1中實(shí)線所示。在門扇15下方設(shè)置與上方對(duì)稱的滾子、槽型凸輪機(jī)構(gòu)，使得門扇15在運(yùn)動(dòng)過(guò)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(yùn)動(dòng)可按下述過(guò)程實(shí)現(xiàn)電機(jī)1得電后通過(guò)聯(lián)軸器2驅(qū)動(dòng)螺桿3轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)螺母9作直線移動(dòng)，螺母9與短搖桿10固聯(lián)，通過(guò)導(dǎo)桿5，使攜門搖桿8沿χ軸移動(dòng)，帶動(dòng)門把11及門扇15沿χ方向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)門扇15的開(kāi)與關(guān)；由于門把11與門扇15是被動(dòng)運(yùn)動(dòng)，其上滾子12受槽型凸輪14形狀的限制，若槽型凸輪14設(shè)計(jì)成直線加折線的幾何形狀，直線控制門扇15的直線開(kāi)與關(guān)，而折線段迫使門扇15走一段折線，以實(shí)現(xiàn)門扇15的塞拉復(fù)合運(yùn)動(dòng)；由圖2可清楚的看到此空間機(jī)構(gòu)在YOZ平面內(nèi)的雙搖桿導(dǎo)桿凸輪的運(yùn)動(dòng)情況。將圖1中電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器傳動(dòng)改為電機(jī)通過(guò)一對(duì)齒輪或齒輪齒帶傳動(dòng)，可分別獲得如圖3、4所示塞拉門螺旋雙搖桿導(dǎo)桿凸輪組合空間機(jī)構(gòu)的兩個(gè)實(shí)施例，此兩個(gè)實(shí)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(jī)1通過(guò)齒輪2A、2B傳動(dòng)時(shí)，要求齒輪有較小的側(cè)隙，以保證傳動(dòng)精度和使用壽命；圖4中電機(jī)1通過(guò)齒輪2C、2E及齒帶2D 傳動(dòng)時(shí)，會(huì)進(jìn)一步降低傳動(dòng)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(jī)構(gòu)，要求門扇啟閉迅速，塞拉密封可靠。本發(fā)明的塞拉門機(jī)構(gòu)，與上述國(guó)內(nèi)外塞拉門機(jī)構(gòu)相比，具有以下特點(diǎn)
1)承載軸兩端固定在門架上，與國(guó)產(chǎn)A型塞拉門承載軸整體參與運(yùn)動(dòng)情況相比，不僅強(qiáng)度、剛度均有顯著增加，而且運(yùn)動(dòng)部分質(zhì)量明顯下降，實(shí)現(xiàn)了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輕量化；
2)與國(guó)外B型塞拉門相比，將搖桿中間的轉(zhuǎn)動(dòng)改為移動(dòng)，使得短搖桿有更小擺幅，結(jié)構(gòu)更緊湊；且保留了 B型塞拉門良好的門扇動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性、塞拉密封可靠與門扇啟閉迅速等特
點(diǎn)
3)攜門搖桿與門扇上的門把相鉸接，通過(guò)凸輪機(jī)構(gòu)作塞拉與啟閉運(yùn)動(dòng)，其受力較大，機(jī)構(gòu)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(qiáng)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(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性；
4)由于機(jī)構(gòu)各運(yùn)動(dòng)副的巧妙布局，使短搖桿的擺角很小(可在6°左右)，導(dǎo)致機(jī)構(gòu)的摩擦磨損小，潤(rùn)滑易于實(shí)現(xiàn)，傳動(dòng)效率高。
權(quán)利要求
1.一種塞拉門螺旋雙搖桿導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機(jī)構(gòu)，其特征在于包括電機(jī)、聯(lián)軸器、 螺桿、承載軸、導(dǎo)桿、導(dǎo)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(jī)構(gòu)；搖桿、短搖桿、導(dǎo)桿、導(dǎo)桿套、螺母、承載軸、軸套組成雙搖桿導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)；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(jī)構(gòu)，所述螺旋機(jī)構(gòu)、雙搖桿導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、槽型凸輪機(jī)構(gòu)聯(lián)接形成螺旋雙搖桿導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種塞拉門螺旋雙搖桿導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機(jī)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(jī)通過(guò)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，螺母與短搖桿固為一體，可沿螺桿縱向移動(dòng)和繞螺桿回轉(zhuǎn)中心作小幅轉(zhuǎn)動(dòng)，短搖桿另一端與導(dǎo)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(jié)，能沿承載軸輕松滑動(dòng)和相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；搖桿中間部位設(shè)有橫向內(nèi)花鍵，與導(dǎo)桿的外花鍵組成滑動(dòng)聯(lián)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(lián)，中部裝有滾子軸和滾子，滾子可沿槽型凸輪作滾動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種塞拉門螺旋雙搖桿導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機(jī)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雙搖桿導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機(jī)構(gòu)，其特征在于當(dāng)滾子在門把的帶動(dòng)下沿槽型凸輪的直線部分移動(dòng)時(shí)，能帶動(dòng)塞拉門走直線軌跡，實(shí)現(xiàn)門扇的開(kāi)與關(guān)；當(dāng)滾子走到槽型凸輪的折線部分時(shí)，則帶動(dòng)塞拉門走一段折線，實(shí)現(xiàn)門扇的塞拉密封運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種塞拉門螺旋雙搖桿導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機(jī)構(gòu)，其特征在于在門扇下方設(shè)置與上方對(duì)稱的滾子、槽型凸輪機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明一種塞拉門螺旋雙搖桿導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機(jī)構(gòu)涉及的是一種車輛塞拉門的塞拉密封啟閉機(jī)構(gòu)，特別是一種高鐵或其他軌道車輛塞拉門的螺旋雙搖桿導(dǎo)桿凸輪組合空間機(jī)構(gòu)，包括電機(jī)、聯(lián)軸器、螺桿、承載軸、導(dǎo)桿、導(dǎo)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(jī)構(gòu)；搖桿、短搖桿、導(dǎo)桿、導(dǎo)桿套、螺母、承載軸、軸套組成雙搖桿導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)；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(jī)構(gòu)，所述螺旋機(jī)構(gòu)、雙搖桿導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、槽型凸輪機(jī)構(gòu)聯(lián)接形成螺旋雙搖桿導(dǎo)桿槽型凸輪組合空間機(jī)構(gòu)；所述門架與車體相固結(jié)，門架上固定的電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與螺桿相聯(lián)接。
文檔編號(hào)B61D19/00GK102305007SQ20111024842
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)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(qǐng)人:南京工程學(xué)院