專利名稱：客車乘客門卸載式電動(dòng)門泵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)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(dòng)門泵。確切地說，是一種客車乘客門卸載式電動(dòng)門泵裝置，屬于客車車輛技術(shù)領(lǐng)域。
目前，較先進(jìn)的客車乘客門多采用舉升鎖緊式氣動(dòng)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(jī)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(dāng)客車長時(shí)間停放時(shí)，尤其在寒冬氣溫較低時(shí)，氣路或氣動(dòng)元件就產(chǎn)生泄漏，導(dǎo)致氣壓降低，車門無法關(guān)閉。如去冬的廣州、上海等等地方的部分公交車無法運(yùn)行。2.故障多。由于門泵是電路控制氣路驅(qū)動(dòng)的，則無論是電路還是氣路發(fā)生故障時(shí)，都會(huì)造成不正常的工作情況。3.應(yīng)急按鈕也是通過電路控制的，當(dāng)電路被燒毀時(shí)，應(yīng)急按鈕就無法啟動(dòng)，則將導(dǎo)致不堪設(shè)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(dǎo)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(fù)雜，易損而不易維修。
現(xiàn)有較好的電動(dòng)門泵裝置，主要由電機(jī)、減速器、聯(lián)軸機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。其最主要問題是1.齒輪減速器結(jié)構(gòu)復(fù)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(yīng)急機(jī)構(gòu)用手工操作費(fèi)力。6.除減速器外，另有舉升鎖緊裝置，機(jī)構(gòu)多，成本高。7.聯(lián)軸器的工藝復(fù)雜。申請人的新型客車乘客門電動(dòng)門泵裝置，因無卸載機(jī)構(gòu)和活動(dòng)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(jìn)的卸載式電動(dòng)門泵。它是一種通過卸載而減少驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率，以節(jié)能降耗，又緩沖減振；以獨(dú)特而簡單單一的螺旋減速機(jī)構(gòu)取代齒輪或蝸輪減速器、舉升機(jī)構(gòu)和鎖緊機(jī)構(gòu)，實(shí)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(shè)有可耐800℃以上高溫的阻燃套管和阻燃導(dǎo)線直接接通電源，作為緊急開門的應(yīng)急線路；并有手動(dòng)控制的離合器設(shè)于上、下推管之間，作為應(yīng)急的雙重保險(xiǎn)。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是1.通過卸載彈簧可使驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)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(jī)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(yīng)急時(shí)，啟動(dòng)可耐800℃以上高溫的阻燃套管電路按鈕，也可在必要時(shí)輕松地扳動(dòng)應(yīng)急機(jī)構(gòu)，緊急開門，雙重保險(xiǎn)。6.螺旋減速機(jī)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(shù)方案實(shí)現(xiàn)其目的它由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸環(huán)、螺旋減速機(jī)構(gòu)、卸載機(jī)構(gòu)和應(yīng)急手動(dòng)機(jī)構(gòu)等部分組成。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本技術(shù)方案的內(nèi)容作進(jìn)一步詳述

圖1是本客車乘客門卸載式電動(dòng)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(jī)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(dòng)外擺門泵外形示意圖；圖7是自鎖的卸載式電動(dòng)內(nèi)擺門泵外形示意8是自鎖的卸載式電動(dòng)折疊門泵外形示意圖客車乘客門卸載式電動(dòng)門泵裝置，如圖1所示。依次具有直流電機(jī)(1)、機(jī)座(2)，設(shè)于電機(jī)軸上的套筒(3)，設(shè)于固定外套管(10)上的下套管(4)；分別聯(lián)接電機(jī)與輸入螺桿(12)、機(jī)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(dāng)于十字接頭聯(lián)軸器；設(shè)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(shè)于下推管(15)上的小導(dǎo)程螺母(14)與輸入螺桿旋合，下推管的下端外圓柱面上設(shè)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(shè)于外套管與外導(dǎo)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(dǎo)管上端面間設(shè)有一組鋼球(21)，將它們相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的平面摩擦轉(zhuǎn)為滾動(dòng)摩擦；設(shè)于輸出套管上的大導(dǎo)程螺母(24)，與上推管(18)外圓柱面上的大導(dǎo)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(gè)球槽，與上推管下部內(nèi)壁球窩和下推管上部的4個(gè)槽孔相對(duì)應(yīng)，鋼球(19)設(shè)于其中，以控制上、下推管的分離與結(jié)合，設(shè)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(shí)現(xiàn)可靠聯(lián)接。當(dāng)應(yīng)急時(shí)，向上拉動(dòng)滑塊上的拉桿(25)，滑塊克服彈簧壓力而上升到一定位置時(shí)，鋼球沿球槽落下，達(dá)到上、下推管脫開之目的。本發(fā)明的工作原理是當(dāng)車門關(guān)閉時(shí)，控制電路啟動(dòng)直流電機(jī)，驅(qū)動(dòng)輸入螺桿，使它在較高速的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下具有相應(yīng)較小的輸入轉(zhuǎn)矩，經(jīng)螺桿上小導(dǎo)程螺紋推動(dòng)下推管在花鍵槽中沿軸線向上位移，即小導(dǎo)程螺紋副將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)；此時(shí)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(dǎo)程螺紋的作用，在車門載荷中一部分載荷的作用下，推動(dòng)設(shè)于輸出套管上的螺母及該套管作慢速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即大導(dǎo)程螺紋副將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并克服較大阻力矩，使車門關(guān)閉。在車門關(guān)閉到位時(shí)，阻力增大，輸出套管無法回轉(zhuǎn)，但電機(jī)仍在工作，則該套管及設(shè)于其上的車門轉(zhuǎn)臂和車門在將門架壓緊的同時(shí)，跟隨上推管同步向上位移進(jìn)行提升鎖緊，直到極限位置后，控制電路使電機(jī)停機(jī)，車門在鎖緊裝置和自鎖性的輸入螺桿雙重保險(xiǎn)下，安全可靠地緊緊關(guān)閉。在關(guān)閉過程中，偶遇障礙物時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，車門打開退回，然后再關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)防夾功能。當(dāng)車門開啟時(shí)，控制電路控制電機(jī)反轉(zhuǎn)，經(jīng)小導(dǎo)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(shí)輸入螺桿仍在繼續(xù)回轉(zhuǎn)，上、下推管仍在下行，則大導(dǎo)程螺紋副將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，迫使輸出套管相對(duì)外導(dǎo)管回轉(zhuǎn)，將車門開啟，直抵達(dá)極限位置后停機(jī)。
彈簧卸載機(jī)構(gòu)如圖2所示，由彈簧(17)和外導(dǎo)管(16)構(gòu)成。外導(dǎo)管為外圓柱面，管內(nèi)上端為一環(huán)狀凸臺(tái)，其環(huán)的上平面設(shè)有半球形環(huán)槽，一組鋼球設(shè)于其上；環(huán)的下平面為彈簧座，圓柱形壓縮彈簧設(shè)于該座與固定外套管(10)之間；外導(dǎo)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(dāng)車門提升鎖緊時(shí)隨彈簧的伸長而上移，當(dāng)開門起始時(shí)隨彈簧的壓縮而下移。設(shè)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(jī)構(gòu)，如圖3所示，由輸入螺桿(12)、設(shè)于下推管(15)的小導(dǎo)程螺母(14)、上推管(18)和設(shè)于輸出套管(22)的大導(dǎo)程螺母(24)構(gòu)成。下推管下段的內(nèi)壁設(shè)有小導(dǎo)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(dǎo)程左旋螺紋線，與設(shè)于輸出套管上的大導(dǎo)程左旋螺紋螺母旋合。當(dāng)小導(dǎo)程螺桿回轉(zhuǎn)時(shí)，推動(dòng)與之旋合的小導(dǎo)程螺母及下推管沿花鍵槽作軸向直線運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)地上推管也同步跟隨作軸向直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，因多頭大導(dǎo)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(yùn)動(dòng)，而是作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車門開啟或關(guān)閉之功能。但當(dāng)車門關(guān)閉到位后，盡管電機(jī)繼續(xù)回轉(zhuǎn)，而車門被門架所阻無法轉(zhuǎn)動(dòng)，則克服摩擦力進(jìn)行舉升鎖緊；或開門起始時(shí)下降脫開鎖緊。以完成舉升鎖緊或脫開鎖緊功能。此外，小導(dǎo)程輸入螺桿一般設(shè)計(jì)成自鎖螺桿，從而在關(guān)門行車過程中，具有鎖緊與自鎖雙重保險(xiǎn)。同時(shí)，輸出螺紋與輸入螺紋的導(dǎo)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(dǎo)程p2/輸入螺紋導(dǎo)程p1。因此，本機(jī)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(jī)座(2)、下套管(4)、聯(lián)軸環(huán)(7)和鉸銷(5)所構(gòu)成。機(jī)座和下套管上分別設(shè)有兩耳，相位為180°，其上各設(shè)有一螺孔，螺孔中心線垂直于機(jī)座和下套管的軸線，機(jī)座與下套管兩耳之間相錯(cuò)90°，均布4個(gè)銷孔的聯(lián)軸環(huán)設(shè)于機(jī)座和下套管上，且同軸線，4根鉸銷設(shè)于螺孔與銷孔中，構(gòu)成動(dòng)聯(lián)接。在性能上，與萬向節(jié)無導(dǎo)，但結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好。電機(jī)軸同輸入螺桿的聯(lián)接與上述相同。這樣，當(dāng)安裝精度不高時(shí)，該聯(lián)接可補(bǔ)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(gè)鋼球(19)所構(gòu)成?？刂苹瑝K的中部設(shè)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(shè)有均布的4個(gè)球槽；軸環(huán)的上部為拉桿(25)。設(shè)于控制滑塊的軸環(huán)與上推管(18)內(nèi)壁環(huán)形凸臺(tái)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(gè)鋼球堵在下推管(15)與上推管(18)的球槽內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)上、下推管的聯(lián)接，進(jìn)行正常工作。在十分特殊如電機(jī)損壞的情況下，用手工操縱杠桿向上拉動(dòng)拉桿(25)，彈簧受到壓縮，控制滑塊的球槽部位對(duì)準(zhǔn)了鋼球，使其滾落到槽中，從而實(shí)現(xiàn)了上、下推管的分離，用人工操作車門。當(dāng)需要接合而復(fù)位時(shí)，可進(jìn)一步拉動(dòng)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(dòng)一個(gè)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(fù)位時(shí)，反轉(zhuǎn)一個(gè)小角度，從而又正常投入運(yùn)行。在通常應(yīng)急時(shí)，只需按下應(yīng)急按鈕，啟動(dòng)設(shè)有800℃以上阻燃套管的應(yīng)急線路，車門迅速打開，完成應(yīng)急簡便操作。
權(quán)利要求
1.一種客車乘客門卸載式電動(dòng)門泵裝置，主要由直流電機(jī)、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(jī)聯(lián)接的小導(dǎo)程螺桿，同設(shè)于下推管內(nèi)的小導(dǎo)程螺母旋合，下推管的外圓柱面設(shè)有花鍵，其與設(shè)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(shè)有多根大導(dǎo)程螺紋，與設(shè)于輸出套管內(nèi)的大導(dǎo)程螺母旋合；固定外套管與輸出套管之間設(shè)有卸載機(jī)構(gòu)；上、下推管之間設(shè)有離合器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之客車乘客門卸載式電動(dòng)門泵裝置，其特征是卸載機(jī)構(gòu)由彈簧和外導(dǎo)管構(gòu)成。圓柱形的外導(dǎo)管，其上端為一環(huán)狀凸臺(tái)，凸臺(tái)的上平面設(shè)有半球形環(huán)槽，一組鋼球設(shè)于其上；輸出套管的下端與該組鋼球接觸，其下段內(nèi)設(shè)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(shè)于凸臺(tái)下平面與固定外套管上端之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之客車乘客門卸載式電動(dòng)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(shè)有軸環(huán)，下部為微量錐度的圓錐體，其上設(shè)有沿軸向呈月牙型的4個(gè)均布球槽，4個(gè)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(duì)應(yīng)。軸環(huán)的上部為拉桿；圓柱形壓縮彈簧設(shè)于上推管內(nèi)的擋環(huán)與滑塊軸環(huán)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述之客車乘客門卸載式電動(dòng)門泵裝置，其特征是聯(lián)軸環(huán)的周邊均布著4個(gè)與軸線相垂直的銷孔，設(shè)于電機(jī)軸上的套筒一端設(shè)有相位為180°的兩耳，其上各設(shè)有一螺紋孔；尾部設(shè)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(jī)座聯(lián)接的聯(lián)軸環(huán)也相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述之客車乘客門卸載式電動(dòng)門泵裝置，其特征是輸入螺桿的小導(dǎo)程螺紋副是自鎖的，即其導(dǎo)程角小于、等于摩擦角，也可設(shè)計(jì)成不自鎖。大、小導(dǎo)程螺紋副是滑動(dòng)螺旋，也可設(shè)計(jì)為滾動(dòng)螺旋。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述之客車乘客門卸載式電動(dòng)門泵裝置，其特征是設(shè)于電機(jī)軸上與聯(lián)軸環(huán)聯(lián)接的小導(dǎo)程螺桿，與設(shè)于其上的小導(dǎo)程螺母旋合；設(shè)于該螺母上的下推管經(jīng)離合器與設(shè)有大導(dǎo)程左旋螺紋的上推管聯(lián)接，該上推管與設(shè)于其上的大導(dǎo)程螺母旋合；設(shè)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(dòng)門泵裝置。它由包括電機(jī)、卸載與螺旋減速機(jī)構(gòu)幾大部分構(gòu)成。其特征在于與電機(jī)聯(lián)接的小導(dǎo)程輸入螺桿，同外設(shè)花鍵、內(nèi)設(shè)螺母的下推管旋合；設(shè)有大導(dǎo)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(shè)有卸載彈簧；上、下推管中設(shè)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(hào)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(quán)日2005年4月23日
發(fā)明者王能員 申請人:王能員