一种体积小巧的道闸机芯及应用该道闸机芯的道闸

技术领域

本发明涉及一种道闸机芯及应用该道闸机芯的道闸，属于门控领域。

背景技术

目前道闸减速方式基本都采用齿轮减速或涡轮蜗杆传动的减速方式，而齿轮减速或涡轮蜗杆减速器体积一般较大，且传动效率不高，而且需要的零件数目也比较多，同时闸杆的运行速度却并不高。众所周知，谐波传动减速器是依靠柔性零件产生弹性机械波来传递动力和运动的一种机械传动器，谐波传动减速器包括三个基本构件：波发生器、柔轮和刚轮，三个构件任意固定一个，其余两个一个为主动，另一个为从动，可实现减速或增速( 固定传动比)，也可变换成两个输入，一个输出，组成差动传动。而目前在门控领域，还没有采用谐波传动减速器的道闸结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种体积小巧的道闸机芯，有效保证起落杆的平稳性、起落杆速度更快。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种体积小巧的道闸机芯，包括壳体、驱动电机、传动装置、减速器和机芯输出轴，传动装置、减速器和机芯输出轴安装在壳体内，壳体通过轴承与机芯输出轴连接；驱动电机安装在壳体上，其输出轴与传动装置连接，并通过传动装置为减速器提供动力输入；减速器采用谐波传动减速器，机芯输出轴在谐波传动减速器的作用下旋转，从而带动闸杆夹头转动。

优选的，谐波传动减速器采用刚轮固定、凸轮主动，柔轮从动的传动形式，刚轮与壳体内壁固定，凸轮与传动装置连接，二者与机芯输出轴之间通过轴承连接，柔轮与机芯输出轴连接固定，从而带动机芯输出轴旋转。

优选的，传动装置为带轮传动装置，包括主动带轮和传动带，主动带轮为两个，一个与驱动电机输出轴连接，另一个与凸轮连接固定，二者通过传动带传动连接。

优选的，与凸轮连接固定的主动带轮与凸轮一体成型，且二者同轴。

优选的，所述传动带为多楔带。

优选的，在壳体的侧面开设有容拉簧运行的开口，固定在机芯输出轴上的涨紧弹簧曲柄穿出开口，通过弹簧轴与拉簧的一端固定。

优选的，开口为两个，分列在壳体的两侧。

优选的，沿机芯输出轴的径向开设有通孔，其内安装有与涨紧弹簧曲柄连接的连接件。

优选的，在壳体上固定有底板，道闸机芯通过底板安装在道闸箱体的机芯安装板上。

本发明的另一个目的是提供一种道闸，使得闸杆的运行更稳定，起落杆更快，其包括道闸箱体，还包括如上所述的道闸机芯，道闸机芯通过底板安装在道闸箱体的机芯安装板上，拉簧的一端与弹簧轴连接，另一端与道闸箱体连接。

原理：驱动电机为传动装置提供动力，传动装置带动谐波传动减速器，谐波传动减速器带动机芯输出轴转动；本发明中谐波传动减速器以刚轮固定不动，波发生器为主动件，柔轮为从动件，波发生器内的椭圆形凸轮在柔轮内旋转便使柔轮产生变形，在波发生器的椭圆形凸轮长轴两端处的柔轮轮齿和刚轮轮齿进入啮合时，短轴两端处的柔轮轮齿与刚轮轮齿脱开。波发生器（凸轮）的连续转动，使啮入、啮合、啮出和脱开四种运动不断改变各自原来的工作状态，从而实现机芯输出轴带动闸杆夹头旋转。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、采用新型谐波传动减速器结构，可以有效保证起落杆的平稳性，传动效率更高，传动比范围大，起落杆速度更快且稳定，道闸机芯承载能力更大；

2、采用皮带轮传动，有效减小道闸机芯的体积和重量；

3、便捷的换向功能，只需要简单将拉簧杆换至反方向即可完成机芯换向；

4、采用谐波减速道闸，3米杆的运行速度可以减少到1秒以内，且运行更平稳。

附图说明

图1是本发明实施例结构示意图；

图2是本发明实施例侧视图；

图3是图2的A-A视图；

图4是本发明实施例在道闸中的安装示意图（不含箱门和箱帽）；

图中，100、道闸机芯；1、驱动电机；2、主壳体；2-1、开口；2-2、底板；3、闸杆接头；4、编码器限位器；5、弹簧轴；6、涨紧弹簧曲柄；7、机芯输出轴；7-1、通孔；8-1、凸轮+主动带轮；8-2、刚轮；8-3、柔性轴承；8-4、柔轮；9、前支架；10、后支架；11、前支撑轴承；12、后支撑轴承；13、带轮前支撑轴承；14、带轮后支撑轴承；15-1、主动带轮；15-2、多楔带；16、前封油圈；17、磁铁；18、拉簧；19、道闸箱体；20、道闸控制器。

具体实施方式

需要说明的是，在本实施例中，连接方式在不做具体说明的情况下，可以是通过螺栓连接固定，通过连接件连接或焊接等连接方式，本领域普通技术人员应该做符合本实施例结构的理解。

下面结合附图1-4对本发明做进一步详述：一种体积小巧的道闸机芯，包括驱动电机1、壳体、传动装置、谐波传动减速器和机芯输出轴7，传动装置、减速器和机芯输出轴安装在壳体内；如图1所示，驱动电机1安装在壳体上，并通过传动装置为谐波传动减速器提供动力输入；壳体通过轴承与机芯输出轴7连接；机芯输出轴的一端与闸杆夹头3连接，另一端安装编码器限位器4，机芯输出轴在谐波传动减速器的作用下旋转，从而带动闸杆夹头3转动；在主壳体2的侧面开设有容拉簧运行的开口2-1，固定在机芯输出轴7上的涨紧弹簧曲柄6穿出开口，通过弹簧轴5与拉簧18的一端固定；在壳体上固定底板2-2，道闸机芯通过底板安装在道闸箱体19的机芯安装板上。

具体结构如图2-3所示，壳体是道闸机芯的外部结构，通过底板安装在道闸箱体上，其包括主壳体2、前支架9和后支架10；主壳体2安装在前支架9和后支架10之间，机芯输出轴7安装在壳体内，其一端穿出前支架9，与闸杆夹头3连接固定，机芯输出轴7通过前支撑轴承11与壳体连接，前支撑轴承11位于主壳体2与前支架9的衔接处，机芯输出轴的另一端通过后支撑轴承12与后支架10连接，且其端部安装磁铁17，磁铁17与编码器限位器4配合。

如图3所示，谐波传动减速器包括凸轮+主动带轮8-1、刚轮8-2、柔性轴承8-3和柔轮8-4，采用刚轮固定、凸轮主动，柔轮从动的传动形式；在本实施例中，谐波传动减速器的凸轮与传动装置的主动带轮一体成型，且二者同轴，从而形成凸轮+主动带轮8-1，凸轮+主动带轮8-1的主动带轮端与传动装置连接，且二者与机芯输出轴7之间通过带轮前支撑轴承13、带轮后支撑轴承14连接；刚轮8-2与主壳体2内壁固定；柔性轴承8-3安装在凸轮+主动带轮8-1的凸轮端与柔轮8-4之间，柔轮8-4与机芯输出轴7连接固定，从而带动机芯输出轴旋转，实现闸杆夹头3的转动。

为了更好的密封柔轮8-4和机芯输出轴7，在二者的安装端安装前封油圈16。

如图3所示，传动装置为带轮传动装置，包括主动带轮和多楔带15-2，主动带轮包括主动带轮15-1和凸轮+主动带轮8-1的主动带轮端，主动带轮15-1与驱动电机1输出轴连接，并通过多楔带15-2与凸轮+主动带轮8-1的主动带轮端传动，当开启驱动电机1，驱动电机输出轴带动主动带轮15-1转动，从而通过多楔带15-2带动凸轮+主动带轮8-1的主动带轮端转动，由于凸轮与传动装置的主动带轮一体成型，则凸轮也转动，实现柔轮8-4带动机芯输出轴的转动。

作为本实施例的一个优选实施方式，开口2-1开设在主壳体2的相对两侧，当机芯输出轴转动时，开口的大小恰好为拉簧运行路线留出位置。沿机芯输出轴7的径向开设通孔7-1，其内安装与涨紧弹簧曲柄6连接的连接件，涨紧弹簧曲柄6的端部安装弹簧轴5，左右机互换时，只需要将涨紧弹簧曲柄6取下，安装到道闸机芯的另一侧，再装上拉簧18即可。具体为：当采用左机时，涨紧弹簧曲柄6安装在通孔7-1的左侧，拉簧18的一端与弹簧轴5连接，另一端与道闸箱体19左侧壁连接，当采用右机时，涨紧弹簧曲柄6安装在通孔7-1的右侧，拉簧18的一端与弹簧轴5连接，另一端与道闸箱体19右侧壁连接。

本实施例刚轮采用162齿，柔轮采用160齿，传动比80:1。

如图4所示，一种道闸，包括道闸箱体19、道闸机芯100、拉簧18和道闸控制器20；道闸机芯100通过底板2-2安装在道闸箱体19内的机芯安装板上，拉簧18的一端与弹簧轴5连接，另一端与道闸箱体19侧壁连接，道闸控制器20安装在道闸箱体19的下部，用于控制驱动电机1的开启与关闭。

上述实施例仅仅是本发明的优选实施方式，不构成对本发明的限制。本领域普通技术人员应该理解的是，在不脱离本发明原理的基础上，所做的任何引申、变形或等同替换等均在本发明的保护范围内。