一种挡销随动约束装置、门系统及车辆制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种挡销随动约束装置、门系统及车辆，所述挡销随动约束装置设于门槛中，用于增加对门扇上的挡销的可靠约束。锁闭时，锁叉和棘轮在挡销的作用下转动，当锁叉随动到关到位位置时，过死点扭簧拉动棘轮和锁叉反转，挡销与锁叉接触由第一侧壁变为第二侧壁；电磁铁通电吸合，拉杆回缩，滚轮接触锁定臂带动棘爪向棘轮一侧旋转，指状物顶住棘齿，到达密封锁闭位置。解锁时，电磁铁断电，棘爪在正应力、摩擦力和限位扭簧作用下，逆时针旋转，棘爪与棘轮的棘齿脱开，锁叉在挡销的推动下旋转，恢复到初始位置。本发明专利技术解决了门槛下方空间狭小、挡销运动轨迹不确定、解锁动力故障等问题，提高隔音性能的同时，同时不降低门系统本身的运营可靠性。运营可靠性。运营可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种挡销随动约束装置、门系统及车辆


[0001]本专利技术涉及轨道交通车辆和塞拉门系统，尤其涉及一种挡销随动约束装置、门系统及车辆。

技术介绍

[0002]双开塞拉门在城市轨道车辆客室门占据较大比例，在关上门后，其四周门沿均与车体接触，在接触处车门上安装有密封胶条，车门的约束性能直接影响车门的隔音性能。
[0003]中国专利CN112901002A和CN201687303U中为了提高门系统隔音性能，在门系统的上部、侧部的中部和下部均设置了多点约束装置，上述多点约束装置使得门系统在静态工况下实现了良好的密封效果与隔音效果，但在穿越隧道的负压工况下，常会听见啸叫。
[0004]申请人发现车辆动态运行时，由于下部挡销处因无可靠约束机构、声泄量最为显著，从而造成了门系统整体动态隔音水平的降低，乘客舒适性显著下降。但是，挡销位于门扇前挡下部，此处远离上部承载、驱动及机构主锁闭装置，受环境、门扇刚度、门扇形位精度等多方面影响，每次关门其运动终点具有不确定性。若采用常规的主动锁闭及动力解锁装置，很容易造成无法正常开关门的故障，从而影响门系统运营可靠性。除此之外，门槛下方空间狭小，无法采用辅助锁、主锁等结构，导致该问题在双开门系统中尚无有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术旨在提供一种可以提高门系统约束性能和隔音性能的挡销随动约束装置；本专利技术还提供一种含有上述挡销随动约束装置的双开塞拉门系统及车辆。
[0006]技术方案：本专利技术所述挡销随动约束装置，所述挡销随动约束装置设于门槛中，用于增加对门扇上的挡销的随动、有级约束；所述挡销随动约束装置包括约束执行装置和动力组件；约束执行装置包括锁叉、棘轮、棘爪和过死点元件；其中，锁叉和棘轮同步转动连接，棘轮和棘爪配合，过死点元件一端连接棘轮，另一端固定在约束执行装置的壳体；门扇关闭时，锁叉和棘轮在挡销的作用下转动，当锁叉随动到关到位位置时，过死点元件拉动棘轮和锁叉反转，挡销与锁叉接触由第一侧壁变为第二侧壁，消除挡销与锁叉凹槽的间隙；随后动力组件带动棘爪向棘轮一侧旋转，棘爪带动棘轮同向转动，锁叉到达密封关锁到位位置。
[0007]进一步的，所述棘轮和棘爪组成偏心结构，密封锁闭时，棘轮与棘爪间的正应力指向棘爪的锁定臂一侧，正应力相对于棘爪中心最短距离为偏心距e，棘轮棘爪接触点和棘爪中心连接线与正应力的夹角α，夹角α满足：
[0008]tanα＞μ≥tanα
‑
F
max
/(a*N
max
)
[0009]偏心距e：
[0010]e＝a*sinα
[0011]其中，μ为棘轮和棘爪的摩擦系数，F
max
为动力组件的最大输出拉力，a为棘轮棘爪
接触点和棘爪中心间的最短距离，N
max
为行车负压工况下棘轮与棘爪间的正应力。
[0012]进一步的，所述棘轮和棘爪的材质为40Cr或45钢，表面硬度不小于550HV0.1，棘齿表面抛光，棘轮和棘爪的摩擦系数μ为0.16～0.22。
[0013]进一步的，所述棘轮为不完全齿分度棘轮，棘轮的棘齿的齿顶半径为40～44mm，单个棘齿对应圆心角为4～6
°
。不完全齿分度棘轮能布置在门槛下方的狭小空间内，具有较高的空间适应性，且占用的门槛长度和原来持平，不影响防滑区域长度。
[0014]进一步的，所述棘轮和棘爪组成偏心结构，偏心距不小于等于5mm。在断电情况下可以自行解锁，不依赖于其他动力源或解锁扭矩较大的解锁扭簧。
[0015]进一步的，所述过死点元件为过死点扭簧，其安装扭矩和工作扭矩范围在50～150N.mm，用于在自由状态时锁叉定位，锁闭前消除挡销与棘爪间隙以保证锁闭时棘爪进一步推动棘轮从而带动挡销往关门方向运动，提高密封效果。
[0016]进一步的，所述过死点元件包括两个压簧或两个拉簧。
[0017]进一步的，所述动力组件由约束执行装置通过高度调节装置压在车体上，动力组件包括拉杆电磁铁、滚轮和导向滑槽，拉杆两端分别连接电磁铁和滚轮。电磁铁在失电情况下可自行复位。动力组件和约束执行装置都是模块化设计，便于拆卸维修。
[0018]本专利技术所述门系统，包括门槛、左挡销、右挡销、左门扇、右门扇、平衡轮组件、下摆臂组件、承载驱动机构和上述挡销随动约束装置。
[0019]本专利技术所述门系统的控制方法，在棘爪动作前判断是否有关锁到位信号，若没有关锁到位信号，则电磁铁失电流程结；若有关锁到位信号，则依次判断门是否被隔离，是否有零速信号。
[0020]本专利技术所述车辆，包括车体，其特征在于，所述车体安装有门系统，门系统为上述门系统。
[0021]有益效果：本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：1、挡销随动约束装置通过过死点扭簧和偏心结构的分级棘轮棘爪，对不同运动状态下的挡销实现随动、有极约束，限制在行车过程中负压情况下、乘客挤压等工况下门扇下部外移量，提升门系统的动态隔音性能；2、挡销随动约束装置为随动锁闭，对于远离主驱动源的下部挡销的运动具有很强的适应性；3、挡销随动约束装置通过偏心结构的棘轮棘爪及其摩擦系数设置，可在断电时，实现自行解锁功能，无需依赖任何其他额外动力或解锁扭矩较大的解锁扭簧，不会对门系统运营可靠性造成影响；3、挡销随动约束装置通过不完全齿的分度棘轮设计，能布置在门槛下方的狭小空间内，具有较高的空间适应性，且占用的门槛长度和原来持平，不影响防滑区域长度；4、约束执行装置和动力组件的模块化设计，可在不拆门槛的情况下，进行电磁铁更换和检修，机械件、电气件可维护性均较高。
附图说明
[0022]图1为挡销随动约束装置的结构示意图；
[0023]图2为挡销随动约束装置的正视图；
[0024]图3为挡销随动约束装置的初始状态示意图；
[0025]图4为挡销随动约束装置的局部示意图；
[0026]图5为棘轮的安装示意图
[0027]图6为挡销随动约束装置即将解锁状态的局部示意图；其中，e为正应力相对于棘爪中心最短距离为偏心距，α为棘轮棘爪接触点和棘爪中心连接线与正应力的夹角，a为棘轮棘爪接触点和棘爪中心间的最短距离；
[0028]图7为挡销运动轨迹图；其中，j为挡销中心运动轨迹，k为最差密封状态对应的挡销位置，l为理论密封状态对应的挡销位置，m为极限密封状态对应的挡销位置；
[0029]图8为过死点扭簧拉动棘轮反转1个棘齿前后挡销与锁叉的状态对比图；为最差密封状态对应的挡销位置；
[0030]图9为棘轮的结构示意图；
[0031]图10为门系统的爆炸图；
[0032]图11为挡销随动约束装置的逻辑控制图。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0034]本专利技术所述的设于门槛2中对门扇挡销增加约束的挡销随动约束装置，包括约束执行装置3和动力组件4。约束执行装置3与门槛2固定连接，动力组件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种挡销随动约束装置，其特征在于，所述挡销随动约束装置(1)设于门槛(2)中，用于增加对门扇上的挡销的随动、有级约束；所述挡销随动约束装置(1)包括约束执行装置(3)和动力组件(4)；约束执行装置(3)包括锁叉、棘轮、棘爪和过死点元件；其中，锁叉和棘轮同步转动连接，棘轮和棘爪配合，过死点元件一端连接棘轮，另一端固定在约束执行装置(3)的壳体；门扇关闭时，锁叉和棘轮在挡销的作用下转动，当锁叉随动到关到位位置时，过死点元件拉动棘轮和锁叉反转，挡销与锁叉接触由第一侧壁(311)变为第二侧壁(312)，消除挡销与锁叉凹槽的间隙；随后动力组件(4)带动棘爪向棘轮一侧旋转，棘爪带动棘轮同向转动，锁叉到达密封关锁到位位置。2.根据权利要求1所述挡销随动约束装置，其特征在于，所述棘轮和棘爪组成偏心结构，密封锁闭时，棘轮与棘爪间的正应力指向棘爪的锁定臂一侧，正应力相对于棘爪中心(314)最短距离为偏心距e，棘轮棘爪接触点和棘爪中心连接线与正应力的夹角α，夹角α满足：tanα＞μ≥tanα
‑
F
max
/(a*N
max
)偏心距e：e＝a*sinα其中，μ为棘轮和棘爪的摩擦系数，F
max
为动力组件的最大输出拉力，a为棘轮棘爪接触点和棘爪中心间的最短距离，N
max
为行车负压工况下棘轮与棘爪间的正应力。3.根据权利要求2所述挡销随动约束装置，其特征在于，所述棘轮和棘爪的材质为40Cr或45钢，表面硬度不小于550HV0.1，棘齿表面抛光，棘轮和棘...

【专利技术属性】
技术研发人员：施晶晶，缪秀祥，濮建荣，楚斌，曾世文，匡文龙，庄立东，张贻南，
申请(专利权)人：南京康尼机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：