CN101498190A - 直线电机驱动的开关门*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及直线电机驱动的开关门***，其门扇固定门挂板，门头板上安装伺服驱动控制器及绳轮组件，门头板安装直线电机初级固定座，该固定座上安装直线电机初级及导轨，导轨滑动配合滑块，滑块固定连接直线电机次级固定座，该固定座上安装直线电机次级，直线电机次级与绳轮组件的绳子固定相连；直线电机次级固定座安装反馈装置的读数头；伺服驱动控制器与直线电机及反馈装置联接。本发明具有以下技术效果：响应速度快，运行平稳且速度曲线可调；有效地保证磁隙，电机传递效率高；结构简单、节能环保、性能稳定、故障率低。

Description

直线电机驱动的开关门***

技术领域

本发明属于平移式门的驱动***技术领域，特别涉及一种由直线电机驱动的电梯门、列车门、地铁屏蔽门等开关门***。

背景技术

众所周知，电梯门、列车门、地铁屏蔽门是一种运行频繁的往复式直线运动装置，对其要求工作可靠性高、安全性好，且要满足节能环保、噪音低、运行平稳、故障率低、舒适度高等要求，并且应当响应迅速、速度可调。

现有的电梯门、列车门、地铁屏蔽门等打开和关闭过程均采用旋转电动驱动***来实现，电动机驱动***将旋转运动转换成直线运动而实现电梯门、列车门、地铁屏蔽门等开关。但，现有技术存在结构复杂、噪音大、易发生机械故障、舒适稳定性差、传递效率低等技术缺陷。

发明内容

本发明提供了一种能直接提供直线运动、结构简单、性能稳定、节能环保、传递效率高的由直线电机驱动的开关门***。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案参照附图描述如下：

技术方案一：一种直线电机驱动的开关门***，包括一对门扇16、17、门头板1、伺服驱动控制器及反馈装置4，所述的两门扇16、17可以同步异向平移，两门扇16、17的上边分别固定安装一门挂板15、18；所述的门头板1上安装伺服驱动控制器，伺服驱动控制器与电源连接；所述的门头板1上设有带动门挂板15、18及门扇16、17运动的绳轮组件；所述的门头板1安装直线电机初级固定座7，该固定座7上安装直线电机初级8及导轨6，滑块2与导轨6呈滑动配合，滑块2固定连接在直线电机次级固定座5，该固定座5上安装直线电机次级3，直线电机次级3与绳轮组件的钢丝绳23固定相连；

所述的直线电机次级固定座5上安装反馈装置4的读数头；

所述的伺服驱动控制器与直线电机及反馈装置4联接，伺服驱动控制器响应开、关门信号而控制直线电机。

所述的直线电机驱动的开关门***，两门挂板15、18间设有触点触体10，该触体10包括左触体、右触体，左、右触体分别通过一支架24、9固定于两门挂板15、18。

所述的直线电机驱动的开关门***，两门挂板15、18间设有缓冲挡块组件11。

所述的直线电机驱动的开关门***，门头板1设一横向导轨13；所述的门挂板15、18上各安装一对滑轮141A、141B、142A、142B，两门挂板15、18上的四滑轮处于处于门头板1的导轨13上。

所述的直线电机驱动的开关门***，绳轮组件的钢丝绳23通过绳扣12、22与门挂板15、18固定相连。

所述的直线电机驱动的开关门***，直线电机次级3通过钢丝绳连接件19与绳轮组件的钢丝绳23固定相连。

技术方案二：一种直线电机驱动的开关门***，包括一对门扇、门头板、伺服驱动控制器及反馈装置，所述的两门扇可以同步异向平移，两门扇的上边分别固定安装一门挂板；所述的门头板上安装伺服驱动控制器，伺服驱动控制器与电源连接；所述的门头板上设有带动门挂板及门扇运动的绳轮组件；所述的门头板安装直线电机次级固定座，该固定座上安装直线电机次级及导轨，滑块与导轨呈滑动配合，滑块固定连接在直线电机初级固定座，该固定座上安装直线电机初级，直线电机初级与绳轮组件的钢丝绳固定相连；

所述的直线电机初级固定座上安装反馈装置的读数头；

所述的伺服驱动控制器与直线电机及反馈装置联接，伺服驱动控制器响应开、关门信号而控制直线电机。

技术方案三：一种直线电机驱动的开关门***，包括一对门扇16、17、门头板1、伺服驱动控制器及反馈装置4，所述的两门扇16、17可以同步异向平移，两门扇16、17的上边分别固定安装一门挂板15、18；所述的门头板1上安装伺服驱动控制器，伺服驱动控制器与电源联接；所述的门头板1上设有带动门挂板15、18及门扇16、17运动的绳轮组件；所述门头板1的一侧安装直线电机初级固定座7，该固定座7上安装直线电机初级8及导轨6，滑块2与导轨6呈滑动配合，滑块2固定连接在直线电机次级固定座5，该固定座5上安装直线电机次级3，直线电机次级3与绳轮组件的钢丝绳23固定相连；所述门头板1的另一侧对称安装另一直线电机；

所述的两直线电机次级固定座5上各安装反馈装置4的读数头；

所述的伺服驱动控制器与两直线电机及反馈装置联接，伺服驱动控制器控制两直线电机分别带动两门扇16、17作同步反向及相向的平移运动。

技术方案四：直线电机驱动的开关门***，包括同向运动的快门扇16和慢门扇17、门头板1、伺服驱动控制器及反馈装置4，两门扇16、17的上边分别固定安装一门挂板15、18；门头板1上安装伺服驱动控制器，伺服驱动控制器与电源联接；所述的门头板1上设有带动门挂板15、18及门扇16、17运动的绳轮组件；所述的门头板1安装直线电机初级固定座7，该固定座7上安装直线电机初级8及导轨6，滑块2与导轨6呈滑动配合，滑块2固定连接在直线电机次级固定座5，该固定座5上安装直线电机次级3，直线电机次级3与绳轮组件的钢丝绳23固定相连；

所述的直线电机次级固定座5上安装反馈装置4的读数头；

所述的伺服驱动控制器与直线电机及反馈装置4联接，伺服驱动控制器响应开、关门信号而控制直线电机。

本发明直线电机驱动的开关门***与现有技术相比，具有以下技术效果：

首先，本发明将直线电机技术应用于电梯门、列车门、地铁屏蔽门等结构设计中，用于驱动平移式门的打开和关闭，其无需减速机构，可根据直线电机的连续推力选择门宽及门扇挂重，响应速度快，运行平稳且速度曲线可调，不会出现因阻挡等使门开关不到位或者撞门现象。

其次，本发明将直线电机初级固定于门头板上，次级随导轨上的滑块同步运动，或反之，其有效地保证了磁隙，电机传递效率高。

最后，本发明不仅结构简单、节能环保，而且性能也更为稳定，降低了机械故障率，节省了安装和维保的成本。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图。

图2为图1的A—A视图。

图3为本发明实施例二的结构示意图。

图4为图3的B—B视图。

图5为本发明实施例三的结构示意图。

图6为本发明实施例四的结构示意图。

图7为图6的C—C视图。

图中标示：门头板1、滑块2、直线电机次级3、31、32、反馈装置4、次级固定座5、导轨6、初级固定座7、直线电机初级8、支架9、触体10、缓冲挡块组件11、绳扣12、导轨13、滑轮141A、141B、142A、142B、右门挂板15、门扇16、17、左门挂板18、钢丝绳连接件19、191、192、钢丝绳固定件20、钢丝绳连接件21、滑轮211、212、绳扣22、钢丝绳23、支架24。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。

实施例一：本实施例为应用于电梯领域的开关门***，如图1、2所示，该电梯门为中分门，包括一对可异向平移的门扇16、17，两门扇16、17的下方安装有滑道，两门扇的下边可沿滑道滑动。两门扇16、17的上边分别固定安装右门挂板15、左门挂板18，右门挂板15上安装一对滑轮141A、141B，左门挂板18上也安装一对滑轮142A、142B，四滑轮处于同一水平线，且四滑轮的下方各配合一个靠轮。

右门挂板15、左门挂板18间设有触点触体10(即机械的电器保护开关)，触体10包括左触体、右触体，左触体通过支架9固定于左门挂板18，右触体通过支架24固定于右门挂板15。

左门挂板18与右门挂板15之间还装有中间缓冲挡块组件11，左门挂板18、右门挂板15的外侧边也装有缓冲挡块组件。

两门扇16、17的上方为门头板1，门头板1下方设有一水平导轨13。左、右门挂板上的四个滑轮处于导轨13上，导轨13夹于四滑轮与其下方的靠轮间，从而右门挂板15、左门挂板18沿门头板1左右平移而不偏离。

门头板1上设有绳轮组件，绳轮组件包括一对滑轮211、212及钢绳23，两滑轮211、212安装于门头板1的两侧，两个滑轮处于同一水平线，并通过钢丝绳23相连，以两滑轮的水平线为界，钢丝绳23的下段通过绳扣22与左门挂板18固定相连，上段通过绳扣12与右门挂板15固定相连。

直线电机初级固定座7安装于左侧的门头板1上，初级固定座7上安装两根横向导轨6。固定座7上还固定安装直线电机初级8，即磁钢片，直线电机初级8处于两导轨6之间。

导轨6滑动配合滑块2，滑块2与直线电机次级固定座5固定相连，固定座5固定安装直线电机次级3，直线电机次级3通过钢丝绳连接件19与钢丝绳23的上段固定相连。

直线电机初级固定座7上安装反馈装置4的主体部分，次级固定座5上安装反馈装置4的读数头。本发明采用的反馈装置是一种增量式编码器，其能实时检测开关门的运行位置。反馈装置的主体安装于直线电机初级上，反馈装置的读数头安装于次级固定座上，由直线电机次级固定座的运动来带动反馈装置的读数头采集反馈信号，并将反馈信号传递给控制器以控制开关门运动。同样，反馈装置的信号也可以是霍尔信号，也可以是位置点检测信号。

门扇17与门头板1上安装有门刀。

门头板1上安装伺服驱动控制器，伺服驱动控制器与电源、直线电机及反馈装置4电联接。伺服驱动控制器采用现有技术，其通过编程驱动和控制电机，且能直接响应电梯运行的开、关门信号而控制直线电机。

随直线电机次级固定座5的运动而移动的反馈装置4的读数头采集反馈信号，并将反馈信号传递给伺服驱动控制器，由伺服驱动控制器来控制直线电机的运行状态。

常态下，门扇16、17处于闭合状态，等待运行命令。当开门或关门信号同时存在时，执行开门信号优先，即准备开门，此时的电机处于力矩保持。开门信号进入驱动器后，驱动电机运行，电机的初级与次级间产生磁力，使直线电机次级3随滑块2沿导轨6向右平移，带动上段钢绳向右运动，下段钢绳向左运动，从而同步带动右门挂板15及门扇16向右运动，左门挂板18及门扇17向左运动，逐渐打开门扇。在运行过程中，反馈装置4的读数头信号被转换成脉冲数，在驱动器控制下，执行力矩保持速度加速到开门速度，再以开门速度运行一段时间到达减速阶段，减速到反馈信号检测为开门到位，电机保持力矩输出。若中间有阻挡，在程序上设定5次开门阻挡，如果阻挡力超过设置力矩，门机会缓慢运行到关门闭合处停机，等待消除机械故障后再执行关门。关门过程与之相反。

实施例二：如图3、4所示，钢绳23的上段与左门挂板18固定相连，钢绳23的下段与右门挂板15相连，其它内容与实施例一相同。

本实施例中，左门扇17与直线电机次级3同步同向运行，而右门扇16与直线电机次级3同步异向运行。

实施例三：如图5所示，本实施例采用左右两个直线电机分别带动左右门扇16、17的平移运动，左侧直线电机次级32通过钢丝绳连接件192与钢丝绳23的上段固定相连，右侧直线电机次级31通过钢丝绳连接件191与钢丝绳23的下段固定相连。钢丝绳23的下段通过绳扣22与左门挂板18固定相连，上段通过绳扣12与右门挂板15固定相连。两侧直线电机的其它连接结构与实施例一相同。

两直线电机同步异向运行，分别带动左、右门扇异向移动，实现开门或关门过程。

实施例四：本实施例为应用于电梯技术领域的开关门***，如图6、7所示，本实施例为旁开门，右门扇16为快门，左门扇17为慢门。

左门挂板18上安装一对滑轮211、212，两滑轮211、212间缠绕一钢绳23，以两滑轮的水平线为界，钢丝绳23为分上下两段，钢丝绳23的上段通过钢丝绳固定件20与门头板1固定相连，下段通过钢丝绳连接件21与右门挂板15固定相连。

右门挂板15通过绳扣19与直线电机次级3固定相连。

本实施例的其它结构与实施例一相同。

启动电机，在磁力作用下，直线电机次级3带动右门挂板15向左平移，右门挂板15又通过钢丝绳23及两滑轮211、212的作用带动左门挂板18向左平移，但左门挂板18的移动速度为右门挂板15的一半。这样，两门挂板便可同时开门到位，实现开门过程。关门过程与之相反。

实施例五：本实施例为应用于列车门或地铁屏蔽门领域的开关门***，其结构与实施例一至四的结构相同。

当然，将上述各实施例的直线电机初级与次级对调，即直线电机初级设置成为可移动的，而直线电机次级设置成固定不动，其也可以达到上述各实施例的技术效果，上述这些简单的变换均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1、一种直线电机驱动的开关门***，包括一对门扇(16、17)、门头板(1)、伺服驱动控制器及反馈装置(4)，所述的两门扇(16、17)可以同步异向平移，两门扇(16、17)的上边分别固定安装一门挂板(15、18)；所述的门头板(1)上安装伺服驱动控制器，伺服驱动控制器与电源连接；所述的门头板(1)上设有带动门挂板(15、18)及门扇(16、17)运动的绳轮组件；其特征在于：所述的门头板(1)安装直线电机初级固定座(7)，该固定座(7)上安装直线电机初级(8)及导轨(6)，滑块(2)与导轨(6)呈滑动配合，滑块(2)固定连接在直线电机次级固定座(5)，该固定座(5)上安装直线电机次级(3)，直线电机次级(3)与绳轮组件的钢丝绳(23)固定相连；

所述的直线电机次级固定座(5)上安装反馈装置(4)的读数头；

所述的伺服驱动控制器与直线电机及反馈装置(4)连接，伺服驱动控制器响应开、关门信号而控制直线电机。

2、如权利要求1所述的直线电机驱动的开关门***，其特征在于：所述的两门挂板(15、18)间设有触点触体(10)，该触体(10)包括左触体、右触体，左、右触体分别通过一支架(24、9)固定于两门挂板(15、18)。

3、如权利要求1或2所述的直线电机驱动的开关门***，其特征在于：所述的两门挂板(15、18)间设有缓冲挡块组件(11)。

4、如权利要求1或2所述的直线电机驱动的开关门***，其特征在于：所述的门头板(1)还设有一横向导轨(13)；所述的门挂板(15、18)上各安装一对滑轮(141A、141B、142A、142B)，两门挂板(15、18)上的四滑轮同处于门头板(1)的导轨(13)上。

5、如权利要求1所述的直线电机驱动的开关门***，其特征在于：所述绳轮组件的钢丝绳(23)通过绳扣(12、22)与门挂板(15、18)固定相连。

6、如权利要求1或5所述的直线电机驱动的开关门***，其特征在于：所述的直线电机次级(3)通过钢丝绳连接件(19)与绳轮组件的钢丝绳(23)固定相连。

7、一种直线电机驱动的开关门***，包括一对门扇、门头板、伺服驱动控制器及反馈装置，所述的两门扇可以同步异向平移，两门扇的上边分别固定安装一门挂板；所述的门头板上安装伺服驱动控制器，伺服驱动控制器与电源连接；所述的门头板上设有带动门挂板及门扇运动的绳轮组件；其特征在于：所述的门头板安装直线电机次级固定座，该固定座上安装直线电机次级及导轨，滑块与导轨呈滑动配合，滑块固定连接在直线电机初级固定座，该固定座上安装直线电机初级，直线电机初级与绳轮组件的钢丝绳固定相连；

所述的直线电机初级固定座上安装反馈装置的读数头；

所述的伺服驱动控制器与直线电机及反馈装置连接，伺服驱动控制器响应开、关门信号而控制直线电机。

8、一种直线电机驱动的开关门***，包括一对门扇(16、17)、门头板(1)、伺服驱动控制器及反馈装置(4)，所述的两门扇(16、17)可以同步异向平移，两门扇(16、17)的上边分别固定安装一门挂板(15、18)；所述的门头板(1)上安装伺服驱动控制器，伺服驱动控制器与电源连接；所述的门头板(1)上设有带动门挂板(15、18)及门扇(16、17)运动的绳轮组件；其特征在于：所述门头板(1)的一侧安装直线电机初级固定座(7)，该固定座(7)上安装直线电机初级(8)及导轨(6)，滑块(2)与导轨(6)呈滑动配合，滑块(2)固定连接在直线电机次级固定座(5)，该固定座(5)上安装直线电机次级(3)，直线电机次级(3)与绳轮组件的钢丝绳(23)固定相连；所述门头板(1)的另一侧对称安装另一直线电机；

所述的两直线电机次级固定座(5)上各安装反馈装置(4)的读数头；

所述的伺服驱动控制器与两直线电机及反馈装置联接，伺服驱动控制器控制两直线电机分别带动两门扇(16、17)作同步反向及相向的平移运动。

9、一种直线电机驱动的开关门***，包括同向运动的快门扇(16)和慢门扇(17)、门头板(1)、伺服驱动控制器及反馈装置(4)，两门扇(16、17)的上边分别固定安装一门挂板(15、18)；门头板(1)上安装伺服驱动控制器，伺服驱动控制器与电源连接；所述的门头板(1)上设有带动门挂板(15、18)及门扇(16、17)运动的绳轮组件；其特征在于：所述的门头板(1)安装直线电机初级固定座(7)，该固定座(7)上安装直线电机初级(8)及导轨(6)，滑块(2)与导轨(6)呈滑动配合，滑块(2)固定连接在直线电机次级固定座(5)，该固定座(5)上安装直线电机次级(3)，直线电机次级(3)与绳轮组件的钢丝绳(23)固定相连；

所述的直线电机次级固定座(5)上安装反馈装置(4)的读数头；

所述的伺服驱动控制器与直线电机及反馈装置(4)连接，伺服驱动控制器响应开、关门信号而控制直线电机。

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