CN118088591B - 一种用于开门机的安全离合机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于开门机的安全离合机构，涉及开门机技术领域，包括壳体、弹性压合***以及旋转限位***，所述壳体的内部转动安装有直齿环一，所述弹性压合***设置为两个，且分别设置在直齿环一的前后两侧，且前后两侧弹性压合***面向设置并与壳体转动连接，前后两侧弹性压合***的输出端分别安装有摩擦片二和摩擦片一，所述摩擦片一的外侧固定有与直齿环一啮合的直齿环二，且直齿环二与直齿环一可轴向滑动；本发明中输出轴在转动的过程中受到外部阻力时，离合轴件和旋转限位***进行配合传动，使得摩擦片二和摩擦片一先经历短暂的同步转动后，再进行分离，能够有效的起到缓冲作用。

Description

一种用于开门机的安全离合机构

技术领域

本发明涉及开门机技术领域，具体为一种用于开门机的安全离合机构。

背景技术

开门机作为一种能够根据指令自动启闭大门的设备，在各类建筑和设施中得到了广泛应用。它不仅能够提高大门操作的便捷性，还能在特定情况下实现远程控制，大大提高了安全性和便利性。在开门机的设计中，为了提高其运行稳定性和安全性，通常会引入蜗轮蜗杆自锁结构。然而，蜗轮蜗杆自锁结构虽然带来了诸多优势，但同时也存在一些不可忽视的弊端。特别是在停电或电源故障的情况下，由于蜗轮蜗杆的自锁功能，用户无法通过常规手段手动控制大门进行移动或启闭。这种局限性在某些紧急情况下可能会对用户造成不便，甚至可能带来安全隐患。另外，大门受到一定的阻力时，会对电机造成严重的损害。

因此，有必要提供一种用于开门机的安全离合机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于开门机的安全离合机构，包括壳体、弹性压合***以及旋转限位***，所述壳体的内部转动安装有直齿环一，所述弹性压合***设置为两个，且分别设置在直齿环一的前后两侧，且前后两侧的弹性压合***对向设置并与壳体转动连接，前后两侧的所述弹性压合***的输出端分别安装有摩擦片二和摩擦片一，所述摩擦片一的外侧固定有与直齿环一啮合的直齿环二，且直齿环二与直齿环一可轴向滑动，所述壳体的前侧转动安装有输出轴，所述输出轴上安装有离合轴件，所述离合轴件后端贯穿前侧所述弹性压合***，并用于摩擦片二与摩擦片一的离合，所述旋转限位***用于离合轴件与前侧所述弹性压合***之间的周向转动和轴向滑动。

进一步，作为优选，所述弹性压合***包括与壳体转动连接的环箱，环箱的内部设有环腔，所述环腔的内部安装有活塞环板，所述环腔远离所述直齿环一的一端通过压簧连接活塞环板，所述环腔靠向直齿环一的一端贯穿有可滑动的并与活塞环板连接的限位滑架，且位于前侧所述弹性压合***中的限位滑架的后端与摩擦片二固定连接，位于后侧所述弹性压合***中的限位滑架的前端与摩擦片一固定连接。

进一步，作为优选，所述压簧所在的环腔的内部腔室连接有气阀。

进一步，作为优选，所述离合轴件包括离合轴和限位环，所述限位环与输出轴同轴固定，限位环的环壁设有周向分布的螺旋滑道，所述离合轴的前端安装有与螺旋滑道配合的限位柱，离合轴后端转动安装有离合块，离合块位于前侧所述弹性压合***中的限位滑架的后端和后侧所述弹性压合***中的限位滑架的前端之间。

进一步，作为优选，所述离合块的前后端面分别设有周向分布的滚珠一。

进一步，作为优选，所述旋转限位***包括限位滑道和限位凸条，所述限位滑道轴向设置在前侧所述弹性压合***中的环箱的内环壁上，所述限位凸条与限位滑道滑动连接并固定在离合轴的轴壁上。

进一步，作为优选，所述摩擦片一和摩擦片二摩擦连接并同步转动的初始时，所述限位滑架伸入环腔的长度设置为L，所述限位滑架伸入环腔后的长度变化量设为ΔL，当0≤ΔL＜L的过程中，所述摩擦片一和摩擦片二摩擦连接并同步转动。

进一步，作为优选，还包括有瞬离***，所述瞬离***包括梯形头和圆形滑道，所述梯形头固定在摩擦片二的后侧面并周向布设，梯形头的锥形面和外端面上分别安装有滚珠二，且位于梯形头的锥形面上的滚珠二呈周向布设，所述圆形滑道设置在摩擦片一的前侧面，圆形滑道上设有与梯形头对应的梯形槽。

进一步，作为优选，所述限位柱的前向或后向的轴向移动量等于ΔL和梯形头的轴向长度之和。

进一步，作为优选，所述壳体的内部安装有蜗杆，所述直齿环一的外部固定有与蜗杆连接的涡轮。

与现有技术相比，本发明提供了一种用于开门机的安全离合机构，具备以下有益效果：

本发明中输出轴在转动的过程中受到外部阻力时，离合轴件和旋转限位***进行配合传动，使得摩擦片二和摩擦片一先经历短暂的同步转动后，再进行分离，能够有效的起到缓冲作用，通过弹性压合***的结构和控制方式，使得离合过程更加便捷高效、流畅以及安全，使得用于驱动传动的电机的损伤大幅降低，使得摩擦片一和摩擦片二之间的滑动磨损大幅降低，延长其使用寿命。

附图说明

图1为本发明中安全离合机构的结构示意图一；

图2为本发明中安全离合机构的结构示意图二；

图3为本发明中弹性压合***的局部结构示意图；

图4为本发明中瞬离***的局部结构示意图一；

图5为本发明中瞬离***的局部结构示意图二；

图6为本发明中螺旋滑道的局部结构示意图；

图7为本发明中离合轴的结构示意图；

图中：1、壳体；2、直齿环一；3、直齿环二；4、涡轮；5、蜗杆；6、弹性压合***；7、输出轴；8、离合轴件；9、旋转限位***；10、摩擦片一；11、摩擦片二；12、瞬离***；61、环箱；62、活塞环板；63、限位滑架；64、压簧；65、气阀；611、环腔；81、限位环；82、离合轴；83、限位柱；84、离合块；85、滚珠一；811、螺旋滑道；91、限位滑道；92、限位凸条；121、梯形头；122、滚珠二；123、圆形滑道；124、梯形槽。

具体实施方式

参照图1-图7，本发明提供一种技术方案：一种用于开门机的安全离合机构，包括壳体1、弹性压合***6以及旋转限位***9，所述壳体1的内部转动安装有直齿环一2，所述弹性压合***6设置为两个，且分别设置在直齿环一2的前后两侧，且前后两侧的弹性压合***6对向设置并与壳体1转动连接，前后两侧的所述弹性压合***6的输出端分别安装有摩擦片二11和摩擦片一10，所述摩擦片一10的外侧固定有与直齿环一2啮合的直齿环二3，且直齿环二3与直齿环一2可轴向滑动，所述壳体1的前侧转动安装有输出轴7，所述输出轴7上安装有离合轴件8，所述离合轴件8后端贯穿前侧所述弹性压合***6，并用于摩擦片二11与摩擦片一10的离合，所述旋转限位***9用于离合轴件8与前侧所述弹性压合***6之间的周向转动和轴向滑动；也就是说，当直齿环二3进行轴向移动的过程中，所述直齿环二3与所述直齿环一2依然维持啮合连接状态，所述直齿环一2依然能够带动直齿环二3同步转动；

具体的，当输出轴7在转动的过程中受到外部阻力影响时，若输出轴7停止转动，此时，所述离合轴件8和旋转限位***9进行配合传动，使得摩擦片二11和摩擦片一10先经历短暂的同步转动后，再进行分离；另外，设置前后两侧弹性压合***的方式，和直齿轮二3和直齿轮一2啮合且可轴向滑动的结构，使得输出轴7在正反转的过程中离合过程更加便捷高效、流畅以及安全。

本实施例中，所述弹性压合***6包括与壳体1转动连接的环箱61，所述环箱61的内部设有环腔611，环腔611的内部安装有活塞环板62，所述环腔611远离所述直齿环一2的一端通过压簧64连接活塞环板62，所述环腔611靠向直齿环一2的一端贯穿有可滑动的并与活塞环板62连接的限位滑架63，且位于前侧所述弹性压合***6中的限位滑架63的后端与摩擦片二11固定连接，位于后侧所述弹性压合***6中的限位滑架63的前端与摩擦片一10固定连接；具体的，输出轴7的转动过程：直齿环一2带动直齿环二3同步转动，直齿环二3带动摩擦片一10同步转动，所述摩擦片一10带动后侧的限位滑架63同步转动，后侧所述弹性压合***6中的限位滑架63带动后侧所述弹性压合***6中的环箱61同步转动，同时，摩擦片一10带动摩擦片二11同步转动，摩擦片二11带动前侧所述弹性压合***6中的限位滑架63同步转动，前侧所述弹性压合***6中的限位滑架63带动前侧所述弹性压合***6中的环箱61同步转动，前侧所述弹性压合***6中的环箱61和旋转限位***9配合带动离合轴件8同步转动，离合轴件8带动输出轴7同步转动。

本实施例中，所述压簧64所在的环腔611的内部腔室连接有气阀65，具体的，当摩擦片一10和摩擦片二11分离后，由气阀65控制压簧64所在的环腔611的腔室处于密封状态，从而使得压簧64所在的环腔611的腔室产生负压，对压簧64的复位进行限制，从而保持摩擦片一10和摩擦片二11的分离状态，当需要摩擦片一10和摩擦片二11进行贴合时，由气阀65控制压簧64所在的环腔611的负压腔室进行释压，压簧64复位推动限位滑架63复位。

本实施例中，所述离合轴件8包括离合轴82和限位环81，所述限位环81与输出轴7同轴固定，限位环81的环壁设有周向分布的螺旋滑道811，所述离合轴82的前端安装有与螺旋滑道811配合的限位柱83，离合轴82后端转动安装有离合块84，离合块84位于前侧所述弹性压合***6中的限位滑架63的后端和后侧所述弹性压合***6中的限位滑架63的前端之间；其中，当摩擦片一10和摩擦片二11摩擦连接时，离合块84的前侧与前侧所述弹性压合***6中的限位滑架63贴合，离合块84的后侧与后侧所述弹性压合***6中的限位滑架63贴合；具体的，当输出轴7正常转动时，由旋转限位***9进行限位，使得前侧所述弹性压合***6中的环箱61与离合轴82同步转动，离合轴82带动输出轴7同步转动，当输出轴7受到阻力时，此时，摩擦片一10和摩擦片二11依然同步转动，此后，离合轴82旋转的同时并被迫进行轴向的移动，摩擦片一10和摩擦片二11保持摩擦连接的同时也进行轴向的移动，若当离合轴82轴向移动的过程中，输出轴7依旧受到较大的阻力时，离合轴82会持续的进行轴向移动，直至离合块84促使摩擦片一10和摩擦片二11相互分离。

本实施例中，所述离合块84的前后端面分别设有周向分布的滚珠一85，进一步降低离合块84与限位滑架63之间的摩擦效果。

本实施例中，所述旋转限位***9包括限位滑道91和限位凸条92，所述限位滑道91轴向设置在前侧所述弹性压合***6中的环箱61的内环壁上，所述限位凸条92与限位滑道91滑动连接并固定在离合轴82的轴壁上。

本实施例中，所述摩擦片一10和摩擦片二11摩擦连接并同步转动的初始时，所述限位滑架63伸入环腔611的长度设置为L，所述限位滑架63伸入环腔611后的长度变化量设为ΔL，当0≤ΔL＜L的过程中，所述摩擦片一10和摩擦片二11摩擦连接并同步转动；

本实施例中，还包括有瞬离***12，所述瞬离***12包括梯形头121和圆形滑道123，所述梯形头121固定在摩擦片二11的后侧面并周向布设，梯形头121的锥形面和外端面上分别安装有滚珠二122，且位于梯形头121的锥形面上的滚珠二122呈周向布设，所述圆形滑道123设置在摩擦片一10的前侧面，圆形滑道123上设有与梯形头121对应的梯形槽124；

另外，在0≤ΔL＜L的过程中，结合离合轴82的作用下，摩擦片一10和摩擦片二11之间的摩擦强度逐渐降低，且摩擦片一10和摩擦片二11依旧维持摩擦连接状态，且直至输出轴7受到阻力，促使ΔL等于L时，摩擦片一10和摩擦片二11之间的摩擦强度逐渐降低至滑动摩擦的强度时，此时，在直齿环二3的持续带动作用下，梯形头121的锥形面与梯形槽124的进行滑动并脱离，也就是说，摩擦片一10和摩擦片二11出现滑动的瞬间，梯形头121随即瞬间与梯形槽124脱离，并促使摩擦片一10和摩擦片二11之间瞬间存有与梯形头121轴向长度一致的间隙，气阀65瞬间控制压簧64所在的环腔611腔室处于密封状态，从而对压簧的复位进行限制，此时，摩擦片一10的转动不会向摩擦片二11进行传递；而当需要摩擦片一10和摩擦片二11贴合时，气阀65控制压簧64所在的环腔611的负压腔室进行释压，此时，梯形头与梯形槽124配合的瞬间，便可再次恢复摩擦片一10和摩擦片二11的摩擦连接，进而使得摩擦片一10和摩擦片二11存在的静摩擦力和动摩擦力，二者转换的瞬间，同时，瞬间分离，从而大幅降低了二者之间的滑动磨损。

本实施例中，所述限位柱83的前向或后向的轴向移动量等于ΔL和梯形头121的轴向长度之和，以便提高离合轴82的稳定性。

本实施例中，所述壳体1的内部安装有蜗杆5，所述直齿环一2的外部固定有与蜗杆5连接的涡轮4，也就是说，当输出轴7所受到阻力时，能够自动进行离合，而无需主动启动蜗杆，从而避免对用于驱动蜗杆转动电机的损伤，另外，当用于驱动蜗杆的电机或驱动装置，突然停机时，输出轴7的转动仍可被动转动，并使得摩擦片一10和摩擦片二11相互脱离。

以上所述，仅为发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于开门机的安全离合机构，包括壳体（1）、弹性压合***（6）以及旋转限位***（9），其特征在于，所述壳体（1）的内部转动安装有直齿环一（2），所述弹性压合***（6）设置为两个，且分别设置在直齿环一（2）的前后两侧，且前后两侧的弹性压合***（6）对向设置并与壳体（1）转动连接，前后两侧的所述弹性压合***（6）的输出端分别安装有摩擦片二（11）和摩擦片一（10），所述摩擦片一（10）的外侧固定有与直齿环一（2）啮合的直齿环二（3），且直齿环二（3）与直齿环一（2）可轴向滑动，所述壳体（1）的前侧转动安装有输出轴（7），所述输出轴（7）上安装有离合轴件（8），所述离合轴件（8）后端贯穿前侧所述弹性压合***（6），并用于摩擦片二（11）与摩擦片一（10）的离合，所述旋转限位***（9）用于离合轴件（8）与前侧所述弹性压合***（6）之间的周向转动和轴向滑动，所述安全离合机构还包括有瞬离***（12），所述瞬离***（12）包括梯形头（121）和圆形滑道（123），所述梯形头（121）固定在摩擦片二（11）的后侧面并周向布设，梯形头（121）的锥形面和外端面上分别安装有滚珠二（122），且位于梯形头（121）的锥形面上的滚珠二（122）呈周向布设，所述圆形滑道（123）设置在摩擦片一（10）的前侧面，圆形滑道（123）上设有与梯形头（121）对应的梯形槽（124）。

2.根据权利要求1所述的一种用于开门机的安全离合机构，其特征在于，所述弹性压合***（6）包括与壳体（1）转动连接的环箱（61），所述环箱（61）的内部设有环腔（611），环腔（611）的内部安装有活塞环板（62），所述环腔（611）远离所述直齿环一（2）的一端通过压簧（64）连接活塞环板（62），所述环腔（611）靠向直齿环一（2）的一端贯穿有可滑动的并与活塞环板（62）连接的限位滑架（63），且位于前侧所述弹性压合***（6）中的限位滑架（63）的后端与摩擦片二（11）固定连接，位于后侧所述弹性压合***（6）中的限位滑架（63）的前端与摩擦片一（10）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于开门机的安全离合机构，其特征在于，所述压簧（64）所在的环腔（611）的内部腔室连接有气阀（65）。

4.根据权利要求2所述的一种用于开门机的安全离合机构，其特征在于，所述离合轴件（8）包括离合轴（82）和限位环（81），所述限位环（81）与输出轴（7）同轴固定，限位环（81）的环壁设有周向分布的螺旋滑道（811），所述离合轴（82）的前端安装有与螺旋滑道（811）配合的限位柱（83），离合轴（82）后端转动安装有离合块（84），离合块（84）位于前侧所述弹性压合***（6）中的限位滑架（63）的后端和后侧所述弹性压合***（6）中的限位滑架（63）的前端之间。

5.根据权利要求4所述的一种用于开门机的安全离合机构，其特征在于，所述离合块（84）的前后端面分别设有周向分布的滚珠一（85）。

6.根据权利要求4所述的一种用于开门机的安全离合机构，其特征在于，所述旋转限位***（9）包括限位滑道（91）和限位凸条（92），所述限位滑道（91）轴向设置在前侧所述弹性压合***（6）中的环箱（61）的内环壁上，所述限位凸条（92）与限位滑道（91）滑动连接并固定在离合轴（82）的轴壁上。

7.根据权利要求4所述的一种用于开门机的安全离合机构，其特征在于，所述摩擦片一（10）和摩擦片二（11）摩擦连接并同步转动的初始时，所述限位滑架（63）伸入环腔（611）的长度设置为L，所述限位滑架（63）伸入环腔（611）后的长度变化量设为ΔL，当0≤ΔL＜L的过程中，所述摩擦片一（10）和摩擦片二（11）摩擦连接并同步转动。

8.根据权利要求4所述的一种用于开门机的安全离合机构，其特征在于，所述限位柱（83）的前向或后向的轴向移动量等于ΔL和梯形头（121）的轴向长度之和。

9.根据权利要求1所述的一种用于开门机的安全离合机构，其特征在于，所述壳体（1）的内部安装有蜗杆（5），所述直齿环一（2）的外部固定有与蜗杆（5）连接的涡轮（4）。