RU175812U1 - DRIVE OF OPENING GATES ON THE BASIS OF A CYCLOIDAL (PLANETARY-CHAIN) REDUCER - Google Patents

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к области строительства, а именно к устройствам с механическим или электромеханическим приводом для управления створками. Основной задачей, решаемой заявленной полезной моделью, является создание электропривода для распашных ворот на базе циклоидального (планетарно-цевочного) редуктора, обеспечивающего высокий коэффициент полезного действия, высокую надежность и обладающего высокими массогабаритными показателями. В соответствии с настоящей полезной моделью, в корпусе привода распашных ворот располагается электродвигатель, кинематически соединенный с циклоидальным редуктором. Применение редуктора с циклоидным зацеплением обеспечивает большое передаточное отношение, высокую нагрузочную способность и надежность при минимальных массогабаритных показателях. Редуктор, в сою очередь, соединен с рычагом отпирания створки, состоящим из коромысла и водила, при помощи эксцентрикового рычага, что существенно упрощает сборку и дальнейшее обслуживание привода. В состав устройства также входит блок электронного управления, выход которого соединен со статорной обмоткой электродвигателя. Степень открывания створки ворот отслеживается при помощи индуктивных датчиков, выход которых соединен со входом блока управления.Применение редуктора с циклоидной (планетарно-цевочным) конструкцией обеспечивает лучшие (меньшие по сравнению с аналогами) массогабаритные показатели, более высокий КПД (92-98%), обусловленный тем, что циклоидальное зацепление работает практически при отсутствии трения-скольжения в кинематических парах, и это обеспечивает малоизносную надежную работу привода в течени длительного срока эксплуатации редуктора, также в циклоидальном зацеплении зуб не подвержен изгибу, а работает только на контакт, поэтому для циклоидального профиля определяющим является контактное напряжение, а не изгибающее, что позволяет передачам с циклоидальным зацеплением передавать большие нагрузки, способность выдерживать кратковременные нагрузки до 500% без разрушения.Применение вышеуказанного рычажного механизма, при креплении створки ворот с осью вращения в центре стойки, позволяет осуществлять открывание и закрывание створки ворот в две стороны.Полученный привод является самотормозящей системой, что позволяет не использовать дополнительных средств запирания.The proposed utility model relates to the field of construction, namely to devices with a mechanical or electromechanical drive for controlling the sashes. The main task to be solved by the claimed utility model is the creation of an electric drive for swing gates based on a cycloidal (planetary gear) gearbox that provides high efficiency, high reliability and high mass and dimensions. In accordance with this utility model, an electric motor kinematically connected to a cycloidal gearbox is located in the swing gate drive housing. The use of a gearbox with cycloidal gearing provides a large gear ratio, high load capacity and reliability with minimal overall dimensions. The gearbox, in turn, is connected to the sash release lever, consisting of a beam and a carrier, using an eccentric lever, which greatly simplifies the assembly and further maintenance of the drive. The device also includes an electronic control unit, the output of which is connected to the stator winding of the electric motor. The degree of opening of the door leaf is monitored using inductive sensors, the output of which is connected to the input of the control unit. The use of a gearbox with a cycloid (planetary-pinion) design provides better (smaller than its counterparts) weight and size indicators, higher efficiency (92-98%), due to the fact that cycloidal engagement works practically in the absence of friction-sliding in kinematic pairs, and this ensures low-wear reliable operation of the drive over a long service life and, also in cycloidal engagement, the tooth is not subject to bending, but works only on contact, therefore contact stress, not bending, is decisive for the cycloidal profile, which allows gears with cycloidal engagement to transmit large loads, the ability to withstand short-term loads of up to 500% without fracture. The use of the above lever mechanism, when attaching the gate leaf with the axis of rotation in the center of the rack, allows two-sided opening and closing of the gate leaf. The od is a self-braking system, which allows not to use additional locking means.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области строительства, а именно к устройствам с механическим или электромеханическим приводом для управления створками ворот.The proposed utility model relates to the field of construction, namely to devices with a mechanical or electromechanical drive for controlling gate leaves.

Известен автоматический привод для распашных ворот, содержащий, по меньшей мере, один электропривод для подземной установки с рычажным механизмом. В нижней части стоек ворот установлены съемные горизонтальные телескопические направляющие, связанные с рычажным механизмом электропривода. Направляющие установлены с помощью разъемных соединений с нижними частями створок ворот. Управление приводом осуществляется дистанционно при помощи пульта дистанционного управления (RU 153151 U1 10.07.2015 г.).Known automatic drive for swing gates, containing at least one electric drive for an underground installation with a lever mechanism. In the lower part of the goalposts there are removable horizontal telescopic rails connected with the lever mechanism of the electric drive. The rails are installed using detachable joints with the lower parts of the gate leaves. The drive is controlled remotely using the remote control (RU 153151 U1 07/10/2015).

Недостатком полезной модели является применение червячного редуктора, в сравнении с редуктором с циклоидальным зацеплением при тех же характеристиках он обладает большими массогабаритными показателями, более низким КПД, более низким сроком службы. Подземная установка привода усложняет монтажные работы и работы по обслуживанию.A disadvantage of the utility model is the use of a worm gearbox, in comparison with a gearbox with cycloidal gearing with the same characteristics, it has large mass and dimensions, lower efficiency, lower service life. Underground installation of the drive complicates installation and maintenance work.

Известно устройство для открывания и закрывания створок ворот, содержащее реверсивный электродвигатель с редуктором, выходной вал которого кинематически связан со створкой, установленной на петле, отличающееся тем, что редуктор имеет второй выходной вал, кинематически связанный с петлей, при этом створка установлена на петле с возможностью поворота (RU 2499872 C1 27.11.2013 г.).A device for opening and closing gate leaves is known, comprising a reversible electric motor with a gearbox, the output shaft of which is kinematically connected with the shutter mounted on the hinge, characterized in that the gearbox has a second output shaft kinematically connected with the hinge, while the shutter is mounted on the loop with the possibility of turning (RU 2499872 C1 11/27/2013).

Недостатком данного изобретения является сложность конструкции, применение червячного редуктора, в сравнении с редуктором с циклоидальным зацеплением при тех же характеристиках он обладает большими массогабаритными показателями, более низким КПД, более низким сроком службы.The disadvantage of this invention is the design complexity, the use of a worm gearbox, in comparison with a gearbox with cycloidal gearing with the same characteristics, it has large mass and dimensions, lower efficiency, lower service life.

Известно устройство для открывания/закрывания створок распашных ворот, содержащее реверсивный электродвигатель, редуктор и механизм передачи усилия на створку распашных ворот, отличающееся тем, что введен рычаг, осуществляющий передачу усилия на створку ворот перпендикулярно ее плоскости, один конец которого жестко закреплен на выходном валу редуктора и перпендикулярно ему, а противоположный конец заканчивается пальцем, запрессованным в подшипник, перекатывающийся по плоскости створки распашных ворот внутри введенной направляющей, жестко установленной на створке распашных ворот параллельно рычагу (RU 80181 U1 27.01.2009 г.). Данный аналог выбран в качестве ближайшего.A device for opening / closing the swing gate leaves is provided, comprising a reversible electric motor, a gearbox and a mechanism for transmitting force to the swing gate leaf, characterized in that a lever is introduced that transfers the force to the gate leaf perpendicular to its plane, one end of which is rigidly fixed to the output shaft of the gearbox and perpendicular to it, and the opposite end ends with a finger pressed into a bearing rolling along the plane of the wing gate leaf inside the inserted guide, rigidly mounted on the wing gate leaf parallel to the lever (RU 80181 U1 01/27/2009). This analogue is selected as the closest.

Недостатком полезной модели является редуктор с эвольвентным зацеплением, в сравнении с редуктором с циклоидальным зацеплением при тех же характеристиках он обладает большими массогабаритными характеристиками, более низким КПД, более низким сроком службы.A disadvantage of the utility model is a gearbox with involute gearing, in comparison with a gearbox with cycloidal gearing with the same characteristics, it has large mass and size characteristics, lower efficiency, lower service life.

Основной задачей, решаемой заявленной полезной моделью, является создание электропривода для распашных ворот на базе циклоидального (планетарно-цевочного) редуктора, обеспечивающего высокий коэффициент полезного действия, высокую надежность и обладающего высокими массогабаритными показателями.The main task to be solved by the claimed utility model is the creation of an electric drive for swing gates based on a cycloidal (planetary gear) gearbox that provides high efficiency, high reliability and high mass and dimensions.

В соответствии с настоящей полезной моделью, в корпусе привода распашных ворот на базе циклоидального редуктора располагается электродвигатель, кинематически соединенный с циклоидальным редуктором. Применение редуктора с циклоидным зацеплением обеспечивает большое передаточное отношение, высокую нагрузочную способность и надежность при минимальных массогабаритных показателях. Редуктор, в свою очередь, соединен с рычагом отпирания створки, состоящим из коромысла и водила, при помощи эксцентрикового рычага, что существенно упрощает сборку и дальнейшее обслуживание привода. В состав устройства также входит блок электронного управления, выход которого соединен со статорной обмоткой электродвигателя. Степень открывания створки ворот отслеживается при помощи индуктивных датчиков, выход которых соединен со входом блока управления.In accordance with this utility model, an electric motor kinematically connected to a cycloidal gearbox is located in a swing gate drive housing based on a cycloidal gearbox. The use of a gearbox with cycloidal gearing provides a large gear ratio, high load capacity and reliability with minimal overall dimensions. The gearbox, in turn, is connected to the lever for unlocking the sash, consisting of a beam and a carrier, using an eccentric lever, which greatly simplifies the assembly and further maintenance of the drive. The device also includes an electronic control unit, the output of which is connected to the stator winding of the electric motor. The degree of opening of the gate leaf is monitored using inductive sensors, the output of which is connected to the input of the control unit.

На фиг. 1 представлена модель электропривода для распашных ворот на базе циклоидального (планетарно-цевочного).In FIG. 1 shows a model of an electric drive for swing gates based on a cycloidal (planetary gear).

На фиг. 2 представлен один из способов крепления створки ворот.In FIG. 2 shows one way of securing a gate leaf.

На фиг. 1 изображен предпочтительный вариант исполнения привода для распашных ворот на базе циклоидального редуктора, имеющего в своем составе блок электронного управления 3, электрически соединенный с электродвигателем 1, и формирующим для него управляющее воздействие исходя из полученных сигналов управления от пользователя или автоматизированной системы с учетом текущего положения створки ворот. Текущее положение створки 6 отслеживается при помощи индуктивных датчиков 4. Электродвигатель 1 кинематически соединен с циклоидальным редуктором 2, преобразующим входное вращающее движение электродвигателя в вращающее движение выходного вала редуктора с требуемым моментом. Вращающее движение выходного вала редуктора передается на жестко закрепленный на нем, посредством двух полумуфт, прижимаемых эксцентриковым рычагом 7, рычажный механизм, состоящий из коромысла 5а и шатуна 5б, который оказывает давление на створку ворот 6. Шатун 5б подвижно закреплен на створке ворот 6 посредством кронштейна 8. Во избежание климатических воздействий привод 1, редуктор 2 и блок управления 3 помещены в защитный корпус 9.In FIG. 1 shows a preferred embodiment of a drive for swing gates based on a cycloidal gearbox, which includes an electronic control unit 3 electrically connected to an electric motor 1 and generates a control action for it based on the received control signals from the user or the automated system taking into account the current position of the sash the gate. The current position of the sash 6 is monitored using inductive sensors 4. The electric motor 1 is kinematically connected to the cycloidal gearbox 2, which converts the input rotational motion of the electric motor into the rotational motion of the output shaft of the gearbox with the required moment. The rotational movement of the output shaft of the gearbox is transmitted to the lever mechanism, rigidly fixed on it, by two half-couplings pressed by the eccentric lever 7, consisting of the rocker arm 5a and the connecting rod 5b, which exerts pressure on the gate leaf 6. The connecting rod 5b is movably fixed to the gate leaf 6 by means of an arm 8. To avoid climatic influences, drive 1, gearbox 2 and control unit 3 are placed in a protective housing 9.

На фиг. 2 изображен один из способов применения рычажного механизма 5, совместно со способом крепления сворки ворот 6, при котором ось вращения створки 11 находится по центру, относительно опоры 10. В данном случае рычажный механизм 5 позволяет открывать (закрывать) створку ворот 6 в две стороны.In FIG. 2 shows one of the ways of using the lever mechanism 5, together with the method of fastening the gate leaf 6, in which the axis of rotation of the leaf 11 is located in the center relative to the support 10. In this case, the lever mechanism 5 allows you to open (close) the gate leaf 6 in two directions.

Применение редуктора с циклоидной (планетарно-цевочной) конструкцией обеспечивает лучшие (меньшие по сравнению с аналогами) массогабаритные показатели, более высокий КПД (92-98%), обусловленный тем, что циклоидальное зацепление работает практически при отсутствии трения-скольжения в кинематических парах, и это обеспечивает малоизносную надежную работу привода в течение длительного срока эксплуатации редуктора, также в циклоидальном зацеплении зуб не подвержен изгибу, а работает только на контакт, поэтому для циклоидального профиля определяющим является контактное напряжение, а не изгибающее, что позволяет передачам с циклоидальным зацеплением передавать большие нагрузки, способность выдерживать пятикратные кратковременные нагрузки без разрушения.The use of a gearbox with a cycloid (planetary-pinion) design provides better (smaller than its counterparts) weight and size indicators, higher efficiency (92-98%), due to the fact that cycloidal engagement works practically in the absence of sliding friction in kinematic pairs, and this ensures low wear reliable operation of the drive over a long service life of the gearbox, also in cycloidal engagement the tooth is not subject to bending, but only works on contact, therefore, for a cycloidal profile elyayuschim is the contact stress and not bending that allows the transmission cycloidal transfer large loads, ability to withstand short-term five-time load without breaking.

Применение выше указанного рычажного механизма, при креплении створки ворот с осью вращения в центре, как показано на фиг. 2, позволяет осуществлять открывание и закрывание створки ворот в две стороны.The use of the above lever mechanism when attaching the gate leaf with the axis of rotation in the center, as shown in FIG. 2, allows for the opening and closing of the gate leaf in two directions.

Полученный привод является самотормозящей системой, что позволяет не использовать дополнительных средств запирания.The resulting drive is a self-braking system, which allows not to use additional locking means.

Claims (2)

1. Устройство для открывания/закрывания створок распашных ворот, содержащее реверсивный электродвигатель, редуктор и механизм передачи усилия на створку ворот, отличающийся тем, что редуктор выполнен в виде циклоидального (планетарно-цевочного) механизма.1. A device for opening / closing the swing gate leaves, comprising a reversible electric motor, a gearbox and a mechanism for transmitting force to the gate leaf, characterized in that the gearbox is made in the form of a cycloidal (planetary-pinion) mechanism. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что введен рычажный механизм, состоящий из коромысла, жестко связанного с редуктором посредством двух полумуфт и шатуна, один конец которого подвижно закреплен на конце коромысла, а противоположный - подвижно связан с кронштейном, жестко закрепленным на створке ворот.2. The device according to claim 1, characterized in that a linkage mechanism is introduced, consisting of a rocker arm rigidly connected to the gearbox by means of two coupling halves and one end of which is movably fixed to the end of the rocker arm and the opposite end is movably connected to an arm rigidly fixed to gate wing.

Images