本发明涉及门窗领域，特别涉及一种可平开和推拉的窗户结构。
背景技术：
目前在建筑窗户系统应用中，多采用常规的推拉窗或平开窗。平开窗的开启面积大，通风效果好，但平开窗的抗风压性能、防空气渗透性能、防雨水渗漏性能不易满足要求，在加工制作中存在缺陷、不正确使用的情况下，无法达到节能效果。推拉窗能够有效改善抗风压性能、防空气渗透性能及防雨水渗漏性能并且容易满足节能要求，但推拉窗的开启面积小、通风效果较差，同时，在高层建筑中，若推拉窗的窗扇与框体连接不恰当时，推拉窗的窗扇容易坠落造成事故。综上所述，目前广泛使用的常规推拉窗或平开窗在综合应用方面存在着一定局限性。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种可平开和推拉的窗户结构，其结构简单、使用方便，可实现平开或推拉，具有开启面积大、通风效果好的优点，同时还具有良好的抗风压性能、防空气渗透性能和防雨水渗透性能。
本发明的技术方案是：一种可平开和推拉的窗户结构，包括窗框、窗扇，所述窗框上设有用于窗扇推拉滑动的导轨和用于窗扇平开的铰接插套，所述导轨包括用于窗扇上端导向的两条上导轨和用于窗扇下端导向的两条下导轨，所述铰接插套分别设于窗框的两边，
所述窗扇包括第一窗扇、第二窗扇，第一窗扇、第二窗扇的下端分别设有用于与下导轨滚动配合的滚轮，所述第一窗扇、第二窗扇的上、下端分别设置有用于窗扇推拉滑动的导向限位装置，所述导向限位装置通过设置在窗扇框架中的齿轮齿条联动机构驱动，使各导向限位装置能够同时伸出与窗框上的导轨配合或缩回与窗框上的导轨分离，所述齿轮齿条联动机构的主动齿轮与一操纵手柄连接，所述齿轮齿条联动机构的齿条上设有用于窗扇平开的铰接插销，所述铰接插销用于插入窗框上的铰接插套形成铰接配合或脱离窗框上的铰接插套。
所述窗框的室内侧设有环绕窗框的防风板，所述防风板的凸起高度大于导轨的凸起高度；所述窗框的室外侧设有环绕窗框的防水板，所述防水板的凸起高度不大于导轨的凸起高度。
所述导向限位装置包括导向限位叉，导向限位叉通过叉柄上设置的齿条与齿轮齿条联动机构联动，导向限位叉的两叉头上分别设有导向轮，两个导向轮之间的距离大于导轨的厚度，所述导向限位装置伸出，两导向轮位于导轨的两侧，对窗扇推拉滑动导向限位。
所述齿轮齿条联动机构包括主动齿条、主动齿轮、上从动齿条、下从动齿条以及多个从动齿轮，所述主动齿条由主动齿轮驱动，沿竖直方向滑动配合在窗扇框架中，所述上从动齿条沿水平方向滑动配合在窗扇框架上端，且通过从动齿轮与主动齿条联动，所述下从动齿条沿水平方向滑动配合在窗扇框架下端，且通过从动齿轮与主动齿条联动。
所述主动齿轮通过一锁止机构锁定角度。
所述锁止机构包括与主动齿轮同轴相连的锁止部，以及固定在窗扇框架中的顶杆机构，所述锁止部的侧壁设有锁止切缺平面，所述顶杆机构包括固定套、顶杆和压缩弹簧，所述固定套的上、下端分别设有过孔，固定套的侧壁上设有条形孔，所述顶杆为两端小、中段大的阶梯杆，该阶梯杆的中段设有扳动手柄，所述顶杆安装在固定套中，扳动手柄穿过固定套侧壁上的条形孔，形成滑动配合，所述压缩弹簧套设在顶杆一端，使顶杆的另一端外伸出固定套，抵紧在锁止部的锁止切缺平面上，对主动齿轮锁定角度。
第一窗扇、第二窗扇中所述导向限位装置的数量均为四个，各导向限位装置均沿竖直方向滑动配合在对应的窗扇中，其中，第一导向限位装置与主动齿条的顶端固定，向上伸出或缩回，第二导向限位装置通过两个从动齿轮与上从动齿条联动，向上伸出或缩回，第三导向限位装置通过一个从动齿轮与主动齿条联动，向下伸出或缩回，第四导向限位装置通过一个从动齿轮与下从动齿条联动，向下伸出或缩回。
所述第一窗扇、第二窗扇的四周分别设有连通的安装腔，所述导向限位装置、齿轮齿条联动机构、滚轮安装在对应的安装腔中。
所述铰接插套的数量为四个，其中两个铰接插套固定在窗框一边，位于两个导轨之间，另外两个铰接插套固定在窗框的另一边，位于导轨外侧，所述第一窗扇的主动齿条上固定有两个铰接插销，两个铰接插销穿过第一窗扇室外侧的条形孔，位于第一窗扇的室外侧，通过第一窗扇的主动齿条带动铰接插销上下移动，插入窗框一边上的铰接插套形成铰接配合或脱离窗框上的铰接插套，所述第二窗扇的主动齿条上固定有两个铰接插销，两个铰接插销穿过第二窗扇室外侧的条形孔，位于第二窗扇的室外侧，通过第二窗扇的主动齿条带动铰接插销上下移动，插入窗框另一边上的铰接插套形成铰接配合或脱离窗框上的铰接插套。
所述第一窗扇框架侧壁上设有可转动的凸轮机构，所述第二窗扇室内侧的框架上设有锁定槽，第一窗扇上的凸轮机构的凸轮转入第二窗扇上的锁定槽中，限定第一窗扇、第二窗扇之间的位置。
采用上述技术方案具有如下有益效果：
1、可平开和推拉的窗户结构包括窗框、窗扇，所述窗框上设有用于窗扇推拉滑动的导轨和用于窗扇平开的铰接插套，所述导轨包括用于窗扇上端导向的两条上导轨和用于窗扇下端导向的两条下导轨，所述铰接插套分别设于窗框的两边，窗扇可在窗框中沿导轨推拉滑动，具有推拉窗的优点，或者绕铰接插套转动形成平开，具有平开窗的优点。所述窗扇包括第一窗扇、第二窗扇，第一窗扇、第二窗扇的下端分别设有用于与下导轨滚动配合的滚轮，所述第一窗扇、第二窗扇的上、下端分别设置有用于窗扇推拉滑动的导向限位装置，所述导向限位装置通过设置在窗扇框架中的齿轮齿条联动机构驱动，使各导向限位装置能够同时伸出与窗框上的导轨配合或缩回与窗框上的导轨分离，所述齿轮齿条联动机构的主动齿轮与一操纵手柄连接，所述齿轮齿条联动机构的齿条上设有用于窗扇平开的铰接插销，所述铰接插销用于插入窗框上的铰接插套形成铰接配合或脱离窗框上的铰接插套。通过扳动操纵手柄，控制齿轮齿条联动机构，驱动窗扇上端、下端的导向限位装置伸出，与窗框上的导轨配合，且铰接插销与窗框上的铰接插套脱离，第一窗扇、第二窗扇与导轨滑动配合，为推拉窗状态，具有推拉窗良好的抗风压性能、防空气渗透性能和防雨水渗透性能；通过扳动操纵手柄，控制齿轮齿条联动机构，驱动窗扇上端、下端的导向限位装置缩回，与窗框上的导轨脱离，且铰接插销插入窗框上的铰接插套中，第一窗扇、第二窗扇可绕铰接插套转动，为平开窗状态，具有平开窗开启面积大、通风效果好的优点，通过操纵手柄控制导向限位装置、铰接插销同时动作，完成状态转换，还具有结构简单、使用方便的优点。
2、窗框的室内侧设有环绕窗框的防风板，所述防风板的凸起高度大于导轨的凸起高度，从窗扇和窗框之间缝隙穿过的气流由凸起高度大于导轨凸起高度的防风板阻挡，避免气流直接吹入室内，起挡风作用；所述窗框的室外侧设有环绕窗框的防水板，所述防水板的凸起高度不大于导轨的凸起高度，防止雨水从窗框的上端流入窗扇框架内腐蚀内部的机构，同时，由于防水板的凸起高度不大于导轨的凸起高度，在窗扇转出时避免发生干涉。
3、导向限位装置包括导向限位叉，导向限位叉通过叉柄上设置的齿条与齿轮齿条联动机构联动，导向限位叉的两叉头上分别设有导向轮，两个导向轮之间的距离大于导轨的厚度，所述导向限位装置伸出，两导向轮位于导轨的两侧，对窗扇推拉滑动导向限位。当需要窗户结构处于推拉窗状态时，导向限位装置的两导向轮位于导轨的两侧，对窗扇限位，保持窗扇在窗框中的位置且可任意滑动；当需要窗户结构处于平开窗状态时，铰接插销插入对应边铰接插套中，使窗扇可绕铰接插套转动，同时导向限位装置缩回窗扇中与窗框上的导轨脱离，避免与窗框发生干涉，保证窗扇顺利平开。
4、主动齿轮通过一锁止机构锁定角度，当窗户结构转换状态后，通过锁止机构锁定主动齿轮，实现对齿轮齿条联动机构锁定，保持导向限位装置、铰接插销的位置固定，防止导向限位装置、铰接插销因外力改变位置，保证窗户结构正常运行。
下面结合附图和具体实施方式作进一步的说明。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明导向限位装置与导轨配合状态图；
图3为本发明导向限位装置与导轨脱离状态图；
图4为本发明第一窗扇平开状态图；
图5为本发明第一窗扇推拉状态图；
图6为本发明锁止机构一种状态的示意图；
图7为本发明锁止机构另一种状态的示意图；
图8为本发明铰接插销插入铰接插套示意图；
图9为本发明第二窗扇推拉状态图。
附图中，1为窗框，2为窗扇，2a为第一窗扇，2b为第二窗扇，3为导轨，3a为上导轨，3b为下导轨，4为铰接插套，5为滚轮，6为导向限位装置，6a为导向限位叉，6b为导向轮，7为齿轮齿条联动机构，7a为主动齿轮，7b为主动齿条，7c为上从动齿条，7d为下从动齿条，7e为从动齿轮，8为操纵手柄，9为铰接插销，10为防风板，11为防水板，12为锁止机构，12a为锁止部，12a1为锁止切缺平面，12b为顶杆机构，12b1为固定套，12b2为顶杆，12b3为压缩弹簧，13为安装腔，14为凸轮机构，15为锁定槽。
具体实施方式
参见图1至图9，为一种可平开和推拉的窗户结构的具体实施例。可平开和推拉的窗户结构包括窗框1、窗扇2。所述窗框1为塑钢框，窗框上设有用于窗扇2推拉滑动的导轨3和用于窗扇平开的铰接插套4。所述导轨3包括用于窗扇2上端导向的两条上导轨3a和用于窗扇2下端导向的两条下导轨3b，本实施例中，窗框的左边、右边对应上导轨、下导轨的位置分别设有限定窗扇滑动位置的限位块，为了便于加工，限位块的凸起高度与上导轨、下导轨的凸起高度相同，且限位块的上端与上导轨连接，限位块的下端与下导轨相连，形成环绕窗框的凸起。窗框1的室内侧设有环绕窗框的防风板10，所述防风板10的凸起高度大于导轨3的凸起高度，所述窗框1的室外侧设有环绕窗框的防水板11，所述防水板11的凸起高度不大于导轨3的凸起高度。所述铰接插套4的数量为四个，其中两个铰接插套固定在窗框1的左边，位于两个导轨之间，另外两个铰接插套固定在窗框1右边的防水板上，位于导轨外侧，各边的两个铰接插套位于同一垂直线上，且具有间隔距离，以保证窗扇传动时的平顺性和稳定性。
所述窗扇2包括第一窗扇2a、第二窗扇2b，其中，第一窗扇位于窗框内侧的上导轨、下导轨之间，第二窗扇位于窗框外侧的上导轨、下导轨之间。第一窗扇、第二窗扇的四周分别设有连通的安装腔13，第一窗扇2a、第二窗扇2b的下端分别设有用于与下导轨3b滚动配合的滚轮5，本实施例中，各窗扇分别设置两个滚轮，装配于对应窗扇安装腔的下端两侧，滚轮的下沿冒出窗扇，使窗扇的下沿与下导轨之间具有间隙。所述第一窗扇2a、第二窗扇2b的上、下端分别设置有用于窗扇推拉滑动的导向限位装置6，所述导向限位装置6通过设置在窗扇框架中的齿轮齿条联动机构7驱动，使各导向限位装置6能够同时伸出与窗框上的导轨3配合或缩回与窗框上的导轨3分离，所述齿轮齿条联动机构7的主动齿轮7a与一操纵手柄8连接，所述齿轮齿条联动机构7的齿条上设有用于窗扇平开的铰接插销9，所述铰接插销9用于插入窗框上的铰接插套4形成铰接配合或脱离窗框上的铰接插套4，具体为，齿轮齿条联动机构7设于窗扇的安装腔中，齿轮齿条联动机构包括主动齿条7b、主动齿轮7a、上从动齿条7c、下从动齿条7d以及多个从动齿轮7e，所述主动齿条7b通过滑套滑动配合在窗扇安装腔中，由主动齿轮7a驱动，沿竖直方向上下移动，其中，第一窗扇的主动齿条位于第一窗扇安装腔的左侧，第二窗扇的主动齿条位于第二窗扇安装腔的右侧。所述上从动齿条7c通过滑套滑动配合在窗扇安装腔的上端，且通过一个从动齿轮与主动齿条7b联动，沿水平方向左右移动。所述下从动齿条7d通过滑套滑动配合在窗扇安装腔的下端，且通过一个从动齿轮与主动齿条7b联动，沿水平方向左右移动。各窗扇安装腔中装配的导向限位装置6的数量均为四个，第一导向限位装置、第二导向限位装置分别通过滑套滑动配合在安装腔上端两侧，沿竖直方向上下移动，第三导向限位装置、第四导向限位装置分别通过滑套滑动配合在安装腔下端两侧，沿竖直方向上下移动，各导向限位装置包括导向限位叉6a，导向限位叉6a通过叉柄上设置的齿条与齿轮齿条联动机构7联动，导向限位叉6a的两叉头上分别设有导向轮6b，两个导向轮6b之间的距离大于导轨3的厚度，各导向限位装置与齿轮齿条联动机构的具体联动关系为，第一导向限位装置与主动齿条7b的顶端固定，向上伸出或缩回，第二导向限位装置通过两个从动齿轮与上从动齿条7c联动，向上伸出或缩回，第三导向限位装置通过一个从动齿轮与主动齿条7b联动，向下伸出或缩回，第四导向限位装置通过一个从动齿轮与下从动齿条7d联动，向下伸出或缩回。为了实现对齿轮齿条联动机构锁定，保持导向限位装置、铰接插销的位置固定，所述主动齿轮7a通过一锁止机构12锁定角度，锁止机构12的具体结构为，包括与主动齿轮7a同轴相连的锁止部12a，以及固定在窗扇安装腔中的顶杆机构12b，所述锁止部12a的侧壁设有锁止切缺平面12a1，所述顶杆机构12b包括固定套12b1、顶杆12b2和压缩弹簧12b3，所述固定套12b1的上、下端分别设有过孔，固定套12b1的侧壁上设有条形孔，所述顶杆12b2为两端小、中段大的阶梯杆，该阶梯杆的中段设有扳动手柄，所述顶杆12b2安装在固定套12b1中，扳动手柄穿过固定套侧壁上的条形孔，且外伸出窗框的室内侧，形成滑动配合，所述压缩弹簧12b3套设在顶杆一端，使顶杆的另一端外伸出固定套，抵紧在锁止部的锁止切缺平面12a1上，对主动齿轮7a锁定角度，当需要解除锁止时，控制扳动手柄带动阶梯杆背离锁止部移动即可。所述第一窗扇2a的主动齿条上固定有两个铰接插销，两个铰接插销穿过第一窗扇2a室外侧的条形孔，位于第一窗扇的室外侧，与窗框左侧的两个铰接插套一一对应，通过第一窗扇的主动齿条带动铰接插销上下移动，插入窗框一边上的铰接插套形成铰接配合或脱离窗框上的铰接插套；所述第二窗扇2b的主动齿条上固定有两个铰接插销，两个铰接插销穿过第二窗扇2b室外侧的条形孔，位于第二窗扇的室外侧，与窗框右侧的两个铰接插套一一对应，通过第二窗扇的主动齿条带动铰接插销上下移动，插入窗框另一边上的铰接插套形成铰接配合或脱离窗框上的铰接插套。
为了锁定窗户结构处于推拉窗状态时第一窗扇、第二窗扇的位置，第一窗扇2a框架侧壁上设有可转动的凸轮机构14，所述第二窗扇2b室内侧的框架上设有锁定槽15，第一窗扇2a上的凸轮机构的凸轮转入第二窗扇2b上的锁定槽中，限定第一窗扇2a、第二窗扇2b之间的位置。
本发明的使用方法为如下：
推拉窗状态
通过转动操纵手柄，转动主动齿轮，使第一窗扇、第二窗扇的主动齿条朝上移动，第一窗扇上端的各导向限位装置的两个导向轮位于内侧的上导轨的两侧，第一窗扇下端的各导向限位装置的两个导向轮位于内侧的下导轨的两侧，对第一窗扇推拉滑动导向限位，同时，第一窗扇的两个铰接插销向上移动，脱离窗框左侧的铰接插套，使第一窗扇在内侧的导轨上自由滑动；同理，第二窗扇上端的各导向限位装置的两个导向轮位于外侧的的上导轨的两侧，第二窗扇下端的各导向限位装置的两个导向轮位于外侧的下导轨的两侧，对第二窗扇推拉滑动导向限位，同时第二窗扇的两个铰接插销向上移动，脱离窗框右侧的铰接插套，使第二窗扇在外侧的导轨上自由滑动，形成推拉窗状态，具有良好的抗风压性能、防空气渗透性能和防雨水渗透性能。
平开窗状态
通过转动操纵手柄，转动主动齿轮，使第一窗扇、第二窗扇的主动齿条朝下移动，第一窗扇上端的各导向限位装置缩回，与内侧的上导轨脱离，第一窗扇下端的各导向限位装置缩回，与内侧的下导轨脱离，同时，第一窗扇的两个铰接插销向下移动，插入窗框左侧的铰接插套中，完毕后通过锁止机构锁定主动齿轮角度，使第一窗扇可绕窗框左侧的铰接插套向外转动；同理，第二窗扇上端的各导向限位装置缩回，与外侧的上导轨脱离，第二窗扇下端的各导向限位装置缩回，与外侧的下导轨脱离，同时，第二窗扇的两个铰接插销向下移动，插入窗框右侧的铰接插套中，完成后通过锁止机构锁定主动齿轮角度，使第二窗扇可绕窗框右侧的铰接插套向外转动，形成平开窗状态，具有开启面积大、通风效果好的优点。