一种低功耗、具有过载保护功能的车位锁的制作方法

本发明涉及一种低功耗、具有过载保护功能的车位锁，包括无线通讯技术，电机控制技术，机械传动技术，密封防水技术。属于物联网智慧交通领域。

背景技术：

目前市面上的车位锁大都采用弹簧、定位销等对挡板进行定位，一旦挡板被压或者卡死，容易造成传动机构过载，从而导致弹簧、定位销断裂，甚至造成电机损坏，严重影响车位锁使用寿命。

同时，由于机械传动结构设计不合理，所需电机转动力矩较大，功耗较大。并且，现有车位锁只具备一定防水，防污能力，只能用于小区车库、地下车库等环境较好的场所，无法适用于日益发展的路边智能停车领域。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种低功耗、具有过载保护功能的车位锁，解决的是现有车位锁无过载保护能力，功耗高，使用环境要求苛刻的问题。

本发明提供的一种低功耗、具有过载保护功能的车位锁，包括电源模块，主控制器，无线通讯装置，电机，涡轮蜗杆机构，磁力联轴器，行星减速机，挡板，接近开关及密封舱体。所述电源模块输出端连接主控制器的输入端；所述主控制器的输出端连接无线通讯装置的输出端；所述主控制的输出端连接电机的输入端；所述电机的输出端连接涡轮蜗杆机构的输入端；所述涡轮蜗杆机构的输出端连接磁力联轴器的输入端；所述磁力联轴器的输出端连接行星减速机的输入端；所述行星减速机的输出端连接挡板；所述密封舱体将主控制器、无线通讯装置、电机、涡轮蜗杆机构、磁力联轴器进行密封。

进一步，所述主控制器的输出端连接无线通讯装置的输出端，通过无线通讯装置收发指令，远程对车位锁进行控制。

进一步，所述电机的输出端连接涡轮蜗杆机构的输入端，实现变向、减速功能，所述接近开关安装至挡板一侧，当接近开关检测挡板到位后，电机断电，通过涡轮蜗杆机构实现机械装置自锁，从而实现设备低功耗运行。

进一步，根据权利要求1所述的一种低功耗、具有过载保护功能的车位锁，当所述挡板上受到超过装置过载保护力矩时，磁力联轴器将过载打滑，从而保护电机及其他机械传动结构。

进一步，所述密封舱体采用低磁导率材料，将主控制器、无线通讯装置、电机、涡轮蜗杆机构、磁力联轴器进行密封，达到ip68级别，实现恶劣工况下设备稳定运行。

附图说明

图1是本发明提供的一种低功耗、具有过载保护功能的车位锁硬件组成图。

图2是本发明实施例提供的系统扭矩传递示意图。

具体实施方式

下文中，结合附图和实施例对本发明的精神和实质作进一步阐述。

参见图1，是本发明提供的一种低功耗、具有过载保护功能的车位锁硬件组成图，包括电源模块，主控制器，无线通讯装置，电机，涡轮蜗杆机构，磁力联轴器，行星减速机，挡板，接近开关及密封舱体。

所述主控制器的输出端连接无线通讯装置的输出端，通过无线通讯装置收发指令，远程对车位锁进行控制。

所述电机的输出端连接涡轮蜗杆机构的输入端，实现变向、减速功能，所述挡板翻转到位后，电机断电，通过涡轮蜗杆机构实现机械装置自锁，从而实现设备低功耗运行。

所述磁力联轴器的输出端连接行星减速机的输入端，所述行星减速机的输出端连接挡板，当挡板所受外部力矩在额定力矩范围内时，通过磁力联轴器传递电机力矩，并由行星减速机放大，实现挡板升降，当挡板所受外部力矩大于额定力矩时，磁力联轴器过载打滑，从而保护电机及其他机械传动结构。

所述密封舱体采用低磁导率材料，将主控制器、无线通讯装置、电机、涡轮蜗杆机构、磁力联轴器进行密封，达到ip68级别，实现恶劣工况下设备稳定运行。

本发明利用磁力联轴器过载打滑原理，保护电机及其他传动机构，同时利用涡轮蜗杆机构及行星减速机实现挡板到位后电机断电，机械装置自锁，从而减少电机开启时间，实现设备低功耗运行。

参见图2，说明本发明的具体工作原理。

电机输出力矩为t0，涡轮蜗杆机构能承受最大力矩为t1，磁力联轴器不打滑时最大力矩为t2，行星减速机能承受最大力矩为t3，挡板上所受的力矩为t4，挡板遇阻停止力矩t41，装置过载保护力矩t42。

其中需满足：

(1)t41＝k·t0·i1·i2(k为电机过载系数)；

(2)t42＝t2·i2＜t3，装置过载保护时行星减速机未过载；

(3)k·t0·i1＜t1，遇阻过载时涡轮蜗杆减速机未过载；

(4)k·t0·i1＜t2，遇阻过载时，磁力联轴器未过载、未打滑；

(5)t1＞t2，磁力联轴器过载打滑时涡轮蜗杆减速机未过载。

工作原理：

当确认车位上有车辆长时间停放时，车位锁执行挡板抬起动作。该动作为由电机通过涡轮蜗杆机构、磁力联轴器、行星减速机将旋转运动传递至挡板，挡板由与地面齐平状态慢速翻起。当挡板遇到车辆底盘时，电机发生堵转，挡板上的力矩将会增大至超过遇阻停止力矩t41，电机断电停止，车辆被锁住底盘。

当车辆需要离开时，缴费后，无线通讯装置将受到后台发出的开锁指令，电机反转，挡板放下至与地面齐平，车辆可顺利开走。

当遇到车辆强行离开等突发情况下，挡板上可能会产生非常大的力矩，将超过装置的过载保护力矩，此时磁力联轴器过载打滑，车位锁的电机及其他机械传动结构将得以保护。

本发明虽然已经以较佳实施例公开如上，但其并非对本发明做任何形式上的限制，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种低功耗、具有过载保护功能的车位锁，包括：电源模块，主控制器，无线通讯装置，电机，涡轮蜗杆机构，磁力联轴器，行星减速机，挡板及密封舱体。所述电源模块输出端连接主控制器的输入端；所述主控制器的输出端连接无线通讯装置的输出端；所述主控制的输出端连接电机的输入端；所述电机的输出端连接涡轮蜗杆机构的输入端；所述涡轮蜗杆机构的输出端连接磁力联轴器的输入端；所述磁力联轴器的输出端连接行星减速机的输入端；所述行星减速机的输出端连接挡板；所述密封舱体采用低磁导率材料，将主控制器、无线通讯装置、电机、涡轮蜗杆机构、磁力联轴器进行密封。本发明利用磁力联轴器过载打滑原理，保护电机及其他传动机构。

技术研发人员：袁定新;雷斯聪;赵维刚;杨洋;季中原;李敏
受保护的技术使用者：上海航天设备制造总厂有限公司;江苏若临物联科技有限公司
技术研发日：2018.10.23
技术公布日：2019.04.12