一种用于货运动车组的塞拉门系统的制作方法

本发明涉及机械技术，尤其涉及一种用于货运动车组的塞拉门系统。

背景技术：

随着经济的快速发展，用高速动车组运输批量、高附加值的货物是铁路快捷货运服务的一种趋势。因此，如何提供一种大开度的塞拉门成为技术人员研究的重点。

现有的外置塞拉门结构，主要由一个驱动机构、左右门扇、下导向装置(下摆臂组件和门扇的下滑槽)、内部和外部紧急操作装置和门口踏板等组成。其中，门扇厚度较薄一般小于32mm，内部一般填充铝蜂窝或纸蜂窝，来隔音、隔热。门扇下部设置有隔离锁和下部导向用的下导轨。门扇通过门携架与驱动机构上的滑车相连，并由门控器驱动电机通过驱动机构中的丝杠传递动力带动门扇运动。

然而，现有的外置塞拉门，其驱动机构承载能力有限，当增大门扇的设计尺寸时，门扇过重使得驱动机构无法承载门扇的重量，导致驱动机构的光杠发生形变，甚至造成门扇脱轨的问题产生。

技术实现要素：

本发明提供一种用于货运动车组的塞拉门系统，以解决现有的塞拉门当门的开度较大时容易造成脱轨的问题。

本发明提供一种，包括：门控系统、驱动机构、门扇和第一导轨，所述第一导轨为L形导轨，所述第一导轨的开口方向朝向所述门扇；

所述第一导轨和所述驱动机构均固定设置在所述塞拉门正上方的车厢的内壁上，所述驱动机构分别与所述门控系统和所述门扇连接，所述驱动机构可沿着所述第一导轨进行滑动；

所述驱动机构，用于根据所述门控系统发送的控制命令带动所述门扇沿着所述第一导轨移动。

进一步的，所述驱动机构包括安装架、动力装置、滑车和水平导轨，所述滑车包括滑车主体、和位于所述滑车主体的第一端的第一滑块；

所述安装架固定设置在所述塞拉门正上方的车厢的内壁上，所述动力装置和所述水平导轨分别固定设置在所述安装架上，所述滑车主体的第一端与所述门扇连接，所述滑车主体的第二端与所述动力装置连接，所述第一滑块设置在所述第一导轨上，所述滑车主体设置在水平导轨上；

所述动力装置与所述门控系统连接，用于根据所述控制命令驱动所述滑车主体沿着所述水平导轨移动，以使所述滑车主体带动所述第一滑块沿着所述第一导轨移动。

进一步的，所述滑车主体的第二端设置有第一通槽，所述第一通槽中设置有与所述动力装置连接的第二滑块，且所述第二滑块在动力装置的驱动下可沿着所述水平导轨移动，以带动所述第一滑块沿着所述第一导轨移动。

可选的，所述动力装置为第一气缸。

进一步的，所述系统还包括第二导轨，所述第二导轨水平设置在所述车厢的内壁靠近车厢底部的位置处，所述门扇的外壁设置有与所述第二导轨适配的第三滑块，所述第三滑块在所述第一滑块沿着所述第一导轨移动时沿着所述第二导轨移动。

进一步的，所述系统还包括第一门锁，所述第一门锁为棘轮棘爪式结构，所述第一门锁的棘轮和棘爪设置在所述门扇上，所述第一门锁的锁柱设置在所述车厢的内壁上；

所述锁柱在所述塞拉门关闭时卡设在所述棘轮中。

进一步的，所述第一门锁还包括限位开关和第二气缸；

所述第二气缸与所述门控系统连接，在所述门控系统发送开锁命令时，所述第二气缸推动所述棘爪，以使所述棘轮与所述锁柱断开连接。

所述限位开关与所述门控系统连接，当所述锁柱位于所述棘轮中时，所述棘爪挤压所述限位开关，以使所述限位开关向所述门控系统发送锁闭信号。

进一步的，所述系统还包括气动插销辅助锁，所述气动插销辅助锁包括设置在门扇底端的插销和设置在车体底部的第二凹槽；

所述插销与所述门控系统连接，用于在所述门控系统的控制下将所述插销插入所述第二凹槽中，或者将所述插销从所述第二凹槽中拔出。

进一步的，所述第一导轨包括短边和长边，所述第一导轨的短边靠近所述门扇设置，所述第一导轨的长边远离所述门扇设置。

可选的，所述系统还包括门携架，述所述滑车主体的第一端通过所述门携架与所述门扇连接。

本发明提供的用于货运动车组的塞拉门系统，通过将第一导轨和所述驱动机构均固定设置在所述塞拉门正上方的车厢的内壁上，将驱动机构分别与所述门控系统和所述门扇连接，使得驱动机构可沿着所述第一导轨进行滑动，进而使得驱动机构根据所述门控系统发送的控制命令带动所述门扇沿着所述第一导轨移动，实现开门或者关门操作。即本实施例的塞拉门，在开门的过程中门扇先向车厢内摆入一段距离，再沿着车厢的内壁移动，防止门扇打开时向车外摆出，造成门扇脱落的风险。同时本实施例的驱动机构其机构紧凑，占用车厢内部的空间较少，进而提高了车厢的可用空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的用于货运动车组的塞拉门系统的整体结构示意图；

图2为本发明提供的用于货运动车组的塞拉门系统实施例一的结构示意图；

图3为本发明提供的用于货运动车组的塞拉门系统开门状态的结构示意图；

图4为本发明提供的用于货运动车组的塞拉门系统关门状态的结构示意图；

图5为本发明提供的用于货运动车组的塞拉门系统实施例二的结构示意图；

图6为驱动机构的结构示意图；

图7为本发明提供的用于货运动车组的塞拉门系统实施例三的结构示意图；

图8为本发明提供的用于货运动车组的塞拉门系统实施例四的结构示意图；

图9为第一门锁的解锁示意图；

图10为第一门锁的锁闭示意图；

图11为本发明提供的用于货运动车组的塞拉门系统实施例四的另一结构示意图。

附图标记说明：

10：车厢的内壁；

11：驱动机构；

12：门扇；

13：门框；

101：门控器；

14：第一导轨；

140：第一导轨的长边；

141：第一导轨的短边；

15：踏板；

16：安装架；

17：动力装置；

18：滑车；

19：水平导轨；

20：滑车主体；

201：滑车主体的第一端；

202：滑车主体的第二端；

21：第一滑块；

22：第一通槽；

23：第二滑块；

24：门携架；

25：第二导轨；

26：第三滑块；

27：车厢底部；

28：第一门锁；

29：棘轮；

30：棘爪；

31：锁柱；

32：限位开关；

33：第二气缸；

34：气动插销辅助锁；

35：隔离锁；

36：电钥匙开关；

37：紧急操作装置；

38：气动系统；

39：止挡块；

40：传动组件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明提供的用于货运动车组的塞拉门系统的整体结构示意图，图2为本发明提供的用于货运动车组的塞拉门系统实施例一的结构示意图。本实施例的塞拉门系统可以包括：门控系统、驱动机构11、门扇12和第一导轨14，所述第一导轨14为L形导轨，所述第一导轨14的开口方向朝向所述门扇12；所述第一导轨14和所述驱动机构11均固定设置在所述塞拉门正上方的车厢的内壁10上，所述驱动机构11分别与所述门控系统和所述门扇12连接，所述驱动机构11可沿着所述第一导轨14进行滑动；所述驱动机构11，用于根据所述门控系统发送的控制命令带动所述门扇12沿着所述第一导轨14移动。

具体的，如图1和图2所示，本实施例的塞拉门系统包括门控系统、驱动机构11、门扇12和第一导轨14，其中本实施例的第一导轨14为L形导轨，L形导轨的开口朝向门扇12的方向，也就是说，本实施例的第一导轨14包括长边和短边，优选的长边沿着车厢的内壁10方向水平设置，短边与长边垂直。具体的，如图2所示，第一导轨的短边141靠近门扇12设置，第一导轨的长边140远离门扇12设置。本实施例的驱动机构11采用扁平结构，进而减小驱动机构11对车厢空间的占用。

如图1所示，第一导轨14和驱动机构11均固定设置在塞拉门正上方的车厢的内壁10上，驱动机构11分别与门控系统和门扇12连接，驱动机构11可沿着述第一导轨14进行滑动。如图2所示，当需要开门或者关门时，门控系统向驱动机构11发送控制命令，驱动机构11根据该控制命令带动门扇12沿着第一导轨14移动，以实现开门或者关门。

本实施例的塞拉门系统，如图3所示，在开门的过程中，首先驱动机构11带动门扇12向车厢内部摆动一段距离，即门扇12沿着第一导轨的短边141向车厢内部移动一段距离。接着，驱动机构11带动门扇12沿着第一导轨的长边140移动，使得门扇12沿着车厢的内壁10水平移动，进而实现开门。如图4所示，在关门的过程中，首先驱动机构11带动门扇12沿着第一导轨的长边140做水平移动，接着，驱动机构11带动门扇12沿着第一导轨的短边141向外摆出一段距离，使得门扇12与列车的外壁齐平，实现关门。即本实施例的塞拉门为内置式塞拉门，防止门扇12向车厢的外部伸出造成的脱轨问题。

本实施例对驱动机构11的具体结构不做限制，只要可以实现带动门扇12沿着第一导轨14移动的机械构件即可。例如可以是齿条传动机构或者链条传动机构等。

本实施例的门扇12结构形式可以采用铝合金型材焊接框架与铝板粘接。中间填充复合材料(可换用铝蜂窝或纸蜂窝)，门扇12厚约50mm。门扇12前缘的槽安装有密封胶条，采用左右门搭接密封形式。护指胶条通过门扇12外侧的槽安装到门扇12上。每扇门的外部设凹入式扣手。

可选的，本实施例的塞拉门系统还包括可拆卸的分体式铝合金门框13，该门框13与门扇12胶条配合，保证门系统的密封性能。本实施例将门框13设计成分体式既方便门框13的包装及运输，同时也方便门框13和门扇12的维修和更换。

可选的，本实施例的塞拉门系统在门口设置有踏板15，该踏板15用于补偿站台间隙，也可改用适应高低站台或辅助运货的装置。

可选的，本实施例的踏板15和门框13可快速更换，门框13底部附近设置排水槽。进一步的，如图1所示，本实施例的塞拉门系统在车厢的内壁10上还设置有止挡块39，当门开设到最大时，该止挡块39阻挡门继续打开，进而防止门扇12脱轨。

本实施例的门控系统可以包括气动系统38和门控器101，该气动系统38由电磁阀、压力检测开关、节流阀、气管等组成。电磁阀受门控器控制，用于控制锁闭和解锁。节流阀用于控制整个气路的流量，进而实现控制门锁的执行的快慢。

优选的，本实施例的塞拉门的净开度为宽约3000mm高约2300mm。

本发明提供的用于货运动车组的塞拉门系统，通过将第一导轨和所述驱动机构均固定设置在所述塞拉门正上方的车厢的内壁上，将驱动机构分别与所述门控系统和所述门扇连接，使得驱动机构可沿着所述第一导轨进行滑动，进而使得驱动机构根据所述门控系统发送的控制命令带动所述门扇沿着所述第一导轨移动，实现开门或者关门操作。即本实施例的塞拉门系统，在开门的过程中门扇先向车厢内摆入一段距离，再沿着车厢的内壁移动，防止门扇打开时向车外摆出，造成门扇脱落的风险。同时本实施例的驱动机构其机构紧凑，占用车厢内部的空间较少，进而提高了车厢的可用空间。

图5为本发明提供的用于货运动车组的塞拉门系统实施例二的结构示意图。图6为驱动机构的结构示意图。在上述实施例的基础上，如图5和图6所示，本实施例的驱动机构11可以包括安装架16、动力装置17、滑车18和水平导轨19，所述滑车18包括滑车主体20、和位于所述滑车主体20的第一端201的第一滑块21；所述安装架16固定设置在所述塞拉门正上方的车厢的内壁10上，所述动力装置17和所述水平导轨19分别固定设置在所述安装架16上，所述滑车主体20的第一端201与所述门扇12连接，所述滑车主体20的第二端201与所述动力装置17连接，所述第一滑块21设置在所述第一导轨14上，所述滑车主体20设置在水平导轨19上；所述动力装置17与所述门控系统连接，用于根据所述控制命令驱动所述滑车主体20沿着所述水平导轨19移动，以使所述滑车主体20带动所述第一滑块21沿着所述第一导轨14移动。

具体的，如图5和图6所示，本实施例的驱动机构11包括安装架16、动力装置17、滑车18和水平导轨19。其中，安装架16固定设置在塞拉门正上方的车厢的内壁10上，动力装置17和水平导轨19分别固定设置在安装架16上，进而实现驱动机构11的固定设置。滑车18包括滑车主体20、和位于滑车主体20的第一端201的第一滑块21，滑车主体20的第一端201与门扇12连接，滑车主体20的第二端201与动力装置17连接，第一滑块21设置在第一导轨14上，滑车主体20设置在水平导轨19上。

动力装置17与门控系统连接，当需要关门或者开门时，门控系统向驱动系统发送控制命令，动力装置17接收控制命令，并根据控制命令驱动滑车主体20沿着水平导轨19移动，以使滑车主体20带动第一滑块21沿着第一导轨14移动，进而实现关门或者开门。

在本实施例中，上述滑车主体20的第一端201与门扇12的连接可以是可拆卸连接(例如螺栓连接等)，还可以是不可拆卸连接(例如焊接连接)。其中，滑车主体20的第二端201与动力装置17连接可以是栓接或者铆接等可活动连接，本实施例对滑车主体20的第二端201与动力装置17的连接方式不做限制，只要保证滑车主体20的第二端201在动力装置17的驱动作用下带动滑车主体20沿着水平导轨19移动，进而使得滑车主体20带动第一滑块21沿着所述第一导轨14移动即可。

优选的，上述滑车主体20的第二端201与动力装置17的连接方式还可以是图6所示的方式，具体为，滑车主体20的第二端201设置有第一通槽22，所述第一通槽22中设置有与所述动力装置17连接的第二滑块23，且所述第二滑块23在动力装置17的驱动下可沿着所述水平导轨19移动，以带动所述第一滑块21沿着所述第一导轨14移动。

可选的，如图6所示，本实施例的滑车主体20的第一端201通过所述门携架24与门扇12连接。

本实施例的驱动机构11中的水平导轨19采用承载能力很强的直线导轨结构，安装在门口上方，可以承受较重门扇12的重量。如图1所示，当塞拉门包括两个门扇12时，左右驱动机构11相互独立不联动，其一扇门出现故障时不影响另一扇门的正常运行，进而提高了门系统的可用性，避开因门扇12开度过大，造成门扇12脱轨的问题产生。

进一步的，如图6所示，本实施例的驱动机构11还包括传动组件40，传动组件40的一端与动力装置17连接，另一端与第二滑块23连接。该传动组件40可以是齿轮齿条结构，还可以是链式结构等。本实施例对传动组件40的具体的结构不做限制，只要可以将动力装置17输出的动力转换成水平运动，并带动门扇12沿着第一导轨14移动即可。

上述动力装置17可以是电机，优选的为动力较大的气缸。

本发明提供的用于货运动车组的塞拉门系统，通过将驱动机构设置成包括安装架、动力装置、滑车和水平导轨的结构，使得动力装置根据门控系统的控制命令驱动滑车主体沿着水平导轨移动，以使滑车主体带动所述第一滑块沿着所述第一导轨移动，进而实现门扇的开启与关闭。同时，本实施例的水平导轨采用承载能力较强的直线导轨结构，可以承载较重的门扇，进而避开因门扇开度过大造成门扇脱轨的问题产生。

图7为本发明提供的用于货运动车组的塞拉门系统实施例三的结构示意图。在上述实施例的基础上，如图7所示，本实施例的塞拉门系统还可以包括第二导轨25，所述第二导轨25水平设置在所述车厢的内壁10靠近车厢底部27的位置处，所述门扇12的外壁设置有与所述第二导轨25适配的第三滑块26，所述第三滑块26在所述第一滑块21沿着所述第一导轨14移动时沿着所述第二导轨25移动。

具体的，如图7所示，为了进一步增强门扇12的运动稳定性，本实施例的塞拉门系统，还设置有第二导轨25，该第二导轨25水平设置在车厢的内壁10靠近车厢底部27的位置处，同时，在门扇12的对应外壁上设置有与上述第二导轨25适配的第三滑块26，该第三滑块26可以沿着第二导轨25滑动。在实际关门或者开门的过程中，驱动机构11上的第一滑块21沿着第一导轨14移动、同时第三滑块26沿着第二导轨25滑动，进而增大了门扇12的强度，防止门扇12过大过重造成门扇12脱轨的问题。

可选的，第二导轨25可以是单导轨，可选的，为了进一步提高第二导轨25对门扇12的固定，第二导轨25还可以是双导轨。

可选的，本实施例的第二导轨25还可以设置在车厢的底部处，对应的将第三滑块26设置在门扇12的底部。可选的，第二导轨25还可以设置在车厢的内壁10的其他位置处。

本发明提供的用于货运动车组的塞拉门系统，通过在车厢的内壁靠近车厢底部的位置处设置第二导轨，在门扇的外壁设置有与所述第二导轨适配的第三滑块，使得第三滑块在所述第一滑块沿着所述第一导轨移动时沿着所述第二导轨移动，进而增强了门扇运动的稳定性。

图8为本发明提供的用于货运动车组的塞拉门系统实施例四的结构示意图。在上述实施例的基础上，本实施例的塞拉门系统还可以包括第一门锁28，所述第一门锁28为棘轮棘爪式结构，所述第一门锁28的棘轮29和棘爪30设置在所述门扇12上，所述第一门锁28的锁柱31设置在所述车厢的内壁10上；所述锁柱31在所述塞拉门关闭时卡设在所述棘轮29中。

具体的，如图8所示，该塞拉门系统的第一门锁28的主体设置在门扇12上，锁扣安装在车体侧墙上。优选的，本实施例的第一门扇12为棘轮29棘爪30式结构，其中第一门锁28的棘轮29和棘爪30设置在门扇12上，第一门锁28的锁柱31设置在车厢的内壁10上，当塞拉门关闭时，锁柱31卡设在所述棘轮29中。可选的，如图10所示，本实施例的第一门锁28的主体还可以设置在门扇12的顶部，锁柱31设置在靠近门扇12顶部的车厢的内壁10上。可选的，第一门锁28的主体还可以设置在门扇12的其他的位置上，对应的锁柱31设置在与第一门锁28的主体的位置对应的车厢的内壁10上。本实施例对第一门锁28的设置位置不做限制，具体根据实际需要设定。

继续参照图8所示，本实施例的第一门锁28还包括限位开关32和第二气缸33；所述第二气缸33与所述门控系统连接，在所述门控系统发送开锁命令时，所述第二气缸33推动所述棘爪30，以使所述棘轮29与所述锁柱31断开连接。

下面结合图9和图10简单阐述第一门锁28的解锁和关闭过程。

图9为第一门锁的解锁示意图，在门控系统发出解锁命令时，第二气缸33推动棘爪30，释放棘轮29解锁。门扇12沿导轨运动时，棘轮29在锁柱31和本身扭簧的作用下复位，使得锁柱31与棘轮29断开连接。图10为第一门锁的锁闭示意图。当门控系统发出关门命令时，第二气缸33缩回，棘爪30在本身扭簧的作用下复位。门扇12带动棘轮29在锁柱31的作用下转动，完全锁闭时，棘爪30正好卡在棘轮29的凸起处阻止解锁。紧急解锁时，紧急解锁装置通过钢丝绳拉动棘爪30解锁。

如图1所示，本实施例的塞拉门系统还包括气动插销辅助锁34，所述气动插销辅助锁34包括设置在门扇12底端的插销(图中未示出)和设置在车厢底部27的第二凹槽(图中未示出)；所述插销与所述门控系统连接，用于在所述门控系统的控制下将所述插销插入所述第二凹槽中，或者将所述插销从所述第二凹槽中拔出。例如当门扇12关闭并锁闭后，门扇12底端的插销推出，插入车体底部的第二凹槽内。或者当第二凹槽设置在门框13上，进而使得插销插入门框13上的第二凹槽中，保证门扇12下部密封，进而增强门的锁闭功能。

可选的，为了进一步提高了塞拉门的安全性，如图11所示，本实施例还可以在门扇12侧边上设置气动插销辅助锁34。该气动插销辅助锁34的结构与上述图1所示的气动插销辅助锁34的结构和工作原理相同，在此不再赘述。

进一步的，本实施例的塞拉门系统还包括隔离锁35，如图1所示，该隔离锁35可以设置在门扇12靠近列车侧墙的位置处，其隔离锁35的插销设置在门扇12上，隔离限位开关32设置在车厢的内壁10上。当塞拉门为双扇门时，可以在左右门扇12的对称位置处各设置一个隔离锁35。在实际使用时，通过操作门扇12上的插销触发安装在内壁的隔离限位开关32，该隔离限位开关32与门控系统连接，向门控系统发送电信号，以使门控系统将门扇12隔离。

继续参照图1和图11，本实施例的塞拉门系统还在列车外部设置电钥匙开关36和紧急操作装置37，用于在紧急情况下操作人员从列车外部打开车门。电钥匙开关36为专用钥匙开关，紧急操作装置37需通过专用钥匙解锁后才可操作。

下面结合图11简述本实施例的塞拉门系统的一种工作形式。

如图8和图11所示，关门时，操作电钥匙开关36，给出关门信号，左侧门扇12开始关闭，直到门扇12关闭并锁闭后，左侧气动插销辅助锁34压紧。手动操作左侧隔离锁35的插销，以隔离左侧门扇12，限位开关32向门控系统提供左侧门关到位的信号。接着，门控系统控制右侧门扇12参照上述步骤关闭。右侧门扇12关闭到位后，右侧气动插销辅助锁34压紧。手动操作右侧隔离锁35，以隔离右侧门扇12，限位开关32向门控系统提供右侧门关到位的信号。最后，下部气动插销辅助锁34锁闭，门系统关闭完成。

如图8和图11所示，开门时，操作电钥匙开关36，给出开门信号，下部气动插销辅助锁34解锁收回，手动操作右侧隔离锁35解锁后，右侧气动插销辅助锁34和右侧第一门锁28解锁，右门开门；手动解除左侧隔离锁35，左侧气动插销辅助锁34和左侧第一门锁28解锁，左门开门。

本发明提供的用于货运动车组的塞拉门系统，通过将锁闭机构和气路系统均集成在门扇上，减少了与车体接口的数量，便于整体模块化安装和调整，省时省力。同时，增加了车体在门口附近可利用空间，方便以后功能扩展，如增加指纹识别、扫码、考勤等。进一步的，气路系统和锁闭机构的布置及开关门的方式，每扇门单独操作，进而提高了门的安全性和可用性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。