专利名称：客车乘客门卸载式电动门泵装置的制作方法
技术领域：
本发明是涉及一种大、中、小型客车各类乘客门用的电动门泵。确切地说，是一种客车乘客门卸载式电动门泵装置，属于客车车辆技术领域。
目前，较先进的客车乘客门多采用举升锁紧式气动外摆门泵装置。它主要由气缸、多头滚珠丝杠、过载离合器、伸缩回转机构和控制电路所组成。但其在使用中暴露出以下问题1.可靠性差。当客车长时间停放时，尤其在寒冬气温较低时，气路或气动元件就产生泄漏，导致气压降低，车门无法关闭。如去冬的广州、上海等等地方的部分公交车无法运行。2.故障多。由于门泵是电路控制气路驱动的，则无论是电路还是气路发生故障时，都会造成不正常的工作情况。3.应急按钮也是通过电路控制的，当电路被烧毁时，应急按钮就无法启动，则将导致不堪设想的后果。4.电磁阀易发热而烧坏线圈。5.气体排放有噪声，导致环境污染。6.体积大，占据了车内踏步的较大空间，式样不美观。7.零部件多且复杂，易损而不易维修。
现有较好的电动门泵装置，主要由电机、减速器、联轴机构和执行机构组成。其最主要问题是1.齿轮减速器结构复杂，零件多。2.体积大。3.式样不美观。4.无减载装置，能耗大，效率低。5.应急机构用手工操作费力。6.除减速器外，另有举升锁紧装置，机构多，成本高。7.联轴器的工艺复杂。申请人的新型客车乘客门电动门泵装置，因无卸载机构和活动联轴器，则在能量消耗和安装难度上，也具有一定缺陷。
本发明的目的是为了有效地解决上述问题，特提供一种适用于大、中、小型客车的外摆门、内摆门、折叠门或滑移门的更先进的卸载式电动门泵。它是一种通过卸载而减少驱动电机的功率，以节能降耗，又缓冲减振；以独特而简单单一的螺旋减速机构取代齿轮或蜗轮减速器、举升机构和锁紧机构，实现减速、举升、锁紧与自锁之功能；以简易的环形联轴器取代通用联轴器，从而降低成本、便于安装；设有可耐800℃以上高温的阻燃套管和阻燃导线直接接通电源，作为紧急开门的应急线路；并有手动控制的离合器设于上、下推管之间，作为应急的双重保险。
本发明的主要优点是1.通过卸载弹簧可使驱动电动机的功率减到很小，从而可有效节能降耗、缓冲减振。2.集减速、举升、锁紧与自锁功能于单一的螺旋减速机构，从而结构极为简单、紧凑。3.零件少，体积小，几乎不占用车内空间。4.其外形为一直径很小的圆管，且自下至上的直径基本相等，从而式样新颖、美观。5.应急时，启动可耐800℃以上高温的阻燃套管电路按钮，也可在必要时轻松地扳动应急机构，紧急开门，双重保险。6.螺旋减速机构本身具有自锁性能，从而举升锁紧与自锁并举，更为安全可靠。7.适用范围很广，可用于大、中、小型各类车门。8.采用环形联轴器，便于安装，节省成本。9.操作简便，成本低廉。
本发明采取以下技术方案实现其目的它由电动机、联轴环、螺旋减速机构、卸载机构和应急手动机构等部分组成。
下面结合附图和实施例对本技术方案的内容作进一步详述
图1是本客车乘客门卸载式电动门泵装置结构示意图；图2是弹簧卸载装置结构示意图；图3是螺旋减速机构结构示意图；图4是环式联轴器结构示意图；图5是位移式离合器结构示意图；图6是举升锁紧的卸载式电动外摆门泵外形示意图；图7是自锁的卸载式电动内摆门泵外形示意8是自锁的卸载式电动折叠门泵外形示意图客车乘客门卸载式电动门泵装置，如图1所示。依次具有直流电机(1)、机座(2)，设于电机轴上的套筒(3)，设于固定外套管(10)上的下套管(4)；分别联接电机与输入螺杆(12)、机座与下套管的联轴环(7)和(8)，以及铰销(5)和(6)，其两者均为活联接，相当于十字接头联轴器；设于输入螺杆上的推力轴承(11)、(13)和油封圈(9)，分别支承输入螺杆上的载荷和密封；设于下推管(15)上的小导程螺母(14)与输入螺杆旋合，下推管的下端外圆柱面上设有花键，在固定外套管的花键槽中可沿轴向位移；卸载弹簧(17)设于外套管与外导管(16)之间，承受输出套管(22)上的大部分载荷，并起一定的缓冲、减振作用，输出套管下端面与外导管上端面间设有一组钢球(21)，将它们相对转动时的平面摩擦转为滚动摩擦；设于输出套管上的大导程螺母(24)，与上推管(18)外圆柱面上的大导程外螺纹相旋合；联接上、下推管的离合器控制滑块(20)的4个球槽，与上推管下部内壁球窝和下推管上部的4个槽孔相对应，钢球(19)设于其中，以控制上、下推管的分离与结合，设于滑块与上推管之间的弹簧(23)的弹力作用，使得正常情况下的滑块外圆柱面与下推管槽孔中的钢球接触，保证钢球不滑落而实现可靠联接。当应急时，向上拉动滑块上的拉杆(25)，滑块克服弹簧压力而上升到一定位置时，钢球沿球槽落下，达到上、下推管脱开之目的。本发明的工作原理是当车门关闭时，控制电路启动直流电机，驱动输入螺杆，使它在较高速的回转转速下具有相应较小的输入转矩，经螺杆上小导程螺纹推动下推管在花键槽中沿轴线向上位移，即小导程螺纹副将回转运动转化为直线运动；此时因离合器处于接合状态，则上推管亦向上位移并借助大导程螺纹的作用，在车门载荷中一部分载荷的作用下，推动设于输出套管上的螺母及该套管作慢速回转运动，即大导程螺纹副将直线运动转化为回转运动，并克服较大阻力矩，使车门关闭。在车门关闭到位时，阻力增大，输出套管无法回转，但电机仍在工作，则该套管及设于其上的车门转臂和车门在将门架压紧的同时，跟随上推管同步向上位移进行提升锁紧，直到极限位置后，控制电路使电机停机，车门在锁紧装置和自锁性的输入螺杆双重保险下，安全可靠地紧紧关闭。在关闭过程中，偶遇障碍物时，电机反转，车门打开退回，然后再关闭，实现防夹功能。当车门开启时，控制电路控制电机反转，经小导程螺纹副的作用，使上、下推管向下位移，输出套管带着转臂、车门下行而脱开锁紧状态后，由于固定外套管和卸载弹簧的限位，输出套管不能继续下行，但此时输入螺杆仍在继续回转，上、下推管仍在下行，则大导程螺纹副将直线运动转化为回转运动，迫使输出套管相对外导管回转，将车门开启，直抵达极限位置后停机。
弹簧卸载机构如图2所示，由弹簧(17)和外导管(16)构成。外导管为外圆柱面，管内上端为一环状凸台，其环的上平面设有半球形环槽，一组钢球设于其上；环的下平面为弹簧座，圆柱形压缩弹簧设于该座与固定外套管(10)之间；外导管下端沿内璧均布有花键，在固定外套管上部的外花键槽中可作轴向位移，即当车门提升锁紧时随弹簧的伸长而上移，当开门起始时随弹簧的压缩而下移。设于输出套管(22)上的转臂，将车门重力、摩擦力等载荷的大部分经输出套管、一组钢球(21)传给固定外套管与下套管，由支承架承受。
集减速、自锁、提升锁紧于一体的螺旋减速机构，如图3所示，由输入螺杆(12)、设于下推管(15)的小导程螺母(14)、上推管(18)和设于输出套管(22)的大导程螺母(24)构成。下推管下段的内壁设有小导程螺母，其外圆柱面均布着花键，可在固定外套管(10)的内花键槽中上下位移。通过离合器与下推管联接的上推管沿外圆柱面均布有多根大导程左旋螺纹线，与设于输出套管上的大导程左旋螺纹螺母旋合。当小导程螺杆回转时，推动与之旋合的小导程螺母及下推管沿花键槽作轴向直线运动，相应地上推管也同步跟随作轴向直线运动，此时，因多头大导程螺纹副的效率较高，且在车门的一部分载荷作用下，输出套管和车门不可能作轴向上升或下降运动，而是作回转运动，实现车门开启或关闭之功能。但当车门关闭到位后，尽管电机继续回转，而车门被门架所阻无法转动，则克服摩擦力进行举升锁紧；或开门起始时下降脱开锁紧。以完成举升锁紧或脱开锁紧功能。此外，小导程输入螺杆一般设计成自锁螺杆，从而在关门行车过程中，具有锁紧与自锁双重保险。同时，输出螺纹与输入螺纹的导程之比，是输入螺杆与输出套管的转速之比，也就是减速比i＝输入转速n1/输出转速n2＝输出螺纹导程p2/输入螺纹导程p1。因此，本机构具有举升锁紧、自锁和减速于一体的功能。
柔性联轴环如图4所示，由机座(2)、下套管(4)、联轴环(7)和铰销(5)所构成。机座和下套管上分别设有两耳，相位为180°，其上各设有一螺孔，螺孔中心线垂直于机座和下套管的轴线，机座与下套管两耳之间相错90°，均布4个销孔的联轴环设于机座和下套管上，且同轴线，4根铰销设于螺孔与销孔中，构成动联接。在性能上，与万向节无导，但结构简单，工艺性好。电机轴同输入螺杆的联接与上述相同。这样，当安装精度不高时，该联接可补偿角度偏差。
位移式离合器如图5所示。由控制滑块(20)、弹簧(23)和4个钢球(19)所构成。控制滑块的中部设有轴环，轴环附近为圆柱形，下段为微量锥度的圆锥体，其上设有均布的4个球槽；轴环的上部为拉杆(25)。设于控制滑块的轴环与上推管(18)内壁环形凸台之间的为圆柱形压缩弹簧(23)。在正常情况下，因弹簧力的作用，控制滑块的圆柱体部分，将4个钢球堵在下推管(15)与上推管(18)的球槽内，以实现上、下推管的联接，进行正常工作。在十分特殊如电机损坏的情况下，用手工操纵杠杆向上拉动拉杆(25)，弹簧受到压缩，控制滑块的球槽部位对准了钢球，使其滚落到槽中，从而实现了上、下推管的分离，用人工操作车门。当需要接合而复位时，可进一步拉动拉杆使滑块继续上移，则斜槽将钢球推入上、下推管的槽孔中，再将拉杆和滑块转动一个很小的角度，不使钢球滑出，待松开拉杆在弹簧力作用下而复位时，反转一个小角度，从而又正常投入运行。在通常应急时，只需按下应急按钮，启动设有800℃以上阻燃套管的应急线路，车门迅速打开，完成应急简便操作。
权利要求
1.一种客车乘客门卸载式电动门泵装置，主要由直流电机、输入螺杆、卸载弹簧及输出套管组成，其特征是用联轴环与直流电机联接的小导程螺杆，同设于下推管内的小导程螺母旋合，下推管的外圆柱面设有花键，其与设于固定外套管内的花键槽作同轴线位移；用离合器与下推管联接的上推管外圆柱面设有多根大导程螺纹，与设于输出套管内的大导程螺母旋合；固定外套管与输出套管之间设有卸载机构；上、下推管之间设有离合器。
2.根据权利要求1所述之客车乘客门卸载式电动门泵装置，其特征是卸载机构由弹簧和外导管构成。圆柱形的外导管，其上端为一环状凸台，凸台的上平面设有半球形环槽，一组钢球设于其上；输出套管的下端与该组钢球接触，其下段内设有花键，在固定外套管上部的外花键槽中可作轴向位移；圆柱形压缩弹簧设于凸台下平面与固定外套管上端之间。
3.根据权利要求1所述之客车乘客门卸载式电动门装置，其特征是离合器为控制滑块、弹簧和钢球组成。圆柱形滑块中部设有轴环，下部为微量锥度的圆锥体，其上设有沿轴向呈月牙型的4个均布球槽，4个钢球分别与该球槽和上推管中的半球窝以及下推管上的球孔相对应。轴环的上部为拉杆；圆柱形压缩弹簧设于上推管内的挡环与滑块轴环之间。
4.根据权利要求1所述之客车乘客门卸载式电动门泵装置，其特征是联轴环的周边均布着4个与轴线相垂直的销孔，设于电机轴上的套筒一端设有相位为180°的两耳，其上各设有一螺纹孔；尾部设有螺纹与该螺纹孔旋合的4只铰销分别插入上述销孔中，构成柔性联接，与十字接头类似。下套管与机座联接的联轴环也相同。
5.根据权利要求1所述之客车乘客门卸载式电动门泵装置，其特征是输入螺杆的小导程螺纹副是自锁的，即其导程角小于、等于摩擦角，也可设计成不自锁。大、小导程螺纹副是滑动螺旋，也可设计为滚动螺旋。
6.根据权利要求1所述之客车乘客门卸载式电动门泵装置，其特征是设于电机轴上与联轴环联接的小导程螺杆，与设于其上的小导程螺母旋合；设于该螺母上的下推管经离合器与设有大导程左旋螺纹的上推管联接，该上推管与设于其上的大导程螺母旋合；设于该螺母上的输出套管经转臂与车门联接。
全文摘要
本发明是涉及一种客车乘客门卸载式电动门泵装置。它由包括电机、卸载与螺旋减速机构几大部分构成。其特征在于与电机联接的小导程输入螺杆，同外设花键、内设螺母的下推管旋合；设有大导程螺纹的上推管与输出套管螺母旋合；固定外套管与输出套管之间设有卸载弹簧；上、下推管中设有控制离合的钢球和滑块。本发明节能、减振，外形为一根小直径的圆管，体积小，结构简单，式样新颖、美观，功能齐全，操作简便。适用于各种客车各类车门。
文档编号E05F15/14GK1851221SQ200510068618
公开日2006年10月25日 申请日期2005年4月23日 优先权日2005年4月23日
发明者王能员 申请人:王能员