专利名称：一种基于齿轮传动的自动平开门的制作方法
技术领域：
本发明属于机械设计与制造技术领域，涉及一种机械结构的自动门，具体地说，涉及一种基于齿轮传动的自动平开门。
背景技术：
目前广泛应用的多种自动平开门，其驱动传动装置多是由电动机和减速器，或电动机和液压系统组成，按照控制系统的指令驱动装置设定的程序工作，带动门体开、关。从工作原理上可分为全电动自动平开门，半电动自动平开门，电动液压自动平开门。全电动自动平开门，其开门和关门过程都要通过控制器和电机来驱动门体。控制器必须是以微处理器中的程序设置来控制门的动作和开门、关门的过程，所以会设置有自动反向功能和多种其他可调节功能。在开始使用时或断电后又通电时，门机须执行学习程序，用以检测和记录系统参数。这种门机在推门的力量达到一定程度后，门就会自动打开， 可以在不安装雷达等信号装置的条件下，使门自动运行。但是，这种自动门由于是全电动，一旦停电，门就变成了完全的自由门，因此不能用于防火门；由于有自动反向功能，在风速突然加大时，门就会将这种力量变化识别为开门信号并将门打开，这种自动门不能用于户外门；由于整个运行过程是电动控制，因此在频繁使用的条件下，控制电路和电机的负荷会很大，这种自动门不能在频繁使用的条件下运行，从而限制了自动门的使用范围。半电动自动平开门，其开门过程由电机驱动，而关门过程则通过机械结构完成。如果不使用配编码器的无刷变速电机，普通电机就需要一组变速传动结构，而这种结构恰好可配备一个弹簧蓄能装置。在门被打开的过程中，弹簧被拉紧，再利用弹簧的释放过程将门关闭。由于电气部分只在开门过程中运行，电气的稳定性提高了一倍。但是，这种门机由于散热的需要，门机不能密封，变速传动部分和弹簧裸露，容易积累灰尘，灰尘造成门机的磨损，影响使用寿命；其结构复杂而使得门机的体积增大和重量增加，影响装饰美观。电动液压自动平开门，是由电机驱动开门，由液压闭门器关门。它的结构和工作原理是电动机通过一个油泵驱动一个重型的液压闭门器实现开门过程，再由闭门器将门关闭。超重型电动液压自动平开门驱动器，除了它的大功率电机和超重型闭门器外，最重要的是它的保持开启状态是通过其闭门器的一个电磁液压阀来实现，因此保持开启时间的长短对其电路和电机不会产生任何影响。另外，其所有运动部件全部处于封闭状态，彻底避免了积尘所造成的磨损。但是，因为自动平开门的开门力矩大，对门合页的强度要求较高，并且大功率电机和超重型闭门器使得驱动箱体结构体积增大、重量增加，成本也提高。
发明内容
为了避免现有技术存在的不足，克服其结构复杂、成本较高，不能频繁使用，不能完全密封的问题，本发明提出一种基于齿轮传动的自动平开门。目的在于通过电动缸、齿轮连杆机构的相互传动，实现自动平开门两轴的等速反向转动，使自动平开门方便的开合。本发明解决其技术问题，所采用的技术方案是自动平开门由门体和驱动控制机构组成；所述门体包括门框、门板、上悬挂、下门板夹，驱动控制机构设置在门体下部，且与门体在同平面垂直安装，门板通过上悬挂和下门板夹与门框固连，门框固定安装在两侧墙体内；所述驱动控制机构包括电动缸、齿条、主动齿轮、主动轴、连杆、中间介齿轮、中间轴、从动齿轮、从动轴、电动缸固定座、缸体支座，电动缸固定座安装在箱体底板上，电动缸与缸体支座固连安装在电动缸固定座上；电动缸推杆与齿条相连接，齿条与主动齿轮啮合，中间介齿轮与从动齿轮啮合，主动齿轮和中间介齿轮端面上相同半径处设有安装孔，主动齿轮与中间介齿轮通过连杆连接；主动齿轮固定在主动轴上，主动轴上端与安装在箱体上板的主动轴上轴承固连，主动轴下端与安装在箱体底板的主动轴下轴承固连，主动轴上轴承端盖固定在箱体上板上，主动轴下轴承端盖固定在箱体底板上；中间介齿轮固定在中间轴上，中间轴上端固定在箱体上板的中间轴上轴承内，中间轴下端固定在箱体底板的中间轴下轴承内，中间轴上端盖安装在箱体上板上，中间轴下端盖安装在箱体底板上；从动齿轮固定在从动轴上，从动轴上端与安装在箱体上板的从动轴上轴承固连，从动轴下端与安装在箱体底板的从动轴下轴承固连，从动轴上轴承端盖安装在箱体上板上，从动轴下轴承端盖安装在箱体底板上。所述上悬挂包括上支架轴承端盖，上支架、上门板夹，支架端部有通孔固定安装轴承，上支架轴承端盖安装在轴承上端部；上门板夹的上部设有凸轴与轴承固连，下部设有长条凹槽通过螺栓与门板固定连接。
所述下门板夹为长方体状，上部开有与门板厚度相同的长条凹槽，两个通孔横向穿过凹槽，长方体凹槽中心圆孔与底部凸轴中心圆孔相通，长方体底部凸轴的接合处设有与凹槽中心孔垂直的方孔；两个下门板夹分别与主动轴和从动轴固连。主动齿轮、中间介齿轮和从动齿轮的模数相同为2,齿数相同为31。有益效果本发明基于齿轮传动的自动平开门，由门体和驱动控制机构组成，驱动控制机构固定在门体下部，且与门体在同平面垂直安装；驱动控制机构控制电动缸推动齿条直线运动，，齿条带动主动齿轮转动，主动齿轮通过连杆带动中间介齿轮等速同向转动，中间介齿轮带动从动齿轮等速反向转动。主动齿轮、从动齿轮的等速反向转动带动主动轴、从动轴等速反向转动，实现平开门两轴的等速反向转动，在控制机构的驱动下实现平开门的自动开合。其功能实现可靠，安装方便、操作简单；自动平开门的跨距可大可小，可适应不同环境的工作场合。特别适合作为政府机关，酒店，写字楼，银行，医院等地方的大厅大门以及企业公司的仓库门，车库门等。
下面结合附图和实施方式对本发明一种基于齿轮传动的自动平开门作进一步详细说明。图I为本发明基于齿轮传动的自动平开门的结构示意图。图2为本发明的门板的上悬挂示意图。
图3为本发明的驱动控制机构示意图。 图4为本发明的驱动传动机构示意图。图5为本发明的主动轴的结构示意图。图6为本发明的中间轴的结构示意图。图7为本发明的从动轴的结构示意图。图8为本发明的下门板夹的轴测图。图9为本发明的齿轮连杆的结构图。图中 I.驱动控制机构2.下门板夹3.门板4.门框5.上悬挂6.上门板夹7.上支架8.上支架轴承端盖9.箱体左侧板10.从动轴上端盖11.从动轴12.中间轴上端盖13.中间轴14.连杆15.电动缸固定座16.缸体支座17.电动缸18.齿条连接板19.齿条20.直线轴承21.轴承支撑座22.箱体上板23.主动轴上端盖24.主动轴25.箱体右侧板26.主动齿轮27.主动轴轴承挡板28.主动轴下端盖29.箱体底板30.中间介齿轮31.中间轴轴承挡板32.中间轴下端盖33.从动齿轮34.从动轴轴承挡板35.从动轴下端盖36.主动轴套筒37.主动轴密封圈38.主动轴上轴承39.主动齿轮连接键40.主动轴下轴承41.中间介齿轮连接键42.中间轴上轴承43.中间轴下轴承44.从动轴密封圈45.从动轴套筒46.从动轴上轴承47.从动齿轮连接键48.从动轴下轴承49.齿轮连杆轴50.轴用垫圈51.齿轮连杆轴轴承52.孔用垫圈53.螺母
具体实施例方式本实例是一种基于齿轮传动的自动平开门。自动平开门包括门体和驱动控制机构；通过驱动控制机构控制电动缸、齿轮连杆机构的相互传动，实现自动平开门两轴的等速反向转动，使自动平开门方便的开合。参阅图I、图3、图4，本发明基于齿轮传动的自动平开门由门体和驱动控制机构组成；门体包括门框4、门板3、上悬挂5、下门板夹2，其中，上悬挂5和下门板夹2各为两副分别安装在门框4的上侧和门框4的下侧，门板3通过上悬挂5和下门板夹2与门框4固定连接，门框4固定安装在两侧墙体内。驱动控制机构固定在门体下部，且与门体在同平面垂直安装。上门板夹6和下门板夹2夹持门板3的位置处于同一垂直面上，形成稳定的“正悬挂”，这种稳定的结构可达到很好的稳定性和静音效果，从而保证门板3可以绕其旋转运动。驱动控制机构I包括电动缸17、齿条19、主动齿轮26、主动轴24、连杆14、中间介齿轮30、中间轴13、从动齿轮33、从动轴11、电动缸固定座15、缸体支座16 ;电动缸固定座15通过螺钉安装在箱体底板29上，缸体支座16通过螺钉固定在电动缸固定座15的侧面，电动缸17与缸体支座16固连安装在电动缸固定座15上；在电动缸17推杆伸缩的过程中缸体固定不动。电动缸17的推杆端通过螺栓螺母与两个齿条连接板18相连，齿条连接板18与齿条19固定连接。齿条连接板18与电动缸17的推杆连接，实现电动缸17推动齿条19直线进退。齿条19通过直线轴承20的轴承孔进行直线移动，轴承支撑座21上部与箱体上板22固定连接，轴承支撑座21下部与箱体底板29连接，固定支撑直线轴承20。齿条19与主动齿轮26啮合构成齿轮齿条传动机构，主动齿轮26通过主动齿轮连接键39连接在主动轴24上，主动齿轮26转动带动主动轴24的转动。主动齿轮26端面上的孔通过齿轮连杆轴49与连杆14固连，中间套以齿轮连杆轴轴承51和孔用垫圈52、轴用垫圈50，连杆14绕齿轮连杆轴49转动，见图9。连杆14的另一端与中间介齿轮30连接，主动齿轮26通过连杆14带动中间介齿轮30转动，转动方向相同，转速相同。中间介齿轮30与从动齿轮33啮合传动。三个齿轮直径大小，模数，齿数完全相同；主动齿轮26和中间介齿轮30在其端面上距离齿轮中心相同距离半径处设置齿轮连杆轴孔，用以安装连杆14。中间介齿轮30带动从动齿轮33转动，转向相反、转速相同，即主动齿轮26与从动齿轮33实现等速反向转动。本实施例中主动齿轮26、中间介齿轮30和从动齿轮33的模数相同为2，齿数相同为31。如图5所示，主动轴24为阶梯轴，主动轴24穿过主动齿轮26轮毂孔通过主动齿轮连接键39与主动齿轮26固定连接，主动齿轮26转动带动主动轴24的转动。主动轴24下端先装上主动轴轴承挡板27，再通过箱体底板29上的轴孔，安装主动轴下轴承40，主动轴下轴承端盖28固定在箱体底板29上。轴的上端通过箱体上板22的轴孔，套以主动轴上 轴承38，再装上主动轴套筒36，主动轴上轴承端盖23加装主动轴密封圈37固定在箱体上板上。如图6所示，中间介齿轮30通过中间介齿轮连接键41与中间轴13固定连接，中间介齿轮30带动中间轴13转动；中间轴13为阶梯轴，中间轴13上端固定在箱体上板的中间轴上轴承42内，中间轴13下端固定在箱体底板29的中间轴下轴承43内，中间轴上端盖12通过螺钉安装在箱体上板，中间轴下端盖32连接在箱体底板29上。如图7所示,从动轴11亦为阶梯轴,从动轴11穿过从动齿轮33轮毂孔通过从动齿轮连接键47与从动齿轮33固连，从动齿轮33带动从动轴11转动。从动轴11下端安装从动轴轴承挡板34，通过箱体底板29上的轴孔安装从动轴下轴承48，从动轴下轴承端盖35安装在箱体底板29上；从动轴11上端与安装在箱体上板的从动轴上轴承46固连，从动轴上轴承端盖10通过螺钉安装在箱体上板。参见图2、图8、图9，上悬挂5包括上支架轴承端盖8，上支架7、上门板夹6，支架端部有通孔固定安装轴承，上支架轴承端盖8安装在轴承上端部；上门板夹6的上部设有凸轴与轴承固连，下部设有长条凹槽通过螺栓与门板3固定连接。并将门板3固定夹紧，然后通过螺栓螺母锁死，从而使主动轴24转动带动门板3转动。下门板夹2为长方体，上部开有与门板3厚度相同的长条凹槽，长方体上有两个通孔穿过凹槽，长方体凹槽中心有与底部凸轴相通的圆孔，长方体底部与凸轴接合部设有与凹槽中心孔垂直的方孔；两个下门板夹2分别与主动轴24和从动轴11固连。主动齿轮26、中间介齿轮30、从动齿轮33三个齿轮直径大小，模数，齿数完全相同；主动齿轮26和中间介齿轮30在其端面上距离齿轮中心相同距离半径处设置齿轮连杆轴孔，连杆14的两端分别通过齿轮连杆轴49和齿轮连杆轴轴承51、轴用垫圈50、孔用垫圈52配合固定安装。中间介齿轮30带动从动齿轮33转动，转向相反、转速相同，即主动齿轮26与从动齿轮33实现等速反向转动。工作时，驱动控制机构控制控制电动缸17工作；电动缸推杆与齿条19相连接，电动缸推杆运动带动齿条19前后移动，齿轮连杆机构的相互啮合传动带动主动齿轮26顺时针转动，由于主动齿轮26与中间介齿轮30通过连杆14固定连接，则主动齿轮26转动通过连杆14使中间介齿轮30顺时针转动，中间介齿轮30与从动齿轮33啮合传动，即主动齿轮26顺时针转动，从动齿轮33逆时针转动，且转速相同。主动齿轮26带动主动轴24顺时针转动，从动齿轮33带动从动轴11逆时针转动，主动轴24与右侧门板连接，从动轴11与左侧门板连接，从而实现自动平开 门两轴的等速反向转动，使自动平开门方便的开合。
权利要求
1.一种基于齿轮传动的自动平开门，包括门体和驱动控制机构，其特征在于所述门体包括门框、门板、上悬挂、下门板夹，驱动控制机构设置在门体下部，且与门体在同平面垂直安装，门板通过上悬挂和下门板夹与门框固连，门框固定安装在两侧墙体内； 所述驱动控制机构包括电动缸、齿条、主动齿轮、主动轴、连杆、中间介齿轮、中间轴、从动齿轮、从动轴、电动缸固定座、缸体支座，电动缸固定座安装在箱体底板上，电动缸与缸体支座固连安装在电动缸固定座上；电动缸推杆与齿条相连接，齿条与主动齿轮啮合，中间介齿轮与从动齿轮啮合，主动齿轮和中间介齿轮端面上相同半径处设有安装孔，主动齿轮与中间介齿轮通过连杆连接；主动齿轮固定在主动轴上，主动轴上端与安装在箱体上板的主动轴上轴承固连，主动轴下端与安装在箱体底板的主动轴下轴承固连,主动轴上轴承端盖固定在箱体上板上，主动轴下轴承端盖固定在箱体底板上；中间介齿轮固定在中间轴上，中间轴上端固定在箱体上板的中间轴上轴承内，中间轴下端固定在箱体底板的中间轴下轴承内，中间轴上端盖安装在箱体上板上，中间轴下端盖安装在箱体底板上；从动齿轮固定在从动轴上，从动轴上端与安装在箱体上板的从动轴上轴承固连，从动轴下端与安装在箱体底板的从动轴下轴承固连，从动轴上轴承端盖安装在箱体上板上，从动轴下轴承端盖安装在箱体底板上。
2.根据权利要求I所述的基于齿轮传动的自动平开门，其特征在于所述上悬挂包括上支架轴承端盖，上支架、上门板夹，支架端部有通孔固定安装轴承，上支架轴承端盖安装在轴承上端部；上门板夹的上部设有凸轴与轴承固连，下部设有长条凹槽通过螺栓与门板固定连接。
3.根据权利要求I所述的基于齿轮传动的自动平开门，其特征在于所述下门板夹为长方体状，上部开有与门板厚度相同的长条凹槽，两个通孔横向穿过凹槽，长方体凹槽中心圆孔与底部凸轴中心圆孔相通，长方体底部凸轴的接合处设有与凹槽中心孔垂直的方孔；两个下门板夹分别与主动轴和从动轴固连。
4.根据权利要求I所述的基于齿轮传动的自动平开门，其特征在于主动齿轮、中间介齿轮和从动齿轮的模数相同为2,齿数相同为31。
全文摘要
本发明公开了一种基于齿轮传动的自动平开门，由门体和驱动控制机构组成；驱动控制机构固定在门体下部,且与门体在同平面垂直安装；驱动控制机构控制电动缸推动齿条直线运动，齿条带动主动齿轮转动，主动齿轮通过连杆带动中间介齿轮等速同向转动，中间介齿轮带动从动齿轮等速反向转动。主动齿轮、从动齿轮的等速反向转动带动主动轴、从动轴等速反向转动，实现平开门两轴的等速反向转动；在控制机构的驱动下实现平开门的自动开合。操作安装简单，安全可靠；自动平开门的跨距可大可小，可适应不同环境的工作场合。特别适合作为政府机关，酒店，写字楼，银行，医院等地方的大厅大门以及企业公司的仓库门，车库门等。
文档编号E06B3/36GK102747930SQ20121023735
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月10日 优先权日2012年7月10日
发明者周涛涛, 周金芳, 孙刚峰, 张文杰, 徐娅萍, 杨伟平, 谭小群 申请人:西北工业大学