一种可限制通行频次和人数的闸机的制作方法

本发明涉及闸机领域，具体是一种可限制通行频次和人数的闸机。

背景技术：

闸机是一种对人员通行进行限制的设备，在诸多领域都有应用，例如车站、小区、医院等，目前的闸机作用在于使人员一次一个的通过，避免拥挤；但是目前的闸机没有限制通过频次的作用，人员可以一个接一个高频次通过，在某些场合内，这种可以提高通行效率，但是对于闸机内有检票、检查、消毒等工作的场所，高频率的通行会造成闸机内的工作人员来不及对每个人进行相应的工作，造成闸机内人员聚集，或出现少检漏检的情况；另外，有些闸机内的场所人员容量有限，需要一批一批通行，例如医院的心电图检查室、采血室等，一般只有固定数量的床位或检查位，一批进去固定数量的人，检查完后换下一批，这就需要对进入闸机内的人数进行限制，目前一般都是安排专门的工作人员进行拦截控制，占用人力，而具有灵活锁定和解锁功能的闸机一般都采用电器元件监控和执行锁定解锁动作，需要通电，对于一些特殊场地无法适用，且设备成本高，损坏后维修专业性强，维修成本大。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种可限制通行频次和人数的闸机，有效的解决了闸机不具有限频和限量的问题。

其解决的技术方案是，一种可限制通行频次和人数的闸机，包括闸门的转轴，转轴上安装有不完全齿轮，不完全齿轮上圆周均布有多段等长的齿段，还包括与转轴平行的竖轴，竖轴上安装有与不完全齿轮啮合第一直齿轮，第一直齿轮与竖轴之间经不自锁螺纹配合，竖轴上旋装有一个高于第一直齿轮的第一螺母，第一螺母与第一直齿轮之间安装有第一压簧；转轴上同轴固定有一个第二直齿轮，第二直齿轮的上盘面上圆周均布有与不完全齿轮齿段数量相同的定位孔，竖轴和转轴之间设有杠杆，杠杆的支点处安装有扭簧，杠杆的右端伸至转盘上，左端伸至第一直齿轮下方，当不完全齿轮的其中一个齿段与第一直齿轮结束啮合时，杠杆右端在扭簧的作用下卡入其中一个定位孔内，第一直齿轮压下杠杆左端时，杠杆右端从定位孔中退出；还包括一个水平的气压缸，气压缸内装有活塞和气压杆，气压杆的右端伸出气压缸外且该端固定有一个弧形的齿条，气压杆推动齿条向右运动可使齿条与第二直齿轮啮合，气压杆上安装有一个推动气压杆向左运动的第二压簧，气压缸的左端设有泄压阀；还包括一个波纹管状的气囊，气囊位于第一直齿轮上方，气囊经气管与气压缸左端连通，第一直齿轮向上推动一次气囊，气囊向气压缸内泵入定量空气。

所述的泄压阀包括一个开设在气压缸的侧壁左端且小端朝外的锥形孔，锥形孔内装有一个锥形塞，锥形塞的小端连接有一个伸出气压缸外的压杆，压杆上装有第三压簧，在第三压簧的作用下，锥形塞与锥形孔压紧，向下才压杆可使锥形孔打开，气压缸内泄压。

所述的气囊上设有进气口和出气口，进气口上安装有进气单向阀，出气口上安装有出气单向阀，气管与出气口连接。

所述的气囊内安装有一个竖向的第四压簧。

所述的不完全齿轮包括上下布置的多个，多个不完全齿轮均可轴向移动从而切换与第一直齿轮啮合的不完全齿轮，每两个不完全齿轮的齿段长度不同。

所述的多个不完全齿轮之间安装有轴向套，转轴上安装有两个位于多个不完全齿轮两端的第二螺母，两个第二螺母将多个不完全齿轮压紧。

所述的竖轴上套装有一个位于第一直齿轮与第一压簧之间的圆板，第一压簧下端与圆板上表面接触，圆板下表面安装有滚珠。

所述的竖轴上安装有位于第一直齿轮下方的竖管，竖管上端与第一直齿轮接触，竖管下端与杠杆左端接触，第一直齿轮可通过竖管压下杠杆左端。

所述的竖管上端安装有滚珠。

本发明能够对闸机的通行频率和通过人数进行控制，且无需通电，设备成本低，通用性强。

附图说明

图1为本发明的主视剖视图。

图2为图1中a位置的放大图。

图3为图1中b位置的放大图。

图4为不同齿段长度的不完全齿轮与第一直齿轮配合的俯视图；图中虚线圆表示定位孔的位置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。

由图1至图4给出，本发明包括闸门的转轴1，转轴1上安装有不完全齿轮2，不完全齿轮2上圆周均布有多段等长的齿段，还包括与转轴1平行的竖轴3，竖轴3上安装有与不完全齿轮2啮合第一直齿轮4，第一直齿轮4与竖轴3之间经不自锁螺纹配合，竖轴3上旋装有一个高于第一直齿轮4的第一螺母5，第一螺母5与第一直齿轮4之间安装有第一压簧6；转轴1上同轴固定有一个第二直齿轮7，第二直齿轮7的上盘面上圆周均布有与不完全齿轮2齿段数量相同的定位孔8，竖轴3和转轴1之间设有杠杆9，杠杆9的支点处安装有扭簧10，杠杆9的右端伸至转盘上，左端伸至第一直齿轮4下方，当不完全齿轮2的其中一个齿段与第一直齿轮4结束啮合时，杠杆9右端在扭簧10的作用下卡入其中一个定位孔8内，第一直齿轮4压下杠杆9左端时，杠杆9右端从定位孔8中退出；还包括一个水平的气压缸11，气压缸11内装有活塞30和气压杆12，气压杆12的右端伸出气压缸11外且该端固定有一个弧形的齿条13，气压杆12推动齿条13向右运动可使齿条13与第二直齿轮7啮合，气压杆12上安装有一个推动气压杆12向左运动的第二压簧14，气压缸11的左端设有泄压阀；还包括一个波纹管状的气囊15，气囊15位于第一直齿轮4上方，气囊15经气管16与气压缸11左端连通，第一直齿轮4向上推动一次气囊15，气囊15向气压缸11内泵入定量空气。

所述的泄压阀包括一个开设在气压缸11的侧壁左端且小端朝外的锥形孔17，锥形孔17内装有一个锥形塞18，锥形塞18的小端连接有一个伸出气压缸11外的压杆19，压杆19上装有第三压簧20，在第三压簧20的作用下，锥形塞18与锥形孔17压紧，向下才压杆19可使锥形孔17打开，气压缸11内泄压。

所述的气囊15上设有进气口21和出气口22，进气口21上安装有进气单向阀23，出气口22上安装有出气单向阀24，气管16与出气口22连接。

所述的气囊15内安装有一个竖向的第四压簧25，保证气囊15能够完全恢复形变。

所述的不完全齿轮2包括上下布置的多个，多个不完全齿轮2均可轴向移动从而切换与第一直齿轮4啮合的不完全齿轮2，每两个不完全齿轮2的齿段长度不同；闸门每通过一个人，不完全齿轮2的其中一个齿段与第一直齿轮4啮合一次，带动第一直齿轮4转动一次，齿段越长，第一直齿轮4上升越高，气囊15压缩量越大，则泵入气压缸11内的空气量越多，推动活塞30和齿条13向右移动的距离越大。

所述的多个不完全齿轮2之间安装有轴向套26以使相邻的两个不完全齿轮2之间保持间距，转轴1上安装有两个位于多个不完全齿轮2两端的第二螺母27，两个第二螺母27将多个不完全齿轮2压紧。

所述的竖轴3上套装有一个位于第一直齿轮4与第一压簧6之间的圆板28，第一压簧6下端与圆板28上表面接触，圆板28下表面安装有滚珠，从而使第一直齿轮4与圆板28以及第一压簧6之间可灵活转动。

所述的竖轴3上安装有位于第一直齿轮4下方的竖管29，竖管29上端与第一直齿轮4接触，竖管29下端与杠杆9左端接触，第一直齿轮4可通过竖管29压下杠杆9左端。

所述的竖管29上端安装有滚珠，使第一直齿轮4与竖管29之间可灵活转动。

本发明的每个不完全齿轮2上的齿段数与闸门每转动一圈可通行的次数相同，例如闸门转动一圈可通行三次，则每个不完全齿轮2具有三个齿段，闸门每通行一次转动120度，且每次通行闸门转动到120度时，不完全齿轮2的齿段与第一直齿轮4刚好结束啮合，此时杠杆9的右端正好卡入其中一个定位孔8内；以下就以闸门转动一圈可通行三次为例进行阐述本发明的工作过程。

在没有人通过闸门时，没有齿段与第一齿轮啮合，此时在第一压簧6的作用下，第一直齿轮4位于最低位置，第一直齿轮4通过竖管29将杠杆9的左端压下，使杠杆9的右端翘起，杠杆9的右端退出定位孔8；当有人通过闸门时，闸门的转轴1转动120度，在刚开始转动时，不完全齿轮2的齿段还未与第一直齿轮4啮合，此时第一直齿轮4不转，转动一定角度后，不完全齿轮2的齿段与第一直齿轮4啮合，带动第一直齿轮4转动，在不自锁螺纹的作用下，第一直齿轮4沿竖轴3上升压缩第一压簧6，杠杆9左端的压力消失，在扭簧10的作用下，杠杆9的右端压在转盘的盘面上，第一直齿轮4转动同时会带动第二直齿轮7转动，第二直齿轮7通过棘轮机构带动第二轴转动；当闸门转动120度后，不完全齿轮2的齿段与第一直齿轮4结束啮合，且此时其中一个定位孔8转动至杠杆9右端位置，在扭簧10的作用下杠杆9的右端卡入定位孔8内，将转轴1和闸门锁死；不完全齿轮2的齿段与第一直齿轮4结束啮合后，在第一压簧6的作用下，第一直齿轮4会沿竖轴3转动下降，当下降到最低位置时，第一直齿轮4通过竖管29将杠杆9的左端压下，使杠杆9的右端翘起从定位孔8中退出，转轴1和闸门解除锁定，可以再次转动；由于不自锁螺纹的作用，第一直齿轮4下降到最低位置需要一段时间，因此，在这段时间内，杠杆9与定位孔8配合将转轴1和闸门锁定，使闸门不能通行，从而对通行频率进行限制。

如果要调整通行频率，则转动第一螺母5，调节第一压簧6的预紧力，如果第一螺母5向下调节，则第一压簧6的压力增大，第一直齿轮4向下复位的速度加快，两次通行间闸门锁死的时间变短，允许通行的频率加快，反之，第一螺母5向上调节，则第一压簧6的力减小，第一直齿轮4向下复位的速度减慢，两次通行间闸门锁死的时间变长，允许通行的频率减慢。

以上过程中，不完全齿轮2的齿段与第一直齿轮4结束啮合、闸门转到120度、杠杆9的右端卡入定位孔8内，这三个事件发生的时间可以不完全重合，但需满足结束啮合在前，闸门转到120度在后，杠杆9的右端卡入定位孔8内最后的先后关系，这样能保证闸门转动到120度时即本次通行后，第一直齿轮4可向下复位，而闸门处于被卡死或微微再转一下即被卡死的状态，直至第一直齿轮4下降到最低位置后，锁定接触。

在闸门通行一次，第一直齿轮4上升下下降一次的过程中，第一直齿轮4上升时会压缩气囊15，气囊15中的空气经气管16压入气压缸11中，推动活塞30和齿条13向右运动固定距离，第一直齿轮4下降时，在第四压簧25的作用下，气囊15恢复形变并经进气管16和进气单向阀23吸入空气；每次通行，齿条13都向第二直齿轮7靠近固定距离，通行数次后，齿条13与第二直齿轮7啮合，从而将第二直齿轮7锁死，使转轴1和闸门不能转动，即无法再次通过，从而限制通过闸门的总人数；当工作人员向下踩下压杆19，使锥形塞18向下运动锥形孔17开启，气压缸11内的空气经锥形孔17排出，在第二压簧14的作用下，活塞30和齿条13向左复位，第二直齿轮7的锁定接触，闸门便可再次通行；待通过固定人数后，齿条13再次将第二直齿轮7锁死；压杆19位于闸门的内侧，防止闸门外的人员操作。

上述过程中，闸门每通过一次第一直齿轮4向上运动压缩气囊15的距离与不完全齿轮2的齿段长度有关，齿段越长，每通行一次气囊15的压缩量越大，活塞30运动向右运动的距离越大，则齿条13将第二直齿轮7锁死前可通行的总人数越少；反之，齿段越短，每通行一次气囊15的压缩量越小，活塞30运动向右运动的距离越小，则齿条13将第二直齿轮7锁死前可通行的总人数越多；通过转动两个第二螺母27推动多个不完全齿轮2轴向移动，从而切换具有不能长度齿段的不完全齿轮2与第一直齿轮4啮合，从而调节允许通过闸门的人数。

本发明具有以下技术效果：

1、本发明通过第一直齿轮4的延时下降解除闸门的锁定，来限制通过闸门的频率，以便闸门内的工作人员有充足的时间对通过的闸门的人员进行安检、消毒、检票等操作，避免人员通行过快在闸门内聚集造成秩序混乱和少检漏检的情况，也能减少传染性疾病的传播。

2、本发明通过第二轴的转动和锁定，可限制进入闸门内的人数，保证闸门内的工作高效有序进行。

3、本发明无电气监控设备和电力执行设备，不需通电，可长期稳定使用，适用于各种场地。