列车门的回转型锁闭系统的制作方法

本发明涉及机械锁闭结构技术领域，尤其涉及一种列车门的回转型锁闭系统。

背景技术：

地铁的列车门主要分为塞拉门和内藏门两种，塞拉门又分为丝杆式塞拉门和皮带式塞拉门两种。塞拉门的运行过程是：当门关闭时，列车门由车内或车外塞入车门口处，列车门完成关闭和密封，当门开启时，当列车门移开门口一定距离后，沿车体内侧或外侧滑动。列车门在关闭后需要通过锁闭机构锁紧，防止列车门在运行过程中晃动打开。

现有技术中已出现了多种类型的锁闭机构，例如公告号为CN202672945U的实用新型专利，其公开了一种轨道交通列车门的开关锁闭机构，包括：锁入轴、齿轮轴、齿轮、齿条、驱动门连杆、挡块、导向柱及螺旋凸轮等，该开关锁闭机构在门到达关门终点时通过挡块将齿轮齿条机构直接卡紧进行锁闭，这种锁闭方式对齿条的行程精度要求高，否则极易造成挡块无法顺利插入或强行插入造成的损坏，同时，齿轮齿条部件结构相对复杂，对零部件的加工精度要求比较高，零部件安装和后期维护都比较麻烦，不利于大规模的生产运用。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提出一种列车门的回转型锁闭系统，该锁闭系统能稳定快捷的对列车门进行锁闭及解锁操作，零部件易于加工生产，安装结构比较简单，方便锁闭系统的后期维护。

本发明采用的技术方案是，设计一种列车门的回转型锁闭系统，包括：设于车体内的门机梁、固定在门机梁底面且与门机梁平行的横向直线导轨、套在横向直线导轨上的两个滑块、分别与两个滑块固定连接的两个滑块安装座、分别与两个滑块安装座固定连接的两个列车门连接板、驱动两个滑块安装座相向运动或相背运动的同步带传动组件。两个列车门连接板位于门机梁的一侧，门机梁的另一侧中间位置设有锁闭机构。

其中，锁闭机构包括：固定在门机梁上的支座、可转动安装在支座侧面上的两个锁钩、位于两个锁钩之间的锁闭摆杆、拉动锁闭摆杆旋转的推拉电磁铁、套在推拉电磁铁的推拉轴上的复位弹簧、分别设于两个滑块安装座侧面的两个锁销。锁闭摆杆的顶部与推拉电磁铁的推拉轴铰接，锁闭摆杆的底部中心铰接在支座侧面上，锁闭摆杆的底部两端设有分别朝两个锁钩凸出的两个锁舌，锁钩的一端面为圆弧面、另一端面上设有可容纳锁销滑入的锁孔，锁钩的圆弧面在开锁状态下与锁闭摆杆抵接，该圆弧面上还设有一级凹角。

推拉电磁铁断电时，两个锁销可相向运动分别滑入两个锁钩的锁孔中，并推动锁钩旋转至锁舌滑入一级凹角中。推拉电磁铁的推拉轴通电回缩时，拉动锁闭摆杆旋转至锁舌脱离一级凹角。

优选的，锁钩的侧面还设有连通一级凹角的限位凹部，支座上设有位于该限位凹部内的档位销。锁销滑入或滑出锁孔时，档位销分别位于限位凹部内的两端极限位置。

优选的，锁钩上设有移动磁铁，支座的侧面上设有位于移动磁铁旋转轨迹上的固定磁铁，固定磁铁与移动磁铁同级相斥。

优选的，锁钩的圆弧面上还设有一个深度小于一级凹角的二级凹角。锁销滑入锁孔中时，锁钩旋转至锁舌依次滑入二级凹角和一级凹角中。

优选的，锁钩摆杆的底部两端设有两个与圆弧面弧度配合的凹弧面，凹弧面在开锁状态下与圆弧面贴合抵接。

优选的，锁舌滑入一级凹角时，锁闭摆杆的两个锁舌受力方向在同一直线上，且该直线经过锁闭摆杆的旋转中心。

优选的，门机梁通过纵向直线轴承组件安装在车体内，纵向直线轴承组件包括：位于门机梁两端且与横向直线导轨方向垂直的两个纵向导轴、分别套在两个纵向导轴上的两个直线轴承，两个直线轴承固定连接在门机梁的两端，门机梁可沿纵向导轴在水平面内纵向移动。车体内还设有两个分别位于两个列车门连接板和门机梁之间的列车门导轨，该两个列车门导轨上靠近门机梁中间位置的端部对称向外折弯翘起，该两个列车门导轨上远离门机梁中间位置的端部与门机梁平行，两个列车门连接板上分别铰接有伸入其对应列车门导轨内的导向轮。

当然，为了提高门机梁纵向移动的稳定性，门机梁的顶部上方还设有位于两个列车门导轨之间的纵向导轴，门机梁的顶部中间还固定连接一个套在该纵向导轴上的直线轴承。实际应用中，门机梁上连接的直线轴承及纵向导轴数量可根据具体情况设定。

优选的，锁闭机构还设有手动解锁机构，手动解锁机构包括：通过第一转轴可转动安装在所述门机梁上的解锁板、两端分别抵接在门机梁和解锁板之间的第一复位扭簧、穿过解锁板的至少一条拉绳，拉绳的一端固定在解锁板上。电磁铁的推拉轴设置在电磁铁的一端，电磁铁的另一端设有与推拉轴同步运动的尾轴，解锁板上设有供尾轴伸缩运动的通孔，尾轴的尾部设有尺寸大于通孔的限位板。拉动拉绳，解锁板推动限位板向远离推拉电磁铁的方向运动，第一复位扭簧压缩变形。

优选的，同步带传动组件和推拉电磁铁均连接至一锁闭控制系统，门机梁的中部位置设有门到位传感器，门到位传感器与列车门连接板位于同侧，一滑块安装座上设有可触发门到位传感器的碰撞杆。锁闭控制系统接收门到位传感器发出的信号，并控制同步带传动组件和推拉电磁铁的运行状态。

其中，门到位传感器包括：固定在门机梁上的门到位切换开关、通过第二转轴可转动安装在门机梁上的到位切换摆杆、套在第二转轴上的第二复位扭簧，到位切换摆杆朝向门到位切换开关的一端为弧形凸轮、另一端为拨杆。碰撞杆向门到位传感器运动，直至碰撞杆推动拨杆转动，弧形凸轮挤压触发门到位切换开关，第二复位扭簧压缩变形。

优选的，门机梁的中间位置还设有锁闭解锁传感器，锁闭解锁传感器与所述锁闭机构位于同侧，锁闭摆杆的顶部可转动切换锁闭解锁传感器的信号状态。锁闭控制系统接收锁闭解锁传感器发出的信号。

其中，锁闭解锁传感器包括：固定在门机梁上的两个信号开关、通过第三转轴可转动安装在门机梁上的锁闭解锁切换摆杆、套在第三转轴上的第三复位扭簧，锁闭解锁切换摆杆的一端为弧形转轮、另一端为摇动杆，弧形转轮位于两个信号开关之间，摇动杆通过第三复位扭簧的作用与锁闭摆杆的顶部一侧抵接。摇动杆跟随锁闭摆杆的运动而转动，弧形转轮挤压触发锁闭开关或解锁开关。

优选的，门机梁上还设有手动解锁传感器，解锁板可转动触发手动解锁传感器。

其中，手动解锁传感器包括：固定在门机梁上的手动解锁开关、通过第四转轴可转动安装在门机梁上的手动解锁摆杆、套在第四转轴上的第一复位扭簧，手动解锁摆杆朝向手动解锁开关的一端为弧形拱台、另一端为摆臂。摆臂上设有与解锁板侧面抵接的圆柱，解锁板转动解锁时推动圆柱使摆臂旋转，弧形拱台挤压触发手动解锁开关，第一复位扭簧压缩变形。

优选的，锁销安装在一皮带夹上，通过皮带夹固定在滑块安装座上，皮带夹上设有横向设置的条形孔，锁销的端部安装在该条形孔内。

本发明的列车门可在横向直线导轨和纵向直线轴承组件的作用下，在一定区域内进行水平方向的自由运动。同时，本发明在锁闭机构中设有锁闭摆杆和两个锁钩，在滑块安装座上设有两个锁销，通过电磁铁和盘型复位弹簧定位锁钩并保持正确位置。锁闭时电磁铁处于断线状态，由于锁闭摆杆的底部两端分别与两个锁钩抵接，锁闭摆杆呈倾斜的状态，电磁铁的推拉轴位置与通电吸合时的位置相同，复位弹簧被压缩，两个锁销相向运动并撞动锁钩进行旋转，锁钩上的凹角越过锁闭摆杆的锁舌时，锁闭摆杆在复位弹簧的回弹力作用下复位，锁舌卡在凹角内限制锁钩的旋转，锁销被锁在锁孔内无法横向移动，从而实现列车门的锁闭；解锁时电磁铁的推拉轴吸合，带动锁闭摆杆旋转释放对锁钩的约束，两个锁销相背运动带动锁钩旋转后脱离锁孔，实现列车门的解锁。本发明的锁闭及解锁过程动作简单，零部件的加工生产成本低，适合大规模的推广应用。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明在列车门闭合状态下的立体示意图；

图2是本发明在列车门闭合状态下的俯视示意图；

图3是本发明中锁闭机构锁紧状态的前侧示意图；

图4是本发明中锁闭机构锁紧状态的俯视示意图；

图5是本发明中锁闭机构锁紧状态的局部前侧示意图；

图6是本发明中锁闭机构解锁状态的前侧示意图；

图7是本发明中锁闭机构解锁状态的局部前侧示意图；

图8是本发明中手动解锁机构解锁状态的俯视示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明提出的回转型锁闭系统，包括：门机梁1、横向直线导轨组件、两个列车门连接板2和同步带传动组件等。门机梁1安装在车体内，门机梁1下方安装有横向直线导轨组件，该横向直线导轨组件包含固定在门机梁1底面的横向直线导轨和套在横向直线导轨上的两个滑块，横向直线导轨与门机梁1平行，两个滑块分别通过螺钉与两个滑块安装座3紧定，该两个滑块安装座3再分别通过螺钉与两个列车门连接板2紧定。同步带传动组件由同步带4、电机减速器组件5和带轮等构成，通过同步带传动组件提供该两个滑块安装座3的运动动力，驱动两个滑块安装座3进行相向运动或相背运动，由于列车门是安装在列车门连接板2上，因此列车门可随着滑块安装座3沿门机梁1横向滑动。

如图1、2所示，列车门为塞拉门，门机梁1的两端设有纵向直线轴承组件，该纵向直线轴承组件包含安装在车体内的两个纵向导轴和分别套在该两个纵向导轴上的两个直线轴承6，纵向导轴与横向直线导轨的方向相互垂直，两个直线轴承6分别固定在门机梁1的两端，门机梁1通过纵向直线轴承组件与车体相连，并可沿纵向导轴在水平面内进行纵向滑动。由于门机梁1整体可以纵向滑动，因此列车门可随门机梁1完成纵向滑动，从而实现列车门在一定范围的水平面内自由活动。

如图2所示，车体内设有两个列车门导轨7，该两个列车门导轨7分别位于两个列车门连接板2和门机梁1之间，两个列车门导轨7上远离门机梁1中间位置的端部与门机梁1平行，两个列车门导轨7上靠近门机梁1中间位置的端部对称折弯翘起，列车门导轨7可向靠近门机梁1的方向折弯翘起或者向远离门机梁1的方向折弯翘起，这可根据塞拉门是列车门由车外塞入车门口处或车内塞入车门口处决定。两个列车门连接板2上分别铰接有导向轮8，导向轮8伸入与其所在列车门连接板2位置相对的列车门导轨7内，导向轮8在列车门导轨7内滑动，列车门完全沿着列车门导轨7的约束范围进行滑动，实现列车门的塞拉式打开或关闭。

如图1所示，两个列车门连接板2位于门机梁1的一侧，门机梁1的另一侧中间位置设有锁闭机构。如图3至7所示，锁闭机构包括：两个锁钩9、位于两个锁钩9中间的锁闭摆杆10、分别位于两个锁钩9两侧的两个锁销11、拉动锁闭摆杆10旋转的推拉电磁铁12、套在推拉电磁铁12上的复位弹簧13。两个锁钩9和锁闭摆杆10均安装在一支座14上，该支座14固定在门机梁1上，锁钩9的中部铰接在支座14的侧面上，锁闭摆杆10的底部中心也铰接在支座14的侧面上，锁闭摆杆10的底部两端设有两个锁舌15，该两个锁舌15分别朝两个锁钩9凸出。锁钩9上靠近锁闭摆杆10的一端面为圆弧面16，锁钩9上靠近锁销11的另一端面上设有锁孔17，锁钩摆杆10的底部两端设有两个与圆弧面16弧度配合的凹弧面18，锁钩的圆弧面16在锁销11未滑入锁孔17内时贴合抵接在凹弧面18上，此时锁孔17的开口朝向锁销11倾斜，以便于锁销11运动滑入，锁钩9旋转时圆弧面16紧贴凹弧面18转动，保证转动的过程中锁闭摆杆10不会发生摆动。锁钩9的圆弧面16上还设有一级凹角19，该一级凹角19可随锁钩9的旋转与锁舌15卡接。推拉电磁铁12的一端设有可电动控制伸缩的推拉轴20，推拉轴20通过一连杆与锁闭摆杆10的顶部铰接连接，推拉轴20的伸缩运动可控制锁钩摆杆10的转动状态，锁定两个锁钩9的旋转状态，以实现两个锁钩9对两个锁销11进行锁定或解锁动作。

较优的，如图5、7所示，锁钩9的侧面还设有连通一级凹角19的限位凹部，支座14上设有两个分别位于两个锁钩9的限位凹部内的档位销21，当锁销11滑入或滑出锁孔17时，锁钩9被推动旋转至极限位置，此时档位销21恰好位于限位凹部内的两端。档位销21可起到限制锁钩9转动范围的作用，使列车门的锁闭或解锁更稳定可靠。为了使锁钩9在转动后保持正确的位置，锁钩9上设有移动磁铁22，支座14的侧面上设有两个与移动磁铁22同级相斥的固定磁铁23，该两个固定磁铁23分别位于两个移动磁铁22的旋转轨迹上，移动磁铁22可随锁钩9旋转至与对应的固定磁铁23位置对齐。锁钩9的圆弧面16上还设有一个深度小于一级凹角19的二级凹角24，锁销11滑入锁孔17中时推动锁钩9旋转，锁舌15经过二级凹角24后滑入一级凹角19中，两个凹角的设计目的在于使锁闭摆杆10锁紧时有两个状态，可实现二次锁闭，当出现特殊情况导致锁闭失败时，通过二次锁闭仍可保证列车门无法打开，保证乘客的安全。锁舌15滑入一级凹角19或二级凹角24时，锁闭摆杆10的两个锁舌15受力方向都在同一直线上，且该直线经过锁闭摆杆10的旋转中心，锁闭时不产生扭矩，极大程度上避免震动导致脱钩的危险。

更优的，如图3、6所示，锁销11安装在一皮带夹25上，通过皮带夹25固定在滑块安装座3上，滑块安装座3通过皮带夹25连接在同步带4上，两个滑块安装座3分别连接在同步带4的不同侧上，以便于同步进行相向运动或相背运动。皮带夹25上设有横向设置的条形孔，锁销11的端部通过螺母和垫片锁紧在该条形孔内，锁销11可沿条形孔调整横向位置，以控制列车门关闭后的塞拉量和列车门关闭的松紧程度。

锁闭机构的自动锁闭过程如下，如图6所示，列车门未关闭时，推拉电磁铁12处于断电状态，由于两个锁钩9在开锁状态中分别与锁闭摆杆10的底部两端抵接，档位销21限制锁钩9一方向的转动，固定磁铁23限制锁钩9另一方向的转动，此时锁闭摆杆10呈稳定倾斜的状态，推拉电磁铁的推拉轴20位置与通电吸合时的位置相同，复位弹簧13被压缩，同步带传动组件带动滑块安装座3相向运动的过程中，列车门逐渐关闭，两个锁销11向中心运动至滑入两个锁钩的锁孔17内，两个锁销11再继续向中心运动，推动两个锁钩9旋转，当锁闭摆杆10上的两个锁舌15越过一级凹角19时，锁闭摆杆10在复位弹簧13的回弹力作用下复位卡住一级凹角19，锁钩9被锁舌15卡住无法反向旋转，如图3所示，此时锁孔17的开口转动至朝上，锁销11无法横向移动脱出锁孔17，从而实现列车门的锁闭。

锁闭机构的自动解锁过程如下，如图3所示，当列车门需要打开时，推拉电磁铁的推拉轴20通电收缩，拉动锁闭摆杆10旋转，复位弹簧13被压缩，此时锁闭摆杆10的锁舌17脱离一级凹角19及二级凹角24，释放对锁钩9的约束，同步带传动组件带动滑块安装座3进行相背运动，推动两个锁钩9旋转至两个锁孔17的开口分别朝门机梁1的两端倾斜，滑块安装座3继续运动，锁销11脱离锁孔17，列车门逐渐打开，锁钩9脱离锁闭摆杆10的转动约束范围后，推拉电磁铁的推拉轴20断电释放，如图6所示，此时由于锁闭摆杆10的底部两端分别与两个锁钩9抵接，电磁铁的推拉轴20位置与通电吸合时的位置相同，复位弹簧13被压缩，等待下一次列车门锁闭。

较优的，如图2至4、6所示，锁闭机构还设有手动解锁机构，推拉电磁铁12上未设置推拉轴20的一端设有尾轴26，尾轴26与推拉轴20同步运动，手动解锁机构就是作用在尾轴26上，其原理仿照列车门的自动解锁动作，手动解锁机构包括：解锁板27、第一复位扭簧和拉绳。解锁板27通过一底座28安装在门机梁1上，底座28固定在门机梁1上，解锁板27通过第一转轴可转动安装在底座28上，解锁板27与尾轴26相邻设置，第一复位扭簧两端分别抵接在解锁板27与底座28之间，如图4所示，在第一复位扭簧处于自然状态时，解锁板27的底部向靠近尾轴26的方向倾斜，解锁板27上设有供尾轴26伸缩运动的通孔，尾轴26的伸缩运动不受解锁板27的影响。在本实施例中，拉绳设有两条，分别是位于门内的门内拉绳29和位于门外的门外拉绳30，两条拉绳的结构一致，手动解锁时可在车门内拉动门内拉绳29手动解锁，也可以在车外拉动门外拉绳30手动解锁。以门外拉绳30为例进行描述，门外拉绳30的一端固定连接在解锁板27上、另一端为拉动端，该尾轴26的尾端穿过解锁板27上的通孔，且尾轴26的尾端上设有尺寸大于通孔的限位板。

如图4、8所示，手动解锁的过程如下，以门外拉绳30的操作为例，拉动门外拉绳30，解锁板27随门外拉绳30向后摆动，推动限位板向远离推拉电磁铁12的方向运动，再由尾轴18带动推拉轴20回缩，第一复位扭簧压缩变形，锁钩9被拉动旋转，复位弹簧13压缩变形，锁钩9脱离锁闭摆杆10的约束，列车门的锁闭状态解除。当无需手动解锁操作时，松开门外拉绳30，解锁板27在第一复位扭簧的回弹力作用下复位，释放对尾轴26的束缚，推拉轴20上无作用力，锁闭机构恢复到自动运行的状态。本发明的手动解锁机构，在不工作的状态下不会影响锁闭机构的正常运行，当手动解锁机构开始工作时，门体可被强制打开，不受锁闭机构的限制，使用起来稳定灵活，大大提高列车门锁闭系统的安全性。

进一步的，列车门的锁闭解锁是由锁闭控制系统自动控制的，门机梁1的中部位置设有至少一个门到位传感器，锁闭控制系统接收门到位传感器发出的门到位信号，并控制同步带传动组件和推拉电磁铁12的运行状态。如图2所示，本实施例中，门机梁1的中部位置设有两个门到位传感器，两个滑块安装座3上分别设有可触发其对应门到位传感器的碰撞杆31。由于两个列车门与同步带4相连作同步运动，也可以仅在门机梁1的中部设置一个门到位传感器。门到位传感器与列车门连接板2位于同侧，可通过调节门到位传感器的位置来控制门到位信号的发送位置。

如图2至4所示，门到位传感器包括：门到位切换开关32、到位切换摆杆33和第二复位扭簧，门到位切换开关32固定在门机梁1上，到位切换摆杆33通过第二转轴可转动安装在门机梁1的中部位置，第二复位弹簧套在第二转轴上，到位切换摆杆33朝向门到位切换开关32的一端为弧形凸轮、另一端为拨杆。当列车门关闭时，滑动安装座3带动碰撞杆31从门机梁1的端部向门到位传感器运动，直至碰撞杆31与拨杆接触并推动拨杆转动，弧形凸轮挤压触发门到位切换开关32，第二复位扭簧压缩变形，此时两个滑块安装座3上的锁销11恰好推动锁钩9与锁闭摆杆10自动锁闭，锁闭控制系统接收到门到位切换开关32发出的门到位信号，控制同步带传动组件停止运动。

如图2所示，门机梁1的中间位置还设有锁闭解锁传感器，锁闭解锁传感器与锁闭机构位于同侧，锁闭摆杆的顶部可转动切换锁闭解锁传感器的信号状态，锁闭控制系统接收锁闭解锁传感器发出的信号。如图2所示，锁闭解锁传感器包括：固定在门机梁1上的两个信号开关34、通过第三转轴可转动安装在门机梁1上的锁闭解锁切换摆杆35、套在第三转轴上的第三复位扭簧，锁闭解锁切换摆杆35的一端为弧形转轮、另一端为摇动杆，弧形转轮位于两个信号开关34之间，锁闭摆杆10的顶部位于摇动杆的一侧，当锁闭摆杆10出现转动时，带动摇动杆旋转，弧形转轮挤压触发一信号开关34，第三复位扭簧被压缩变形，当锁闭摆杆10恢复原位时，摇动杆在第三复位扭簧的回弹力作用下跟随锁闭摆杆10回复至原位，弧形转轮挤压触发另一信号开关，锁闭、解锁各发送一个信号给锁闭控制系统。

如图4、8所示，门机梁1上还设有手动解锁传感器，解锁板可转动触发手动解锁传感器，手动解锁传感器包括：固定在门机梁1上的手动解锁开关36、通过第四转轴可转动安装在门机梁1上的手动解锁摆杆37、套在第四转轴上的第一复位扭簧，手动解锁摆杆37朝向手动解锁开关36的一端为弧形拱台、另一端为摆臂，摆臂上设有与解锁板27侧面抵接的圆柱38，解锁板27转动解锁时推动摆臂旋转，弧形拱台挤压触发手动解锁开关36，锁闭控制系统接收手动解锁开关36发出的信号，第一复位扭簧压缩变形，释放解锁板27后，第一复位扭簧推动手动解锁摆杆37复位，弧形拱台松开对手动解锁开关36的挤压，圆柱38推动解锁板27复位。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。