电动升降门开关装置的制作方法

本发明涉及一种开关装置，尤其涉及一种电动升降门开关装置。

背景技术：

大型环氧乙烷灭菌器是医疗器械生产中用于最后对医疗器械产品进行灭菌的关键设备。环氧乙烷灭菌器是在一定温度、压力和湿度条件下，用一定浓度的环氧乙烷气体对密封于灭菌室内的医疗器械进行低温熏蒸灭菌的设备。环氧乙烷灭菌器使用的灭菌介质环氧乙烷气体是一种非常有效的低温灭菌剂，已经得到广泛的应用。但环氧乙烷又是一种剧毒、易燃、易爆的化学物质，要求在灭菌过程中不能泄漏。因此要求环氧乙烷灭菌器必要有足够的强度，良好的密封性，使用适宜性，便于操作和很好的安全性。

大型灭菌器是指灭菌器灭菌室容积在1立方米以上，目前国内最大的灭菌器已达100立方米。灭菌室一般由箱体和两端的进料门及出料门组成。两端的门体是可开关的，当需要灭菌时，将进料门打开，将需要灭菌的医疗器械装进箱体内，然后关闭进料门进行灭菌。灭菌工作完成后，将出料门打开，将已灭菌的医疗器械推出后再将出料门关闭，为下一个灭菌循环做准备。因此门体是环氧乙烷灭菌器的重要组成部分。灭菌器对门体的主要要求是：要有足够的强度和刚度，能承受箱体内的反复作用的正压和负压引起的压力，不产生裂纹和明显的塑性变形。箱体内受正压和负压都不能泄漏，门体开关操作方便、安全、可靠。门体的开关装置对满足灭菌器对门体的功能要求有很大的影响，门体开关装置的功能甚至严重影响到灭菌器的性能。

随着医疗事业的发展，医疗器械的需求不断增加，目前对灭菌器的要求除了大容积(最大到100立方米)，大断面(最大到2800×2700mm)的要求外，还要求灭菌过程灭菌物在箱体内的装卸过程实施自动或半自动传输，或要求在箱体内和箱体外的装卸实现单台设备自动传输，甚至将预热、灭菌、解析三个过程设备之间要实施流水作业自动传输。要实现单一灭菌器或多设备联动的传输必须在门前安装有固定的传输装置或辅助装置，而且这些装置应不影响门的正常开关，这是市场对灭菌器的灭菌物的装卸和传输提出的新的高水平的要求。现有技术中使用的大型环氧乙烷灭菌器常用的门体开关方式有3类：平移门，单铰轴旋转门和双铰轴旋转门。

平移门的门体是由矩形管焊接的框架再焊接在平整的门板上组成的，门体顶部安装有两个滚轮，通过滚轮将门体挂在固定在门框上面的导轨上，由气缸推动门体向侧面平行移动的方式实现门体的开关。由于平移门的宽度与箱体的宽度基本相等，开门时门体需要平移到灭菌器的侧面，因此需要占有和箱体差不多的地面宽度，这使得厂房的利用率不高，基建投资过大。

单铰轴旋转门只有一个铰轴的旋转门为单铰轴旋转门，门体也是由矩形管焊成的框架焊接在平整的门板上组成，门框的一侧与一组单铰轴旋转门的开关装置连接牢固。门体的一侧也与这组旋转门开关装置连接。门体开关时绕铰轴在门前往返旋转大于90°。单铰轴旋转门只能旋转，不能平移，关门后箱体的压力由门轴和另一侧的门钩承担，当箱体断面积较大或压力较高时，要承受箱体几十吨的压力，门轴机构要设计得非常庞大，这样的结构不可取。因此单铰轴旋转门灭菌器一般只适用于箱体断面积较小或箱体压力较小(<0.03mpa)的条件下使用。

双铰轴旋转门的结构与单铰轴旋转门相似，只是多一个铰轴，两铰轴由连接块相连。门体开关时绕一个铰轴在门前往返旋转大于90°，门前半径为一个门体宽的伞形面积不能摆放任何物品，门前不能安装自动传输装置。

综上所述，现有技术中的平移门、单铰轴旋转门不适用于大型灭菌器，双铰轴旋转门门前不能安装固定的传输设施，因此，不能满足大型、大断面灭菌器实现自动传输的新需求。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种新的门体开关装置，克服目前使用的平移门不适用于大型灭菌器和双铰轴旋转门门前不能安装固定的传输设施的技术缺陷，解决大型、大断面灭菌器不能实现自动传输的问题，以满足市场大批量、高效率、高安全性和自动传输生产的高水平新需求。

本发明提供了一种电动升降门开关装置，包括传动装置及导向装置，升降门包括门体及门框，传动装置与门体连接，用于使门体升降移动，门框连接有门钩，导向装置包括导向板及导向垫片，导向板与门体等高，并固定安装于门体的两侧，导向垫片与门钩的内侧面连接，导向板可随门体的升降在门框及门钩之间移动。

进一步地，导向板的下端安装有第一滚轮，第一滚轮用于与导向垫片摩擦连接。

进一步地，导向装置还包括沿门体升起方向设于门框延长线上的导向座，导向座连接有门钩，门钩内侧面上连接有导向垫片，导向板可随门体的升降在导向座及门钩之间移动。

进一步地，导向座的顶端安装有第二滚轮，第二滚轮用于与门体摩擦连接。

进一步地，传动装置包括安装于箱体上方的自制动电机、减速器、传动轴、钢丝绳卷轮及固定滑轮，门体两侧分别设置一组钢丝绳卷轮及固定滑轮，固定滑轮设于钢丝绳卷轮的前方，自制动电机与减速器连接，减速器通过传动轴与钢丝绳卷轮连接，钢丝绳卷轮及固定滑轮通过钢丝绳与门体两侧的下端连接。

进一步地，门体两侧的下端连接有钢丝绳连接架，钢丝绳连接架连接有吊环螺栓，钢丝绳一端与钢丝绳卷轮固定连接，另一端与吊环螺栓连接。

进一步地，箱体的上方装有固定座垫板。

进一步地，该装置还包括安全装置，安全装置包括门体高度限位器，门体高度限位器与门体两侧的下端连接，用于通过碰触固定座垫板的底部停止门体的上升动作。

进一步地，安全装置还包括限位杆、气缸及万向接头，气缸通过万向接头与限位杆连接，气缸固定安装于箱体侧面的上方，用于推出或缩回限位杆，限位杆可在推出状态下支撑门体高度限位器。

进一步地，传动装置及导向座与固定座垫板固定连接。

借由上述方案，通过电动升降门开关装置，能够克服现有技术中使用的平移门、单铰轴、双铰轴旋转门灭菌器的技术缺陷，使升降门灭菌器能承受较高箱体压力，且不占用侧面和前面的地面和空间，特别适用于大截面、较高压力和门前安装传输装置的灭菌器使用。同时也适用于中型灭菌器使用。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明电动升降门开关装置的结构示意图；

图2是本发明电动升降门开关装置的侧视图；

图3是本发明电动升降门开关装置的关门状态正视图；

图4是本发明电动升降门开关装置的俯视图；

图5是本发明电动升降门开关装置的关门状态侧视图；

图6是本发明电动升降门开关装置的开门状态正视图；

图7是本发明电动升降门开关装置的开门状态侧视图；

图8是本发明电动升降门开关装置安全装置的结构示意图。

图中标号：

1、电机；

2-减速器；21-键；

3-传动轴；

4-钢丝绳卷轮；41-压板；42-键；43-螺栓；

5-固定滑轮；51-滚轮支座；52-螺栓；

6-钢丝绳；61-钢丝绳夹；

7-门体；71-地脚；72-地面；

8-导向板；81-第一滚轮；

9-门框；

10-吊环螺栓；101-螺母；

11-门钩；111-侧导向垫片；112-前导向垫片；

12-传动轴固定座；121-轴承；122-螺栓；

13-钢丝绳连接架；

14-安全装置；141-气缸；142-螺栓；143-万向接头；144-气缸垫板；145-限位杆；

15-门体升高限位器；151-螺栓；

16-导向座；161-第二滚轮；162-螺栓；163-门钩；

17-下门钩；

18-上门钩；

19-箱体；191-减速器垫板；192-固定座垫板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参图1至图8所示，本实施例提供了一种电动升降门开关装置，该开关装置采用电机带动减速器再通过钢丝绳卷轮用钢丝绳牵引门体下部升降运动实现门体开关。其传动过程如下：带自制动的电机1带动减速器2转动，减速器2输出端用键连接左右两根传动轴3，两根传动轴的端部安装有钢丝绳卷轮4，钢丝绳6的一端固定在卷轮上，钢丝绳6绕过固定滑轮5后由水平方向改为垂直方向，两根钢丝绳6的另一端通过吊环螺栓10与门体7的下方两端连接。电机正方向转动时上述传动装置通过钢丝绳6牵引将门体升起，将门打开。电机反转时，同样通过上述机构控制门体自重的力量下降，使门体关闭。如图1所示。

具体地，电动升降门开关装置主要由传动部分、导向部分和安全装置部分组成：

1)传动部分：主要由带自制动的电机1，减速器2，传动轴3，钢丝绳卷轮4，固定滑轮5，钢丝绳6，门体7连接组成门体开关传动系统。

2)导向部分：由门框9，导向板8，两侧门钩11和导向座16组成门体升降导向机构。

3)安全装置：由门体防意外落下的安全装置14，门体升高限位器15组成。

传动部分的功能主要是通过电机减速器钢丝绳将动力传递到门体上使门体升降移动，实现门体开关的功能。

1)电动机和减速器。电机1是内带制动器的电动机，通过按钮控制可实现正转和反转，断电时自行制动。电机与减速器2直接连接，减速器输出端为通孔。减速器用螺栓固定在减速器垫板191上，减速器垫板191焊接在箱体19顶面前部的适当位置。

2)传动轴和钢丝绳卷轮。左右两根传动轴3的一端通过键21与减速器输出轴相连接，传动轴3的另一端通过轴承121安装在传动轴固定座12上，传动轴固定座12通过螺栓122固定在固定座垫板192上，固定座垫板192焊接在箱体19上。钢丝绳卷轮4通过键42和螺栓43固定在传动轴3的端部，见图3、图4。

3)钢丝绳及其连接机构。钢丝绳6的一端用螺栓和压板41固定在钢丝绳卷轮4上。钢丝绳6另一端用钢丝绳夹61与吊环螺栓10连接牢固。吊环螺栓10由上下两个螺母101固定在门体7两侧面下部的钢丝绳连接架13上，两个螺母用于微量调整钢丝绳的工作长度和前后位置，见图3、图4。

4)固定滑轮5由滑轮、滑轮轴、轴承、挡板和螺栓组合而成。滑轮通过螺栓52安装在滚轮支座51上。滚轮支座51焊接在导向座16的两个门钩163之间。滑轮用于确定门体升降时的受力方向，确保门体升降时钢丝绳只受垂直方向的重力，见图3、图4、图5。

导向部分的功能主要是保证门体在上升或下降的过程中保持运动的平衡和稳定，没有卡滞现象，在升到上止点位置后使门体保持垂直状态，不发生倾斜现象。

1)与门体高度相等的左右两条长导向板8焊接在门体两侧，一面贴紧门板。门钩11按适当的间隔焊接在门框两侧，门钩的内面分别焊接有适当厚度的侧导向垫片111和前导向垫片112。按门体上升按钮，门体上升，门体的受力点在下部，门体上升时因为重心位置高于吊环螺栓，会出现不稳定现象。但门体上的长导向板总是在门框和门钩(包括门钩导向垫片)之间移动，两边的导向板、门钩、门框就组成导向机构，门体上下移动时起导向作用，见图2、图3、图4。

导向板在门框与门钩之间有4～5mm间隙，门钩的分布是间断的，门体下降时导向板下端部可能与门钩相碰，阻碍门体下落，因此在门钩内侧焊接通长的导向垫片，防止门体下落时受到阻碍。并且在导向板8的下端部安装有第一滚轮81，以减少门体升降时导向垫铁与导向垫片112的摩擦，见图3、图4。

2)导向座16安装在箱体门框两侧顶部，分别用螺栓固定在固定座垫板192上。导向座的结构和功能与门框和门钩相同，由门钩，导向垫片组成，用于门体升起后作门体支座用。升起后的门体仍有500mm以上的长度含在导向座的门钩163之间，使门体不会倾倒。在导向座16的顶部安装有第二滚轮161，以减少门体上升和下降时与导向座顶部的干摩擦，见图7。

安全装置的设置主要是防止门体升到上止点后，若限位开关失灵电机继续转动，门体继续上升脱离导向机构而造成倾倒的危险。同时也防止门体停止在上止点位置后，因意外事故门体非正常落下而造成伤害。

1)门体高度限位器15用螺栓151固定在钢丝绳连接架13上。当门体升高超过设定的位置不能停止而继续上升一段小距离后门体高度限位器15就碰到固定座垫板192的底部，使门体强制停止上升，避免出现门体继续上升而出现倾倒的危险，见图6、图7、图8。

2)门体防意外落下的安全装置14由小气缸141、万向接头143和限位杆145组成。限位杆由小气缸推进或缩回，万向接头143连接在小气缸活塞杆和限位杆145之间，防止活塞杆受较大的侧向力而损坏。小气缸用螺栓142固定在在小气缸垫板144上，小气缸垫板焊接在箱体19上。门体升到最高位置后，小气缸将限位杆推出，当门体意外下落时，门体上的高度限位器15落在限位杆145上，有效的防止门体非正常落下。门体升高后需正常落下前，将小气缸前面通气，气缸将限位杆退回原来位置，使门体能正常落下，见图7、图8。

灭菌器灭菌工作过程中电动升降门开关装置的工作状态如下：

1)关门后的状态

关门后门体应坐落在下门钩17上，下门钩承受门体的全部重量，见图3。这时电机停止。钢丝绳处于松弛状态。门体升高限位器15伸出。门体防意外落下限位杆145缩回，下行程开关断路，电机不能反转(门体落下方向)，见图5、图8。

2)开门过程

按开门按钮，电机正转(门体上升方向)，门体开始上升，上升过程中长导向板8下端部安装的第一滚轮81与门钩前导向垫片112接触滚动移动，见图3、图4。上升到一定距离后，门体的门板与附加导向支座上的第二滚轮161接触后滚动移动上升。两者都起到减少摩擦的作用。

门体升到接近上止点前触动行程开关使电机停止，门体也停止上升。然后小气缸将限位杆145推出，以防止门体非正常落下。这时门体的下部处在导向座16上的支座板和门钩163之间，使门体保持稳定状态，见图7、图8。

3)关门过程

按关门按钮，小气缸141将限位杆145退回，电机反转，门体开始下落，下落过程中第二滚轮161与门板，第一滚轮81与门钩前导向片112始终滚动接触移动，直到两者脱离为止，见图6。

门体下降到下止点，触动行程开关，电机断电停止转动。门体坐落在下门钩上。这时门体可以随箱体受正压或抽真空的不同状态在门钩与门框之间作短距离(4-5mm)的平行移动，满足灭菌的要求。

本实施例提供的电动升降门开关装置具有如下技术效果：

1)不占用门前地面，可安装固定传输装置。

电动升降门门体开关时是垂直升降的，门体前面的工作地可以安装任何固定装置而不影响门体的开关，门前可以安装固定的传输装置。

2)不占用箱体侧面安装面积，节省基建投资。

本实施例的升降门开关装置门体开关时不需另外设置新的工作区，与现有技术中的平移门相比，本发明可节约灭菌器安装面积40％以上，能够大幅度节省大型、多台布置的灭菌器工作厂房的基建投资，其经济效益非常明显。

3)使灭菌器可以承受较高的工作压力。

使用电动升降门体开关装置时，由于门体可以在门框和门钩之间平行移动，箱体受正压和负压时，箱体的压力可以通过门体全部传递到门钩或门框上，完全能承受灭菌要求的压力(一般为-0.08～+0.08mpa)或更高，而目前大截面的单轴升降旋转门大型灭菌器所使用的正压力由于受到门轴强度的限制，一般正压力都不能超过+0.03mpa。因此，相对单轴升降旋门装置，本发明可使灭菌器的工作压力提高3倍。

4)提高大型灭菌器的灭菌效率。

环氧乙烷灭菌的效果与环氧乙烷输入量有关，输入量越大灭菌效果越好，但加入环氧乙烷越多，造成的箱体压力就越高。采用电动升降门装置可以使灭菌器箱体承受较大的压力，箱体内加入环氧乙烷的量就增加，灭菌效率就提高。

5)为采用环氧乙烷混合气灭菌工艺提供条件。

采用环氧乙烷与其他惰性气体(如二氧化碳、氮气等)混合气加入箱体内灭菌，这样同样质量的环氧乙烷的浓度就大大降低，使其浓度降低到爆炸的最低浓度以下，避免产生爆炸的危险，可大大提高使用环氧乙烷灭菌的安全性。使用混合气灭菌需要灭菌器承受的压力可能达到0.10mpa。采用电动升降门开关装置可以使灭菌器箱体承受较高的压力，可以采用环氧乙烷混合气进行灭菌，减少爆炸的危险，大大提高环氧乙烷灭菌的安全性。

综上所述，本实施例提供的升降门开关装置的灭菌器克服了目前使用的平移门、单铰轴、双铰轴旋转门灭菌器的缺点，升降门灭菌器能承受较高箱体压力，不占用侧面和前面的地面和空间，特别适用于大截面、较高压力和门前安装传输装置的灭菌器使用。同时也适用于中型灭菌器使用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。