三转轴门铰以及应用该三转轴门铰的门锁结构的制作方法

1.本实用新型涉及多自由度门铰领域，尤其涉及一种三转轴门铰以及应用该三转轴门铰的门锁结构。


背景技术：

2.现有的真空腔室门铰，基本上是双轴门铰，由人或气缸其他动力源转动门铰打开腔门。双轴门铰通常将通轴与腔门做限位，只允许小角度相对转动以保护密封圈，机构的自由度为1，因而运动路径唯一且固定，在实际应用中场地或设备等可能与其腔门的运动路径相冲突，导致双轴门铰的使用受限制。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种三转轴门铰以及应用该三转轴门铰的门锁结构，使腔室门铰有更高的自由度，能够应对于更复杂的场地和环境。
4.本实用新型的技术方案如下：一种三转轴门铰，包括：上门安装座、下门安装座、通轴、后摆臂、上容器安装座、下容器安装座以及直线运动机构；
5.所述上门安装座与所述通轴的顶端可转动连接，所述下门安装座与所述通轴的底端可转动连接，所述上门安装座安装固定于腔门的顶部，所述下门安装座安装固定于腔门的底部；
6.所述后摆臂为扁平的板状，其位于所述通轴的旁侧，所述后摆臂的前端与所述通轴可转动连接，所述后摆臂的后端的顶端与所述上容器安装座可转动连接，所述后摆臂的后端的底端与所述下容器安装座可转动连接铰接，所述上容器安装座安装固定于腔室的顶部，所述下容器安装座安装固定于腔室的底部；
7.所述直线运动机构安装固定于腔室上，所述直线运动机构包括伸缩杆，直线运动机构的伸缩杆与所述后摆臂的后侧上端。
8.进一步地，所述通轴的顶端设有通轴上封板，所述通轴的底端设有通轴下封板，所述通轴上封板与通轴下封板靠近后摆臂的一端伸出于通轴，且通轴上封板与通轴下封板始终保持平行状态；
9.所述上门安装座与通轴上封板之间、下门安装座与通轴下封板之间设有转轴以及轴承；
10.所述通轴上封板的伸出端与所述后摆臂前端的顶端之间、通轴下封板的伸出端与后摆臂前端的底端之间设有转轴以及轴承。
11.进一步地，所述后摆臂后侧顶端设有后摆臂焊板，所述后摆臂焊板的前端与后摆臂上端面的后侧焊为一整体，所述后摆臂焊板的前端与所述上容器安装座之间设有转轴以及轴承，所述后摆臂焊板的后端与所述直线运动机构的伸缩杆之间铰接。
12.本实用新型还提供一种门锁结构，包括如上所述的三转轴门铰，还包括：若干压紧气缸、若干拉板以及检测装置，所述三转轴门铰连接腔室与腔门的一端；
13.所述压紧气缸安装固定于腔室上，所述拉板安装固定于腔门上，腔门正对腔室的门框时压紧气缸正对拉板，所述压紧气缸的活塞杆完全伸出时能够与所述拉板连接，压紧气缸前端接头与拉板连接时压紧气缸驱动拉板靠近或远离门框；
14.所述检测装置用于感应腔门是否与门框接触。
15.进一步地，所述压紧气缸安装固定于腔室的顶面及/或底面，压紧气缸的活塞杆的头端连接有气缸轴，所述气缸轴前端有两处轴环，所述两处轴环的直径大于气缸轴其他部分的直径，所述两处轴环间距大于所述拉板厚度；
16.所述拉板安装固定于腔门的顶面及/或底面，拉板上设有u型槽孔，所述u型槽孔的开口端朝向背离所述三转轴门铰的方向，所述u型槽孔的宽度大于气缸轴的最小直径且小于轴环的直径。
17.进一步地，本门锁结构还包括若干限位轮组件，所述限位轮组件设于门框的顶面及/或底面，所述限位轮组件包括：限位轮安装座以及可绕限位轮安装座上定轴转动的限位轮，所述腔门关闭时拉板能够与限位轮接触。
18.进一步地，腔室的顶面与底面均设有数个压紧气缸，腔门的顶面与底面对应各设有数个拉板。
19.进一步地，门框的顶面与底面均设有数套限位轮组件。
20.采用上述方案，本实用新型具有如下有益效果：
21.1、本三转轴门铰相比于传统的双轴门铰，机构的自由度更高，腔门除周向转动外还有平移，保护腔门与腔室之间的密封圈的同时能有效避开腔门前端的阻碍，以应对更复杂的情况，因而能适用于更多场合和环境；
22.2、保留了铰链传动，结构简单轻巧且耐用。
附图说明
23.图1为本实用新型三转轴门铰的结构示意图一。
24.图2为本实用新型三转轴门铰的结构示意图二。
25.图3为本实用新型门锁结构的立体图。
26.图4为本实用新型门锁结构的俯视图。
27.图5为本实用新型压紧气缸与拉板的结构示意图。
具体实施方式
28.以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。
29.请参阅图1与图2，本实用新型提供一种三转轴门铰，包括：上门安装座1、下门安装座2、通轴3、后摆臂4、上容器安装座5、下容器安装座6 以及直线运动机构7。
30.所述上门安装座1与所述通轴3的顶端转轴铰接，所述下门安装座2 与所述通轴3的底端转轴铰接，所述上门安装座1安装固定于腔门的顶面，所述下门安装座2安装固定于腔门的底面。通轴3为中间贯通的扁平板状，其与腔门连接，能够在上门安装座1与下门安装座2之间转动，从而带动腔门转动。
31.所述通轴3的顶端设有通轴上封板8，所述通轴3的底端设有通轴下封板，所述通轴上封板8与通轴下封板靠近后摆臂4的一端伸出于通轴3，且通轴上封板8与通轴下封板始终
保持平行状态。
32.所述上门安装座1与通轴上封板8之间、下门安装座2与通轴下封板之间设有转轴以及轴承。
33.所述通轴上封板8的伸出端与所述后摆臂4前端的顶端之间、通轴下封板的伸出端与后摆臂4前端的底端之间设有转轴以及轴承。通过设置转轴与轴承使得通轴3的转动更加顺畅。
34.所述后摆臂4为扁平的板状，其位于所述通轴3的旁侧。所述后摆臂4 的前端与所述通轴3可转动连接，所述后摆臂4的后端的顶端与所述上容器安装座5可转动连接，所述后摆臂4的后端的底端与所述下容器安装座6 可转动连接。所述上容器安装座5安装固定于腔室的顶部，所述下容器安装座6安装固定于腔室的底部，上容器安装座5位于上门安装座1的后方，下容器安装座6位于下门安装座2的后方。
35.所述后摆臂4后端的顶端设有后摆臂焊板9，所述后摆臂焊板9的前端与后摆臂7上端面的后侧焊为一整体，所述后摆臂焊板9的前端与所述上容器安装座5之间设有转轴以及轴承，所述后摆臂焊板9的后端与所述直线运动机构7的伸缩杆前端接头之间铰接。
36.所述直线运动机构7安装固定于腔室上，直线运动机构7包括伸缩杆，直线运动机构7的伸缩杆与所述后摆臂4的后端铰接。在本实施例中，所述直线运动机构7采用平移气缸，当然也可采用其他的直线运动机构，只要能实现直线运动的功能即可。
37.所述三转轴门铰的工作原理如下：
38.直线运动机构7的活塞杆伸出，推动后摆臂4转动，带动通轴3以及腔门平移，从而实现腔门的关闭；直线运动机构7的活塞杆收缩，推动后摆臂4转动，带动通轴3以及腔门平移，实现腔门的打开。
39.请参阅图3与图4，本实用新型还提供一种门锁结构，包括如上所述的三转轴门铰，还包括：若干压紧气缸10、若干拉板11、检测装置以及若干限位轮组件12，所述三转轴门铰连接腔室100与腔门200的一端，图3中的a部分为三转轴门铰。
40.所述压紧气缸10安装固定于腔室100上，所述拉板11安装固定于腔门200上，当腔门200正对腔室100的门框110时压紧气缸10正对拉板11。压紧气缸10用于推拉腔门200，压紧气缸10的活塞杆完全伸出时能够与所述拉板11连接，压紧气缸10前端接头与拉板11连接时压紧气缸10驱动拉板11靠近或远离门框110。
41.具体地，所述压紧气缸10安装固定于腔室100的顶面及底面，在本实施例中，腔室100的顶面与底面均设有两个压紧气缸10，两个压紧气缸10 分别位于腔室100的左右两端。请参阅图5压紧气缸10的活塞杆的头端连接有气缸轴13，所述气缸轴13前端有两处轴环14，所述两处轴环14间距大于拉板11的厚度。所述两处轴环直径大于气缸轴13的最小直径。
42.所述拉板11安装固定于腔门200的顶面及底面，腔门200的顶面与底面对应压紧气缸10各设有两个拉板11。拉板11上设有u型槽孔，所述u 型槽孔的开口端朝向背离所述三转轴门铰的方向，所述u型槽孔的宽度略大于气缸轴13的直径且小于轴环14的轴径。压紧气缸10能够驱动气缸轴13插入至拉板11的u型槽孔中，当气缸轴13插入至u型槽孔中时，两处轴环14之间的气缸轴位于u型槽孔中，两处轴环14分别卡合于拉板11的前方和后方，使得气缸轴13与拉板11固定连接。
43.所述限位轮组件12设于门框110的顶面及底面，所述限位轮组件12 包括：限位轮
安装座以及可绕限位轮安装座上定轴转动的限位轮。门框110 的顶面与底面均设有两套限位轮组件12，两套限位轮组件12分别位于两压紧气缸10的旁侧。所述腔门200关闭时拉板11能够与限位轮接触，腔门 200平移时拉板11沿着限位轮滑动，使得滑动更顺畅，可以为直线运动机构7减少推力。
44.所述检测装置用于感应腔门200是否与门框110接触，以便于拉板(11) 的u型槽孔与压紧气缸10轴环间的相互配合，避免碰撞。在本实施例中，检测装置为接近开关，接近开关可以安装于腔门200与门框110之间或者限位轮组件12与拉板11之间，只要能感应到腔门200与门框110接触即可。
45.本门锁结构关门的流程如下：
46.1、由人或其他驱动将腔门200关至拉板11与限位轮接触，此时腔门 200也与门框110相接触；
47.2、检测装置检测到腔门200与门框110接触后，直线运动机构7伸出，推动后摆臂4转动；
48.3、后摆臂4带动腔门200顺着限位轮平移，同时随着拉板11的平移压紧气缸10的气缸轴13插入至拉板的u型槽孔中，随着腔门200的平移拉板11的尾端离开限位轮；
49.4、然后压紧气缸7回缩拉动拉板11和腔门200靠近腔室的门框110，如此完成关门动作。
50.本门锁结构开门的流程如下：
51.1、腔室100上的压紧气缸10将腔门200推离腔室的门框110；
52.2、位置感应检测到信号后，直线运动机构7回缩，拉动后摆臂4使腔门200平移，压紧气缸7的气缸轴13脱离拉板11并与限位轮接触；
53.3、人或其他驱动将腔门200拉开，如此完成开门动作。
54.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。