CN116146041B - 行程放大机构及设计制造方法 - Google Patents

Abstract

行程缩放机构及屏蔽门手动解锁装置，包括门锁装置，所述门锁装置内设置解锁转柄；还包括滑动门，滑动门设置解锁顶杆，所述门锁装置与滑动门之间设置行程放大机构，行程放大机构的放大系数大于门锁装置的解锁行程与滑动门解锁顶杆的最大移动行程之比，解决了当前施工时改门锁装置的解锁行程大于手动解锁的行程时，手动解锁装置无法实现手动解锁功能的问题。

Description

行程放大机构及设计制造方法

技术领域

本发明涉及门锁机构，具体涉及行程放大机构及设计制造方法。

背景技术

伴随着我国城市轨道交通运营规模的不断扩大，城市轨道交通将进入大运维时代，轨道交通屏蔽门系统是保证乘客候车与列车运行安全的重要保障，也逐步达到100万次使用寿命，急需对其核心零部件进行更换或技改，由于屏蔽门系统建设期的生产制造与运营大修期的技术改造由不同的厂家进行实施，不同站台门厂家的核心零部件技术方案、接口参数均不同，造成屏蔽门技改方案成本高、技术难度大、施工周期长等问题。

门锁装置是屏蔽门系统的核心部件之一，也是屏蔽门技改项目的重要组成部分，手动解锁装置是屏蔽门系统控制模式的最高级，是保障屏蔽门系统安全性的最后一道屏障，其与门锁装置配合实现手动解锁功能，由于不同厂家的门锁装置尺寸不同，手动解锁装置的解锁行程也不同，当技改门锁装置的解锁行程大于手动解锁的行程时，手动解锁装置无法实现手动解锁功能，也需要对手动解锁装置进行技术改进，传统解决方案是将滑动门顶杆的结构重新设计并增大行程，但是造成技改方案实施难度大、制造成本高、实施周期长等，严重影响地铁运营，因此急需对手动解锁装置进行研究。

申请人于2022年承接郑州轨道交通6号线一期工程西段2022-2023年度站台门委外维保项目，并在该项目进行过程中发现存在1、新更换的门锁装置的解锁行程大于手动解锁装置的行程；2、滑动门顶杆的位置与新更换的门锁装置解锁位置不相配合，故针对上述问题进行立项研究，提出改进方案。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供行程放大机构及设计制造方法。

本发明的目的是以下述方式实现的：行程缩放机构及屏蔽门手动解锁装置，包括门锁装置，所述门锁装置内设置解锁转柄；还包括滑动门，滑动门设置解锁顶杆，所述门锁装置与滑动门之间设置行程放大机构，行程放大机构的放大系数大于门锁装置的解锁行程与滑动门解锁顶杆的最大移动行程之比。

进一步的，行程放大机构包括输入端与输出端，所述输入端抵靠解锁顶杆，所述输出端抵靠解锁转柄。

进一步的，输入端与输出端偏心设置。

进一步的，行程放大机构包括安装座4，安装座4上设置第一曲柄滑块机构，第一曲柄滑块机构包括第一导轨2，第一导向件2固定连接安装座4，第一导向件2滑动连接第一滑块3，第一滑块3上端固定连接输出端，第一滑块3铰接第一连杆6一端，第一连杆6另一端铰接第一曲柄81一端；

安装座4上还设置第二曲柄滑块机构，第二曲柄滑块机构包括第二导向件13，第二导向件13滑动连接第二滑块14，第二滑块14下端固定连接输入端，第二滑块14铰接第二连杆12一端，第二连杆12另一端铰接第二曲柄82一端；

第一曲柄81另一端与第二曲柄82另一端固定连接形成曲柄共用件8，连接处铰接曲柄连接轴11一端，曲柄连接轴11另一端固定连接安装座4；

第一曲柄81的长度大于第二曲柄82的长度。

进一步的，曲柄连接轴11外部设置复位扭簧10，复位扭簧10一端固定连接曲柄共用件8，一端固定连接安装座4。

进一步的，曲柄共用件8两侧分别设置第一限位块7及第二限位块9，第一限位块7及第二限位块9分别与安装座4固定连接。

行程缩放机构及屏蔽门手动解锁装置的设计制造方法，所述方法包括以下步骤：

S1、确定屏蔽门上的门锁装置的位置，并以此确定门锁装置的解锁转柄的输入端所在垂线L的位置；

S2、确定滑动门的解锁顶杆的轴线L’的位置；

S3、得出L与L’之间的距离h；

S4、准备安装座4，在安装座4上分别安装第一导向件2与第二导向件13，第一导向件2的中轴线与第二导向件13的中轴线距离为h；

S5、确定门锁装置的解锁行程x，确定解锁顶杆的最大移动行程y；

S6、设计V型的曲柄共用件8，其中V型的曲柄共用件8的两条边分别为第一曲柄81与第二曲柄82，第一曲柄81长度为m，第二曲柄82长度为n，使m/n≥x/y；

S7、通过软件模拟装配：在第一导向件2内滑动安装第一滑块3，第一滑块3上端固定连接顶头1作为输出端，第一滑块3铰接合适长度的第一连杆6一端，第一连杆6另一端铰接第一曲柄81一端；在第二导向件13内滑动安装第二滑块14，第二滑块14下端固定连接圆盘15作为输入端，第二滑块14铰接合适长度的第二连杆12一端，第二连杆12另一端铰接第二曲柄82一端；

S8、模拟装配完成后，进行模拟动作测试，使第二滑块14在第二导向件13内位移距离q，从而带动第一滑块3在第一导向件2内位移距离p，当p/q＜x/y时，重新设计曲柄共用件8，在原有的基础上增大m的值或减小n的值，并回到步骤S7，当p/q≥x/y时，进入下一步；

S9、完成设计并依据设计结果生产制造，将安装座4通过螺栓组件5安装在合适位置，使得顶头1抵靠门锁装置的解锁转柄的输入端；使得圆盘15抵靠解锁顶杆的头端。

相对于现有技术，本发明通过在门锁装置与滑动门之间设置行程放大机构，解决了当前施工时改门锁装置的解锁行程大于手动解锁的行程时，手动解锁装置无法实现手动解锁功能的问题。

附图说明

图1是行程放大机构的结构示意图；

图2是行程放大机构分别与门锁装置以及滑动门配合并处于初始状态的结构示意图；

图3是行程放大机构分别与门锁装置以及滑动门配合并处于解锁状态的结构示意图。

其中，顶头1、第一导向件2、第一滑块3、安装座4、螺栓组件5、第一连杆6、第一限位块7、曲柄共用件8、第一曲柄81、第二曲柄82、第二限位块9、复位扭簧10、曲柄连接轴11、第二连杆12、第二导向件13、第二滑块14、圆盘15、门锁装置16、解锁转柄161、滑动门17、解锁顶杆171。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如附图1-3所示，行程放大机构，包括门锁装置，所述门锁装置内设置解锁转柄；还包括滑动门，滑动门设置解锁顶杆，所述门锁装置与滑动门之间设置行程放大机构，行程放大机构的放大系数大于或等于门锁装置的解锁行程与滑动门解锁顶杆的最大移动行程之比。

进一步的，行程放大机构包括输入端与输出端，所述输入端抵靠解锁顶杆，所述输出端抵靠解锁转柄。

城市轨道交通站台上推拉结构的滑动门以及滑动门上的解锁顶杆属于成熟的现有技术，本发明不涉及对该结构的修改，不再赘述；而屏蔽门上的门锁机构，是屏蔽门达到许用寿命后需要更换的核心部件，而因为客观原因更换的门锁机构不再是原厂生产或是原型号，虽然解锁原理不变，但是尺寸及部分细节产生改变，就导致了滑动门的解锁顶杆与新的门锁机构不配合的情况，当技改门锁装置的解锁行程大于手动解锁的行程时，手动解锁装置无法实现手动解锁功能，本发明通过在门锁装置与滑动门之间设置行程放大机构，解决了当前施工时改门锁装置的解锁行程大于手动解锁的行程时，手动解锁装置无法实现手动解锁功能的问题。

进一步的，输入端与输出端偏心设置，详细的，由于门锁机构不再是原厂生产或是原型号，所以门锁机构的解锁位置所在垂线与解锁顶杆轴线可能不再共线，所以需要输入端与输出端偏心设置，详细的，落实到附图1中第一导向件2与第二导向件13不位于同一直线设置，且在附图2中输入端与解锁顶杆位置对应，输出端与解锁转柄位置对应。

一种行程缩放机构，包括安装座4，所述安装座4上设置第一曲柄滑块机构以及第二曲柄滑块机构，第一曲柄滑块机构中的第一滑块3作为输出端，第二曲柄滑块机构中的第二滑块14作为输入端；第一曲柄滑块机构中的第一曲柄81与第二曲柄滑块机构中的第二曲柄82之间固定连接，形成V型的曲柄共用件8，曲柄共用件8铰接安装座4，使第一曲柄81与第二曲柄82长度不相等，使得对第二滑块14输入行程q时，带动第一滑块3输入行程p，p≠q。

进一步的，行程放大机构包括安装座4，安装座4上设置第一曲柄滑块机构，第一曲柄滑块机构包括第一导轨2，第一导向件2固定连接安装座4，第一导向件2滑动连接第一滑块3，第一滑块3上端固定连接输出端，第一滑块3铰接第一连杆6一端，第一连杆6另一端铰接第一曲柄81一端；

安装座4上还设置第二曲柄滑块机构，第二曲柄滑块机构包括第二导向件13，第二导向件13滑动连接第二滑块14，第二滑块14下端固定连接输入端，第二滑块14铰接第二连杆12一端，第二连杆12另一端铰接第二曲柄82一端；

第一曲柄81另一端与第二曲柄82另一端固定连接形成曲柄共用件8，连接处通过设置轴孔铰接曲柄连接轴11一端，曲柄连接轴11另一端固定连接安装座4；

详细的，用于本申请中手动解锁装置的行程缩放机构中，第一曲柄81的长度大于第二曲柄82的长度，当然的，第一连杆6与第二连杆12的长度也会影响行程缩放系数，但是实际设计中往往第一连杆6与第二连杆12长度接近，对结果影响较小。

第一曲柄滑块机构、第二曲柄滑块机构构成双曲柄滑块机构，当以第二曲柄滑块机构的第二滑块14作为直线运动输入点，以第一曲柄滑块机构的第一滑块3作为直线运动的输出点，通过双曲柄滑块机构的联动，实现小行程直线运动的输入控制大行程直线运动的输出，实现直线运动行程的放大功能。

进一步的，曲柄连接轴11外部设置复位扭簧10，复位扭簧10一端固定连接曲柄共用件8，一端固定连接安装座4。

进一步的，曲柄共用件8两侧分别设置第一限位块7及第二限位块9，第一限位块7及第二限位块9分别与安装座4固定连接。通过两个限位块限定曲柄共用件8分别在解锁的极限位置以及初始位置进行限位。

详细的，第一滑块3上端固定连接顶头1作为输出端用于与解锁转柄相抵靠，第二滑块14下端固定连接圆盘15作为输入端用于与解锁顶杆相抵靠。

该行程放大机构通过安装座4、螺栓组件5固定安装在门锁装置下部的门机梁上，其输出端对应门锁装置的解锁转柄，其输入端对应滑动门的解锁顶杆，如附图2所示。如附3所示，乘客通过转动滑动门的手动把手将解锁顶杆向上顶起（这一操作基于现有技术的滑动门结构），解锁顶杆推动圆盘15、第二滑块14沿第二导向件13竖直向上直线运动，第二滑块14的竖直向上直线运动作为动力输入，通过第二连杆12克服复位扭簧10的作用力带动第二曲柄82反向转动，第二曲柄82与第一曲柄81均属于曲柄共用件8，且第二曲柄82的长度小于第一曲柄81的长度，第二曲柄82带动第一曲柄81同步反向转动，进而通过第一连杆6带动第一滑块3沿第一导向件2竖直向上直线运动，第一滑块3带动其顶部的顶头1推动门锁装置的解锁转柄转动，解锁转柄带动锁钩同步转动，完成手动解锁操作，其中第二滑块14的直线行程小于第一滑块3的直线行程，确保了小行程解锁顶杆对大行程解锁转柄的手动解锁操作；乘客通反向转动滑动门的手动把手将顶杆反向向下复位，曲柄共用件8在复位扭簧10作用下正向转动复位到与第二限位块9相接触，即为初始状态，曲柄共用件8的第二曲柄82正向转动通过第二连杆12带动第二滑块14沿第二导向件13竖直向下运动复位，同时曲柄共用件8的第一曲柄81同步正向转动通过第一连杆6带动第一滑块3沿第一导向件2竖直向下运动复位，顶头1与门锁装置的解锁转柄脱离，完成手动解锁装置的复位。

行程缩放机构及屏蔽门手动解锁装置的设计制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、确定屏蔽门上的门锁装置的位置，并以此确定门锁装置的解锁转柄的输入端所在垂线L的位置；

S2、确定滑动门的解锁顶杆的轴线L’的位置；

S3、得出L与L’之间的距离h；

S4、准备安装座4，在安装座4上分别安装第一导向件2与第二导向件13，第一导向件2的中轴线与第二导向件13的中轴线距离为h；

S5、确定门锁装置的解锁行程x，确定解锁顶杆的最大移动行程y；

S6、设计V型的曲柄共用件8，其中V型的曲柄共用件8的两条边分别为第一曲柄81与第二曲柄82，第一曲柄81长度为m，第二曲柄82长度为n，使m/n≥x/y；

S7、通过软件模拟装配：在第一导向件2内滑动安装第一滑块3，第一滑块3上端固定连接顶头1作为输出端，第一滑块3铰接合适长度的第一连杆6一端，第一连杆6另一端铰接第一曲柄81一端；在第二导向件13内滑动安装第二滑块14，第二滑块14下端固定连接圆盘15作为输入端，第二滑块14铰接合适长度的第二连杆12一端，第二连杆12另一端铰接第二曲柄82一端；

S8、模拟装配完成后，进行模拟动作测试，使第二滑块14在第二导向件13内位移距离q，从而带动第一滑块3在第一导向件2内位移距离p，当p/q＜x/y时，重新设计曲柄共用件8，在原有的基础上增大m的值或减小n的值，并回到步骤S7，当p/q≥x/y时，进入下一步；

S9、完成设计并依据设计结果生产制造，将安装座4通过螺栓组件5安装在合适位置，使得顶头1抵靠门锁装置的解锁转柄的输入端；使得圆盘15抵靠解锁顶杆的头端。

上述的软件模拟装配及模拟动作测试可以通过现有的多种软件实现，如UE、SolidWorks等，使用方法属于本领域技术人员的常识，这里不再赘述。

由于需要考虑偏心的问题使得第一连杆6与第二连杆12的长度不确定，就使得难以通过m与n的比值直接确定p与q的比值，所以上述方法中多次调整曲柄共用件8是为了使行程缩放机构的缩放系数更接近于门锁装置的解锁行程与滑动门解锁顶杆的最大移动行程之比，但实际上，只需p/q＞x/y即可，所以推荐实际设计时直接选用m/n＞2*x/y，可以使得结果更容易成立。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.行程放大机构，其特征在于：门锁装置与滑动门之间设置行程放大机构，门锁装置内设置解锁转柄，滑动门设置解锁顶杆，行程放大机构的放大系数大于门锁装置的解锁行程与滑动门解锁顶杆的最大移动行程之比；

所述行程放大机构包括输入端与输出端，所述输入端抵靠解锁顶杆，所述输出端抵靠解锁转柄；

所述输入端与输出端偏心设置；

所述行程放大机构包括安装座（4），安装座（4）上设置第一曲柄滑块机构，第一曲柄滑块机构包括第一导向件（2），第一导向件（2）固定连接安装座（4），第一导向件（2）滑动连接第一滑块（3），第一滑块（3）上端固定连接输出端，第一滑块（3）铰接第一连杆（6）一端，第一连杆（6）另一端铰接第一曲柄（81）一端；

安装座（4）上还设置第二曲柄滑块机构，第二曲柄滑块机构包括第二导向件（13），第二导向件（13）滑动连接第二滑块（14），第二滑块（14）下端固定连接输入端，第二滑块（14）铰接第二连杆（12）一端，第二连杆（12）另一端铰接第二曲柄（82）一端；

第一曲柄（81）另一端与第二曲柄（82）另一端固定连接形成曲柄共用件（8），连接处铰接曲柄连接轴（11）一端，曲柄连接轴（11）另一端固定连接安装座（4）；

第一曲柄（81）的长度大于第二曲柄（82）的长度。

2.如权利要求1所述的行程放大机构，其特征在于：所述曲柄连接轴（11）外部设置复位扭簧（10），复位扭簧（10）一端固定连接曲柄共用件（8），一端固定连接安装座（4）。

3.如权利要求1所述的行程放大机构，其特征在于：所述曲柄共用件（8）两侧分别设置第一限位块（7）及第二限位块（9），第一限位块（7）及第二限位块（9）分别与安装座（4）固定连接。

4.如权利要求1所述的行程放大机构的设计制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、确定屏蔽门上的门锁装置的位置，并以此确定门锁装置的解锁转柄的输入端所在垂线L的位置；

S2、确定滑动门的解锁顶杆的轴线L’的位置；

S3、得出L与L’之间的距离h；

S4、准备安装座（4），在安装座（4）上分别安装第一导向件（2）与第二导向件（13），第一导向件（2）的中轴线与第二导向件（13）的中轴线距离为h；

S5、确定门锁装置的解锁行程x，确定解锁顶杆的最大移动行程y；

S6、设计V型的曲柄共用件（8），其中V型的曲柄共用件（8）的两条边分别为第一曲柄（81）与第二曲柄（82），第一曲柄（81）长度为m，第二曲柄（82）长度为n，使m/n≥x/y；

S7、通过软件模拟装配：在第一导向件（2）内滑动安装第一滑块（3），第一滑块（3）上端固定连接顶头（1）作为输出端，第一滑块（3）铰接合适长度的第一连杆（6）一端，第一连杆（6）另一端铰接第一曲柄（81）一端；在第二导向件（13）内滑动安装第二滑块（14），第二滑块（14）下端固定连接圆盘（15）作为输入端，第二滑块（14）铰接合适长度的第二连杆（12）一端，第二连杆（12）另一端铰接第二曲柄（82）一端；

S8、模拟装配完成后，进行模拟动作测试，使第二滑块（14）在第二导向件（13）内位移距离q，从而带动第一滑块（3）在第一导向件（2）内位移距离p，当p/q＜x/y时，重新设计曲柄共用件（8），在原有的基础上增大m的值或减小n的值，并回到步骤S7，当p/q≥x/y时，进入下一步；

S9、完成设计并依据设计结果生产制造，将安装座（4）通过螺栓组件（5）安装在合适位置，使得顶头（1）抵靠门锁装置的解锁转柄的输入端；使得圆盘（15）抵靠解锁顶杆的头端。