電梯自動門的製作方法
2023-05-21 18:02:16 1
專利名稱：電梯自動門的製作方法
技術領域：
一種電梯自動門，屬於自動控制及機械工程領域。
在電梯系統中，電梯自動門位於轎廂出口處，屬於轎廂和廳站接口部分，它主要包括有電氣驅動系統，機械傳動系統，門扇，設在門扇上起紐帶作用的門刀、門鎖，及設在機械傳動系統中的關門力限制器。目前，現有的電梯自動門存在如下一些缺陷(1)其電氣驅動系統一般採用直流調速、交流調壓調速或渦流調速。對於一般交流調速，需加接觸器或繼電器來控制開關門，易導致電動機過熱燒毀；若採用直流電機調速，則需要開關門接觸器，且維護複雜。(2)現有電梯自動門一般採用機械開關作為位置傳感器，門運行過程中噪音大，開關損壞率及故障率高。(3)其機械傳動結構中普遍採用曲柄滑塊機構或六桿機構，對於中分門，機械結構的原點基本上與門關閉中心重合，這種結構為實現關門保持，必須採用直流電機反轉、交流電機加磁製動器或額外加配重等方法等。(4)其機械傳動結構中，關門力限制器一般通過電流檢測作為堵轉力矩的檢測或採用橡膠元件的彈性變形來檢測力的大小，對於電流檢測，存在著線路複雜、外界環境影響大等缺陷；而採用橡膠元件進行檢測，則存在著橡膠元件易於老化從而失去彈性且調整困難等不足。(5)現有自動門的門刀一般為靠自重夾緊的單活式夾式門刀或靠彈簧打開的雙活式撐式門刀，門鎖一般為雙門鎖或單門鎖外加一個開關。
本實用新型的目的就在於克服上述現有技術的缺陷，提供一種調速方便、系統運行噪音低、可靠性高及維護成本低的新型電梯自動門。
為達到以上目的，本實用新型電梯自動門的電氣驅動系統中採用三相交流門電機驅動，並採用交流變壓變頻調速方式進行調速，它主要包括有變頻調速器、三相交流門電機、接口板及光電式位置傳感器，變頻調速器的輸入端與三相交流電源相連，其輸出端與三相交流門電機的輸入端相連，光電式位置傳感器設在機械傳動系統中，它與變頻調速器之間通過接口板相連，接口板同時還分別通過開關門信號、開關門終端信號與電梯控制系統及門系統相連；所述的機械傳動系統中採用一種原點偏置的曲柄滑塊機構；所述關門力限制器由安裝在曲柄滑塊機構連杆與門扇運動部分連接處的的一組彈簧元件組成；所述門刀採用自動打開的單活式撐式門刀，所述門鎖採用增加一個副觸頭、並將鎖盒上的兩對接點內部串聯的門鎖結構，從而用一個鎖盒、一把門鎖，代替雙門鎖或單門鎖加一個開關。
本實用新型上述的光電式位置傳感器可為設置在機械傳動系統的曲柄滑塊機構中、沿曲柄輪圓周分布的一組光電開關和設在曲柄輪上的擋板。結合以上裝置，本實用新型電氣驅動系統工作時，從變頻調速器的輸入端輸入電壓、頻率恆定的交流電，而從其輸出端則輸出電壓幅度和頻率可變的三相交流電，輸出電壓幅度和頻率的大小取決於變頻調速器內部參數的設置及光電式位置傳感器的狀態、門運動的方向，或者接口板參數的設置及光電式位置傳感器的狀態、門運動的方向。這樣，利用變頻調速器調速方便、易控制等特性，通過合理控制變頻調速器的輸出，控制三相交流門電機的動作速度，從而達到方便調速的目的。
本實用新型上述的原點偏置的曲柄滑塊機構，包括有曲柄輪、曲柄杆、連杆、及門扇運動部分，其特徵是，其機械結構原點偏離門關閉中心線。通過這樣的設計後，從結構上要求相應加長連杆，這就使得連杆本身在傳遞運動的同時，它的重量還可起到配重作用，實現關門保持。
本實用新型上述的關門力限制器主要包括安裝在轎門掛板上的底板，一端鉸接在底板上、另一端與曲柄滑塊機構連杆端頭相連的搖杆，靠近搖杆而設的開關動作板，設在開關動作板上的測力彈簧，及與開關動作板相配合動作的微動開關。以上裝置工作前，預先給彈簧一個預設值，工作過程中，當彈簧遇到阻力小於預設值時，不影響開關門正常工作過程；當關門過程中遇到阻力超過預設值時，連杆帶動搖杆轉動，壓縮彈簧，使微動開關動作，並將信號傳遞給控制電路，使得關門運動停止，並反向開門。這樣，通過簡單機械動作，大大簡化了電氣控制系統。
本實用新型上述的自動打開的單活式撐式門刀，主要包括有分別安裝在轎門扇上的固定門刀、活動門刀，連接固定門刀和活動門刀的連杆，及安裝在自動門底板上的門刀提升板。其工作原理如下關門到位時，活動門刀沿提升板斜面上升，並緊門刀，電梯可以上下走車；關門時，固定門刀打開鎖輪，活動門刀靠自重下落，打開門刀。所述的門鎖主要包括有主觸頭、副觸頭、帶固定輪的底板、帶活動輪並鉸接在底板上的鎖鉤、及電氣驗證廳門鎖住的裝置，主觸頭和副觸頭之間內部串聯，在主觸頭和副觸頭之間形成一個安全迴路。
採用以上結構後，本實用新型可達到以下有益效果由於採用以光電開關作為位置傳感器、用交流變壓變頻調速器作為驅動裝置、交流電動機為調速對象的新驅動系統，從而克服了現有技術噪音大，開關損壞率高、綜合效果差以及易導致電機過熱燒毀或維護複雜等缺陷，大大降低了門的運行噪音及製造成本，提高了系統的可靠性；採用機械結構原點偏離門關閉中心線的曲柄滑塊結構，使得自動門無需用直流電機反轉、交流電機加電磁驅動器等電氣方法或額外加配重的方法實現關門保持；關門力限制器採用彈簧作為測力元件，克服了電流檢測線路複雜、外界環境影響大的缺點，也克服了橡膠元件失去彈性且調整困難等不足；採用自動打開的單活式撐式門刀代替現有一般靠自重夾緊的單活式夾式門刀或靠彈簧打開的雙活式撐式門刀，並採用一個鎖盒、一把門鎖，代替雙門鎖或單門鎖加一個開關門鎖的結構，其結構簡單，故障率低。
以下結合附圖及實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
圖1本實用新型自動門電氣驅動系統框圖；圖2本實用新型電氣驅動系統具體實施例結構示意圖；圖3本實用新型自動門開關門動作原理圖；圖4本實用新型關門力限制器結構圖；圖5本實用新型門鎖結構圖；圖6本實用新型門刀結構圖。
實施例如圖1所示，本實用新型電氣驅動系統結構上，主要包括有變頻調速器1、三相交流門電機2、接口板3及光電式位置傳感器5，變頻調速器1的輸入端與三相交流電源7相連，其輸出端與三相交流門電機2的輸入端相連，光電式位置傳感器5設在機械傳動系統4中，它與變頻調速器1之間通過接口板3相連，接口板3同時還分別通過開關門信號8、開關門終端信號9與電梯控制系統及門系統相連，另外，圖中6為門扇。
如圖2所示，本實用新型電氣驅動系統具體實施例中，其各組成部分變頻調速器1、三相交流門電機2、接口板3之間的連接關係如前所述，圖中，所述的光電式位置傳感器為設置在機械傳動系統的曲柄滑塊機構中、沿曲柄輪10圓周分布的一組光電開關12和設在曲柄輪上的擋板11，所述的接口板3主要由繼電器和發光二極體構成，它主要負責傳遞電梯控制系統和門系統、光電開關和交流變壓變頻調速器之間的信息，並可向安裝、調試、維修人員提供信息。本實施例中，光電開關共設四個，分別作為開門終端、開門換速、關門換速和關門終端檢測。
結合圖3，上述電氣驅動系統工作時，門電機13通過三角皮帶14和鏈條15傳動減速後，將扭矩傳遞到曲柄輪10上，曲柄杆17固定在曲柄輪10上，隨著曲柄輪10的轉動，曲柄杆17左右擺動並通過連杆16的傳動作用，將門電機13傳來的圓周運動轉化為水平的橫向移動，從而使左門扇20產生右移動，右門扇21通過鋼絲繩18聯動，產生與左門扇方向相反的運動，此即開關門運動。以上過程中，在門電機13轉動過程中，與其機械聯接的光電開關擋板11，會以非接觸的方式改變開關的狀態，開關狀態的變化將影響變頻器給定頻率的設定。以關門過程為例，假定目前狀況為開門至開門終端，KET-0(開門終端)和KBT-0(開門換速)被遮擋；KBT-S(關門換速)和KET-S(關門終端)未被遮擋。為保持開門，變頻器輸出一個較低的頻率和電壓，開門信號有效。之後電梯控制系統發出關門指令，接口板接到指令後取消反轉指令，輸出正轉指令，在此指令控制下，門電機低速起動，直至運行到KBT-0被打開，然後電機高速運行(開關狀態的變化影響變頻器給定頻率的設定，從而引起門電機的運行速度的改變)，運行到KBT-S被遮擋時，門電機再次以低速運行(速度變化原理同上)，直到KET-S被遮擋，然後變頻器關斷，輸出KET-S，關門過程結束。可見，通過變頻調速器內部參數的設置及光電開關的狀態、門運動的方向，可以很方便地控制變頻調速器輸出電壓幅度和頻率的大小，並進而很方便地控制門電機的運行速度，達到了預期的目的。
圖3中，本實施例機械傳動結構中採用一種原點偏置的曲柄滑塊機構，它包括有曲柄輪10、曲柄杆17、連杆16、及門扇運動部分，從圖中可見，其機械結構原點(O點)偏離門關閉中心線。採用這種結構後，連杆本身在傳遞運動的同時，它的重量還可起到配重作用，實現關門保持。
另外，圖3中，上述曲柄滑塊機構連杆及門扇運動部分之間，還裝有本實用新型所述的關門力限制器19，其具體結構如圖4所示，主要包括有安裝在轎門掛板上的底板25、鉸接在底板25上的搖杆24(搖杆24的另一端與曲柄滑塊機構連杆16端頭相連，連接點為23)、靠近搖杆24而設的開關動作板27，設在開關動作板27上的測力彈簧26，及與開關動作板27相配合動作的微動開關22。關門力限制器在出廠前調好，當受力為120N時，距微動開關動作還有4mm距離，微動開關動作時，彈簧受力約150N。這樣，電梯開門過程中，由於關門力限制器底板側邊作用，關門力限制器起剛性連接作用，不影響開門動作的完成；電梯關門過程中，當彈簧阻力小於120N時，由於彈簧預壓力作用，關門力限制器相當於剛性連接體，不影響關門動作的完成。當關門阻力接近120N時，彈簧即將被壓縮，如果阻力進一步增大，彈簧被壓縮，關門阻力達到150N時彈簧被壓縮約4mm，導致微動開關動作，並將信號傳遞給控制電路，控制電路立即控制門電機反向運轉，打開轎門。
本實施例門刀、門鎖機構分別見圖5、圖6。圖6中，所述門刀主要包括有固定門刀40、活動門刀41、連杆42及提升板44，門刀安裝在轎門扇46上，門刀提升板安裝在自動門底板上。另外，圖中43為活動門刀提升輪，45為門刀連接板。其主要特點是，靠活動門刀41的重力自動打開門刀，靠門刀提升板44提升並緊門刀。圖5中，所述的門鎖包括有主觸頭28、副觸頭29、帶固定鎖輪32的門鎖底板36、帶活動鎖輪34並鉸接在底板上的鎖鉤38、擋塊39、及電氣驗證廳門鎖住的裝置，主觸頭28和副觸頭29之間內部串聯，在主觸頭和副觸頭之間形成一個安全迴路。這樣，門鎖既是實現廳門開關門運動的拖動裝置，又是電梯安全迴路的一個重要環節。開門時，門刀帶動門鎖活動鎖輪34轉動至門鎖打開限位位置35時，門鎖不再轉動，而是隨著門刀一起做開門運動，並切斷安全迴路，打開廳門。關門時，門刀帶動門鎖進而帶動廳門關閉，當接近關閉位置時，門刀與門鎖脫開，廳門靠重錘自動關閉，並接通安全迴路(主、副觸頭保證安全迴路接通)，門鎖鉤保證廳門機械鎖住。當轎廂不在本層時，通過三角鑰匙，帶動解鎖裝置37，可以頂開門鎖，從而打開本層廳門。圖中，31為安全迴路接點，30為鎖盒，33為門鎖活動部分。
權利要求1.一種電梯自動門，包括有電氣驅動系統、機械傳動系統、門扇、設在門扇上起紐帶作用的門刀、門鎖、及設在機械傳動系統中的關門力限制器，其特徵在於所述的電氣驅動系統中採用交流變壓變頻調速方式進行調速，它主要包括有變頻調速器、三相交流門電機、接口板及光電式位置傳感器，變頻調速器的輸入端接三相交流電源，其輸出端與三相交流門電機的輸入端相連，光電式位置傳感器設在機械傳動系統中，它與變頻調速器之間通過接口板相連，接口板同時還分別通過開關門信號及開關門終端信號與電梯控制系統及門系統相連；所述的機械傳動系統中採用一種原點偏置的曲柄滑塊機構；所述的關門力限制器主要由安裝在曲柄滑塊機構中連杆與門扇運動部分連接處的一組彈簧元件組成；所述的門刀採用一種自動打開的單活式撐式門刀，所述的門鎖採用一種增加一個副觸頭、並將鎖盒上的兩對接點內部串聯的門鎖結構。
2.根據權利要求1所述的電梯自動門，其特徵在於所述原點偏置的曲柄滑塊機構中，其機械結構原點偏離門關閉中心線。
3.根據權利要求1所述的電梯自動門，其特徵在於所述關門力限制器主要包括有安裝在轎門掛板上的底板，一端鉸接在底板上、另一端與曲柄滑塊機構連杆端頭相連的搖杆，靠近搖杆而設的開關動作板，設在開關動作板上的測力彈簧，及與開關動作板相配合動作的微動開關。
4.根據權利要求1所述的電梯自動門，其特徵在於所述單活式撐式門刀主要由分別安裝在轎門扇上的固定門刀及活動門刀、位於固定門刀和活動門刀之間的連杆、及安裝在自動門底板上的門刀提升板構成。
5.根據權利要求1所述的電梯自動門，其特徵在於所述的門鎖主要包括有主觸頭、副觸頭、帶固定輪的底板、帶活動輪並鉸接在底板上的鎖鉤、及電氣驗證廳門鎖住的裝置，主觸頭和副觸頭之間內部串聯，在主觸頭和副觸頭之間形成一個安全迴路。
6.根據權利要求1所述的電梯自動門，其特徵在於所述的光電式位置傳感器由設置在機械傳動系統曲柄滑塊機構中、沿曲柄輪圓周分布的一組光電開關和設在曲柄輪上的擋板構成，所述的接口板主要由繼電器和發光二極體構成。
專利摘要本實用新型涉及一種電梯自動門，屬於自動控制及機械工程領域。其主要特點是採用了以光電開關作為位置傳感器、用交流變壓變頻調速器作為驅動裝置的新電氣驅動系統；採用了原點偏離門關閉中心線的曲柄滑塊結構；採用以彈簧作為測力元件的關門力限制器；採用自動打開的單活式撐式門刀及採用一個鎖盒、一把門鎖的門鎖結構等。與現有技術相比，本實用新型具有調速方便、系統運行噪音低、可靠性高及維護成本低等特點。
文檔編號B66B13/14GK2353712SQ99201030
公開日1999年12月15日 申請日期1999年1月28日 優先權日1999年1月28日
發明者郝殿勇, 門成山, 崔永旗, 王春瑞 申請人:中國迅達電梯有限公司