[发明专利]一种重力充气式气动闸机

权利要求书

1.一种重力充气式气动闸机，其特征在于，包括机械装置、气泵装置、气动装置和感应控制装置；所述的机械装置，包括机箱、气缸支座、闸杆、摆杆、主轴、主支座、平衡弹簧(拉伸弹簧)和弹簧支座；所述的气泵装置，包括底板、踏板、若干个弹簧(压缩弹簧)、气囊、吸气管、排气管、单向阀和空滤器；所述的气动装置，包括气缸、电磁阀、消声器、单向阀、储气罐及单向节流阀；所述的感应控制装置，包括感应系统、识别系统、记时系统、计费系统、故障报警系统等，及小型电池，电池为各功能系统提供电力，维持感应控制装置正常工作，同时也向气动装置的电磁阀提供电源，当电池电力不足时，故障报警系统会提示，或更换电池，或进行充电，对于无人管理停车场，可配一台太阳能、或风能充电系统，对电池充电，气动装置中的储气罐内的压缩空气，是来自于每次出入停车场车辆的驱动能量和车辆重量对气泵装置的气囊进行施压而产生，并由气动装置和感应控制装置负责输入、输出、分配和控制管理，采用上述原理，能发展出管理一个车位的一种重力充气式气动车位锁，本发明能广泛应用于社会的、生活小区的、及个人的停车场和网络预约停车系统。

2.如权利要求1所述的气泵装置，其特征在于，包括底板、踏板、若干个弹簧(压缩弹簧)、气囊、吸气管、排气管、单向阀和空滤器；气泵装置具体结构和工作原理为：若干个弹簧布置在气囊周围，弹簧和气囊上、下面分别与底板上面和踏板下面固定连接，吸气管和排气管中间各装有一个单向阀，各自一端与气囊两连接口相连，吸气管另一端连接空滤器；底板水平放置在地面上；当对踏板施加一个垂直向下的，超过所有弹簧弹力的作用力时，所有弹簧将压缩，气囊被压扁，原气囊内的空气生成压力，从排气管排出；当对踏板施加的向下力消失后，在弹簧向上弹力的作用下，气囊内产生负压，通过吸气管和空滤器向外吸入新空气，使气囊内重新充满空气，踏板恢复的原高度，如此往复，成为一个下压方式的气泵装置；停车场使用的气泵装置，是利用出入停车库车辆的重力产生向下的垂直力，所以具体设计参数为：气泵装置总体呈长条形状，踏板长度大于车辆轮胎两外侧间的宽度，踏板最上表面的离地高度小于车辆最大翻越障碍的高度，踏板长边两侧安装有可摆动的斜板，使车辆轮胎能不受损地滚压驶过，同时不妨碍踏板上下垂直浮动；气泵装置与闸杆平行，放置在停车场的出入通道上，从而达到车辆在进出停车场过程中，车辆的前、后轮胎都能对气泵装置的踏板施压，并使气泵装置能产生和输出的压缩气体的压力能达到7kg/cm左右。

3.一种重力充气式气动车位锁，其特征在于，包括机械机构、气动总成、感应控制装置；所述的机械机构，包括机板、档板、销轴、气缸座，及档板座、摇杆座、摇臂和连杆；机械机构具体结构是：机板是固定在车位中央一侧边的，并向入口端带有斜坡度板的平板，平板上面两侧焊接有档板座和摇杆座，气缸座焊接在中间；一边安装一块可摆动的斜坡边，档板由花纹板折弯成槽形状，两侧立板上钻有两个轴线平行的孔，靠端头的孔与两档板座铰接，另一中部的孔个与两连杆一端孔铰接，连杆利一端孔和摇臂一端孔都套在销轴两端头，摇臂另一端孔与摇两杆座孔铰接，此时机板、档板、连杆和摇臂组成了一个四连杆机构；所述的气动总成，包括组合气缸、专用电磁阀、消声器、单向阀、空滤器和安全阀；所述的组合气缸是由气缸、阀体和储气罐制作成一体的，气缸外形状的组合件，前段按气缸方式制作，缸筒内有压缩弹簧，中段内装与气缸筒连通的单向阀，单向阀另一端连接空滤器，后段按储气罐制作，内含安全阀，尾端有安装销孔；所述的专用电磁阀是中位内装有一个单向阀的三位四通电磁阀；气动总成具体结构是：组合气缸尾端的安装孔与机械机构上的气缸座孔铰接，前段活塞杆头上的孔套在销轴的中央，组合气缸活塞杆的上气腔连接口与专用电磁阀第一出口相连通，组合气缸活塞的下气腔连接口与专用电磁阀第二出口相连通；专用电磁阀第一进气口与储气罐段的出口相连通，专用电磁阀的第二进气口连接消声器；所述的感应控制装置主要是根据车位锁功能需要，配套的功能性电控装置，为识别或感应车辆是否进入、是否停驻或驶出。

4.如权利要求3所述的一种重力充气式气动车位锁，其特征在于，其实施方式的工作原理是：

a)初始位置状态：

本位置是专用电磁阀处于断电状态的中位位置，由于回位弹簧的作用，组合气缸的活塞处于前段的中间位置，则档板的倾斜角处于中部范围，则档板最高点距地面高度小于车辆翻越障碍物的最大高度，此时车辆轮胎可以滚压过档板，因车辆具有重量，则轮胎将对档板施压，机板、档板、摇臂和连杆组成的四连杆机构的运动作用，由销轴对组合气缸的活塞杆产生一个推力，活塞杆将向前段底部缩进，压缩原气缸筒内的空气，通过组合电磁阀中位内的单向阀，压缩空气输入到后段的储气罐内，并储存起来：一旦车辆轮胎驶离档板，因回位弹簧的作用，将活塞推回，此时由中段空滤器和单向阀通道作用，气缸筒吸入新空气，活塞回到前段的中间位置，档板也上升回到原来中间位置，车位锁恢复到初始位置状；如果车辆轮胎重复对档板施压，则前段将重复对后段储气罐充气；如果储气罐内压力过高，气体将从安全阀溢出；该状态也可称为“充气”状态。

b)档板升起状态：

当车辆的一个轮胎越过后，感应控制装置将对车辆是否正确停位？进行识别，并发出指令，使组合电磁阀处于右位，组合气缸前段的活塞的下气腔连接口与后段的储气罐连接口连通，该储气罐内的压缩空气进入前段的活塞的下气腔，推动活塞杆伸出，从而推动销轴，达到机构的“死点”略过一点(摇臂和连杆成为一直线时，销轴处的位置是“死点”)，这时档板的倾斜角最大，但最高点距地面高度，不能大于车辆的最小离地间隙，即档板最高点不会触碰车辆底盘，所以车辆轮胎反向行驶时，不能越过档板；销轴略过了“死点”一些，所以即使组合电磁阀7断电，组合电磁阀回到中位，但档板也不会下降，因此该状态也可称为“锁位”状态。

c)档板放下状态：

当停在车位上的车辆需要出库驶出，驾驶人需要发出驶出信号，或交费，则感应装置接收到信息后，会及时发出指令，使组合电磁阀转入左位，组合气缸前段的活塞杆的上气腔连接口与后段的储气罐连接口连通，该储气罐内的压缩空气进入前段的活塞杆的上气腔，推动活塞杆伸出，推动活塞杆缩进，从而拉动销轴离开“死点”，这时档板下降，其最高点距地面高度下降到车辆轮胎能越过高度；当感应装置识别到车辆驶出车位后，发出指令断电，使专用电磁阀回到中位，因回位弹簧的作用，前段的活塞回到中间位置，档板也回到原中间范围，则车位锁恢复到初始位置状态，准备下一个工作循环。