[发明专利]一种基于电磁力平衡的高寿命变导程螺旋机构

说明书

本发明公开了一种基于电磁力平衡的高寿命变导程螺旋机构，包括丝杆、螺母、销轴滚子和电磁体，沿丝杆的杆身外壁开有变导程的螺旋槽，所述丝杆两端分别固定在地铁门的承载驱动机构的基座上，所述螺母套在在丝杆上构成螺旋副，销轴滚子和电磁体均设置在螺母内，销轴滚子包括滚子和销轴，滚子与销轴一端转动连接，销轴另一端与螺母的环形内壁固连，所述电磁体包括同心设置的第一电磁环和第二电磁环，第二电磁环套在销轴上，与销轴过渡配合，第一电磁环套在第二电磁环的外侧，螺母通过螺旋副装置与地铁门固连。本发明利用电磁体产生的电磁力来平衡滚子受螺旋槽的力和销轴受螺母的力，以致整个变导程螺旋机构的运行平衡，提高其使用寿命。

技术领域

本发明属于传动装置技术领域，具体涉及一种基于电磁力平衡的高寿命变导程螺旋机构。

背景技术

张本涛在《面向地铁门的变导程螺旋副设计与相关技术研究》一文中，提出采用变导程螺旋副代替传统的常导程螺旋丝杆作为地铁门的传动系统，从而实现地铁门的变速运动，并在地铁门的关闭位置丝杆导程为零，可实现地铁门的机械自锁，不需要再设计额外的锁闭装置，简化了地铁门系统结构，降低了地铁门的生产成本并提高了地铁门的运行可靠性。但是此方案也存在不足之处，所设计的螺旋副装置中的滚子在螺旋槽内滚动过程中受力不平衡，影响整个螺旋副结构的运行寿命。

本发明是针对地铁门的变导程螺旋副结构中的变导程丝杆销轴滚子，变导程螺旋副结构是由丝杆的螺旋运动转化为螺母的直线运动；变导程螺旋副结构是由丝杆带动滚子的轴向运动，滚子带动螺母轴向运动。滚子下端和丝杆的螺旋槽接触并在螺旋槽内滚动，滚子上端的销轴与螺母配合。此结构销轴滚子在螺旋槽内滚动过程中，滚子受到螺旋槽的力比销轴受到螺母的力大，致使销轴滚子受力不平衡，销轴滚子结构易遭破坏，影响整个螺旋副结构的运行寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于电磁力平衡的高寿命变导程螺旋机构，以解决滚子在螺旋槽在内滚动过程中，滚子受到螺旋槽的力比销轴受到螺母的力大，致使销轴滚子受力不平衡，销轴滚子结构易遭破坏，影响整个螺旋副结构的运行寿命的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于电磁力平衡的高寿命变导程螺旋机构，包括丝杆、螺母、销轴滚子和电磁体，沿丝杆的杆身外壁开有变导程的螺旋槽，实现地铁门在关闭和开启时增速匀速减速的动作，达到运行平稳目的；所述丝杆两端分别固定在地铁门的承载驱动机构的基座上，所述螺母套在在丝杆上构成螺旋副，销轴滚子和电磁体均设置在螺母内。

所述销轴滚子包括滚子和销轴，滚子与销轴一端转动连接，销轴另一端与螺母的环形内壁固连，使得滚子沿螺旋槽滚动。

所述电磁体包括同心设置的第一电磁环和第二电磁环，第一电磁环的半径大于第二电磁环的半径，第二电磁环套在销轴上，与销轴过渡配合，第一电磁环套在第二电磁环的外侧，且两者之间有一定的间隙距离，螺母通过螺旋副装置与地铁门固连。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：设置电磁体，用其产生的电磁力平衡销轴滚子受螺旋槽的力和销轴受螺母的力，使得整个变导程螺旋机构的运行平衡，提高其使用寿命。

附图说明

图1是本发明基于电磁力平衡的高寿命变导程螺旋机构的结构示意图。

图2是本发明基于电磁力平衡的高寿命变导程螺旋机构的剖视图。

图3是本发明基于电磁力平衡的高寿命变导程螺旋机构的俯视图。

图4是本发明基于电磁力平衡的高寿命变导程螺旋机构的电磁体结构示意图。

图5是本发明基于电磁力平衡的高寿命变导程螺旋机构的结构力分析图，其中(a)是关门过程受力分析图，(b)是开门过程受力分析图。

图6是本发明基于电磁力平衡的高寿命变导程螺旋机构的PLC控制接线图。