外转子电机直驱道闸装置的制作方法

1.本实用新型涉及安防技术领域，具体涉及一种外转子电机直驱道闸装置及其调试方法。


背景技术：

2.随着社会的发展及智慧城市兴起，道闸机已成为人行出入口管控的常规配置设备，如车站、写字楼、港口码头、小区、其他公共场所等已得到广泛应用且市场需求还在上升。
3.传统闸机一般都设有较复杂的减速机结构或皮带传动结构，而闸机又为使用频率非常高的设备，减速机齿轮长时间使用会发生齿轮磨损等故障，同时齿轮磨损后导致传动链间隙加大，使闸机在运行时冲击晃动加大，噪声异常升高，影响产品的正常使用，降低了用户体验性，且采用减速机的结构使闸机成本较高。
4.已有的技术中有使用电机直驱的闸机为内转子驱动，而内转子电机转速较高，在同体积情况下驱动力矩小，驱动较大负载需要成本更高、容易磨损、作业时噪声大。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种外转子电机直驱道闸装置，解决现有闸机采用内转子电机驱动造成成本高、驱动负载大、易磨损、噪声大的问题。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.第一方面：
8.提供一种外转子电机直驱道闸装置，包括
9.机架组件，所述机架组件上设置主轴，所述主轴上固定设置摇杆；
10.闸杆组件，所述闸杆组件与主轴固定连接；
11.电机组件，包括内转子组件和外转子组件；其中，所述内转子组件与机架组件形成固定连接，所述外转子组件连接连杆，所述连杆一端与外转子组件的曲柄轴形成转动连接，所述连杆另一端与摇杆形成转动连接；
12.所述外转子组件经曲柄轴、连杆以及摇杆驱动主轴做旋转，以带动闸杆组件做开闸和闭闸运动。
13.进一步的，所述机架组件上设置限位凸台；
14.所述外转子组件上设置第一限位台阶和第二限位台阶；
15.所述第一限位台阶与限位凸台一侧相抵接、以限制外转子组件在开闸旋转方向上继续做开闸旋转；
16.所述第二限位台阶与限位凸台另一侧相抵接、以限制外转子组件在闭闸旋转方向上继续做闭闸旋转。
17.进一步的，还包括平衡组件，所述平衡组件包括弹簧组件、连接座、螺杆以及挂钩；
18.所述螺杆设置在弹簧组件下端，所述螺杆与机架组件固定连接，所述挂钩设置在弹簧组件上端，所述连接座一端与摇杆形成转动连接，所述连接座另一端连接挂钩。
19.进一步的，所述主轴上设置缓冲座，所述主轴与缓冲座之间形成固定连接；
20.所述缓冲座两端分别安装缓冲块；
21.所述主轴在分别旋转至开闸工位和闭闸工位时，两个缓冲块分别与机架组件的顶板形成缓冲接触。
22.进一步的，所述闸杆组件包括闸杆、夹头以及夹板，多根螺栓依次穿过夹板、闸杆以及夹板后连接螺母，以使闸杆、夹头以及夹板形成紧固连接；
23.所述夹头上开设锥孔，所述主轴一端形成锥头，所述主轴的锥头插入锥孔内，并经螺栓穿过夹头与主轴形成紧固连接。
24.进一步的，所述外转子组件包括外转子、前端盖、后端盖、假轴以及曲柄轴；
25.所述前端盖和后端盖分别固定设置在外转子前后两端，所述后端盖上形成第一限位台阶和第二限位台阶；所述假轴固定设置在前端盖的中心，所述曲柄轴固定设置在前端盖上，所述曲柄轴与连杆转动连接；
26.所述内转子组件包括内转子和固定轴，所述固定轴与机架组件形成固定连接。
27.进一步的，所述机架组件包括前板、后板以及顶板，所述顶板固定设置在前板和后板上端，所述前板和后板之间设置连接轴；
28.所述后板与内转子组件的固定轴固定连接；所述后板上设置后轴承座，所述后轴承座上设置限位凸台；所述主轴后端从后轴承座中穿出连接闸杆组件，并经后轴承座与后板形成转动配合；
29.所述前板上设置前上轴承座和前下轴承座，所述主轴前端从前上轴承座穿出，并经前上轴承座与前板形成转动配合；所述外转子组件的假轴与前下轴承座形成转动配合。
30.进一步的，所述后板的外侧固定设置后座，所述后座上连接夹座，所述内转子组件的固定轴夹持于后座与夹座之间。
31.进一步的，所述机架组件还包括机箱，所述机箱与前板、后板以及顶板之间均做固定连接。
32.第二方面：
33.提供一种外转子电机直驱道闸装置的调试方法，采用上述的道闸装置，包括：
34.开闸调试：
35.驱动器控制电机组件的外转子组件做逆时针低速旋转，旋转至外转子组件的第一限位台阶与机架组件的限位凸台相抵接形成阻力时电机停止旋转，电机内置编码器记录此时电机停止的位置；
36.检查连杆、固定轴以及曲柄轴是否处于同一直线上，如未重合在一直线上，则通过驱动器调整内置编码器参数进行修正，直至连杆、固定轴以及曲柄轴处于同一直线上；
37.闭闸调试：
38.驱动器控制电机组件的外转子组件做顺时针低速旋转，旋转至外转子组件的第二限位台阶与机架组件的限位凸台相抵接形成阻力时电机停止旋转，电机内置编码器记录此时电机停止的位置；
39.检查连杆、固定轴以及曲柄轴是否处于同一直线上，如未重合在一直线上，则通过
驱动器调整内置编码器参数进行修正，直至连杆、曲柄轴以及固定轴处于同一直线上。
40.本实用新型的有益效果是：
41.本实用新型的道闸装置，采用外转子电机经外转子上的驱动轴、连杆、摇杆来最终带动主轴旋转，通过主轴旋转带动闸杆做上下开闸和闭闸运动，传动链短、效率更高，寿命更长从而提升了闸机整体运行可靠性。
42.采用外转子电机驱动机芯装置可明显改减速机成本高、制作装配复杂、周期长、维护成本高、噪声高等问题，外转子电机直驱没有齿轮磨损，驱动力矩大，比功率高，结构简单紧凑故障率更低，超低噪声易维护且机芯成本更低。
43.本实用新型的道闸装置调试方法，可以使闸杆组件在闸杆闭闸位、闸杆开闸位的停留位置由电机组件来实现控制，并且两个闸杆闭闸位、闸杆开闸位的停留位置均可以对闸杆组件实现自锁。
附图说明
44.下面结合附图对本实用新型进一步说明。
45.图1和图2是本实用新型外转子电机直驱道闸装置示意图；
46.图3是图2至a向视图；
47.图4是本实用新型外转子电机直驱道闸装置爆炸图
48.图5是电机组件示意图；
49.图6是平衡组件
50.图7是主轴、缓冲块以及连杆示意图；
51.图8是后板示意图；
52.图9是前板示意图；
53.图10是本实用新型道闸装置成对使用的示意图；
54.其中，
55.1、机架组件，11、顶板，
56.12、前板，121、前上轴承座，122、前下轴承座，
57.13、后板，131、后轴承座，1311、限位凸台，132、后座，133、夹座，14、连接轴，15、机箱；
58.2、平衡组件，21、弹簧组件，22、连接座，23、螺杆，24、挂钩；
59.3、主轴，31、连杆，32、摇杆，321、摇杆轴，33、缓冲座，331、缓冲块；
60.4、电机组件，41、内转子组件，411、固定轴；
61.42、外转子组件，421、外转子，422、前端盖，423、后端盖，43、假轴，44、曲柄轴；
62.451、第一限位台阶，452、第二限位台阶；
63.5、闸杆组件，51、闸杆，52、夹头，53、夹板。
具体实施方式
64.现在结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
65.实施例一
66.如图1至图9所示，一种外转子电机直驱道闸装置，包括
67.机架组件1，所述机架组件1上设置主轴3，所述主轴3上固定设置摇杆32；
68.闸杆组件，所述闸杆组件与主轴3固定连接；
69.电机组件4，包括内转子组件41和外转子组件42；其中，所述内转子组件41与机架组件1形成固定连接，所述外转子组件42连接连杆31，所述连杆31一端与外转子组件42的曲柄轴44形成转动连接，所述连杆31另一端与摇杆32形成转动连接；
70.所述外转子组件42经曲柄轴44、连杆31以及摇杆32驱动主轴3做旋转，以带动闸杆组件做开闸和闭闸运动。
71.具体的，作为本实施例中一种可选的实施方式，如图5图8所示，所述机架组件1上设置限位凸台1311；
72.所述外转子组件42上设置第一限位台阶451和第二限位台阶452；
73.所述第一限位台阶451与限位凸台1311一侧相抵接、以限制外转子组件42在开闸旋转方向上继续做开闸旋转；
74.所述第二限位台阶452与限位凸台1311另一侧相抵接、以限制外转子组件42在闭闸旋转方向上继续做闭闸旋转。
75.具体的，作为本实施例中一种可选的实施方式，如图6所示，还包括平衡组件2，所述平衡组件2包括弹簧组件21、连接座22、螺杆23以及挂钩24；
76.所述螺杆23设置在弹簧组件21下端，所述螺杆23与机架组件1固定连接，所述挂钩24设置在弹簧组件21上端，所述连接座22一端与摇杆32形成转动连接，所述连接座22另一端连接挂钩24。
77.本实施例中，弹簧组件21为现有成熟产品，在市场上可以直接购买得到。
78.当主轴3在带动闸杆组件做逆时针向上开闸旋转的时候，弹簧做收缩，正好可以为主轴3旋转提供逆时针向上开闸旋转的辅助力；当主轴3在带动闸杆组件做顺时针闭闸旋转的时候，弹簧被拉伸，弹簧的拉力正好可以为闸杆向下转动提供阻力，平衡闸杆重力防止闸杆掉下/保护，从而使主轴3可以稳定的带动闸杆51旋转至水平的闭闸状态。
79.本实施例中，连杆与摇杆之间的连接存在两个方式：
80.方式一，如图2图4所示，连杆31上设置一根摇杆轴321，摇杆轴321一端连接摇杆32，摇杆轴321另一端与平衡组件2的连接座22连接，即连杆31和平衡组件2通过摇杆轴321安装在摇杆32的同侧
81.方式二，如图1所示，摇杆32两端分别设置挂轴，摇杆32一端通过挂轴与连杆31形成转动连接，摇杆32另一端通过挂轴与平衡组件2连接，即连杆31和平衡组件2通过挂轴安装在摇杆的两侧。
82.具体的，作为本实施例中一种可选的实施方式，如图7所示，所述主轴3上设置缓冲座33，所述主轴3与缓冲座33之间形成固定连接；
83.所述缓冲座33两端分别安装缓冲块331；
84.所述主轴3在分别旋转至开闸工位和闭闸工位时，两个缓冲块331分别与机架组件1顶板11形成缓冲接触。
85.本实施例中，缓冲块331为弹性件，采用橡胶等材质制成。在主轴3完成开闸旋转或者闭闸旋转的时候，缓冲块331可以与机架组件1中的顶板11相接触，从而为主轴3提供缓冲
力，使道闸装置稳定的开闸和闭闸。
86.具体的，作为本实施例中一种可选的实施方式，如图4图7所示，所述闸杆组件5包括闸杆51、夹头52以及夹板53，多根螺栓依次穿过夹板53、闸杆51以及夹板53后连接螺母，以使闸杆51、夹头52以及夹板53形成紧固连接；
87.所述夹头52上开设锥孔，所述主轴3一端形成锥头，所述主轴3的锥头插入锥孔内，并经螺栓穿过夹头52与主轴3形成紧固连接。
88.本实施例中，主轴3的锥头与夹头52的锥孔之间设置若干个扁位，提升主轴3与夹头52在旋转时可以更加稳定可靠。
89.具体的，作为本实施例中一种可选的实施方式，如图5所示，所述外转子组件42包括外转子421、前端盖422、后端盖423、假轴43以及曲柄轴44；
90.所述前端盖422和后端盖423分别固定设置在外转子421前后两端，所述后端盖423上形成第一限位台阶451和第二限位台阶452；所述假轴43固定设置在前端盖422的中心，所述曲柄轴44固定设置在前端盖422上，所述曲柄轴44与连杆31转动连接；
91.所述内转子组件41包括内转子和固定轴411，所述固定轴411与机架组件1形成固定连接。
92.本实施例中，外转子组件42的假轴43与内转子组件41的固定轴411处于同一轴线上，从而确保整个电机组件4的在机架组件1上安装的稳定性。
93.具体的，作为本实施例中一种可选的实施方式，如图8图9所示，所述机架组件1包括前板12、后板13以及顶板11，所述顶板11固定设置在前板12和后板13上端，所述前板12和后板13之间设置连接轴14；
94.所述后板13与内转子组件41的固定轴411固定连接；所述后板13上设置后轴承座131，所述后轴承座131上设置限位凸台1311；所述主轴3后端从后轴承座131中穿出连接闸杆组件5，并经后轴承座131与后板13形成转动配合；
95.所述前板12上设置前上轴承座121和前下轴承座122，所述主轴3前端从前上轴承座121穿出，并经前上轴承座121与前板12形成转动配合；所述外转子组件42的假轴43与前下轴承座122形成转动配合。
96.本实施例中，主轴3经后轴承座131与前上轴承座121与机架组件1之间形成转动支撑配合；主轴3在安装过程中配置相应的轴承。
97.具体的，作为本实施例中一种可选的实施方式，如图3图4所示，所述后板13的外侧固定设置后座132，所述后座132上连接夹座133，所述内转子组件41的固定轴411夹持于后座132与夹座133之间。
98.本实施例中，夹座133通过螺栓紧固在后座132上，在后座132上开设键槽，在固定轴411上形成键块，固定轴411的键块与后座132的键槽配合，从而防止固定轴411在被夹紧时出现转动。
99.具体的，作为本实施例中一种可选的实施方式，如图1图2图4所示，所述机架组件1还包括机箱15，所述机箱15与前板12、后板13以及顶板11之间均做固定连接。
100.本实施中，在假轴43外端形成方榫，机架组件1的前板12上开设操作孔，手柄穿过操作孔与方榫配合，可以实现手动开闸和闭闸。
101.本实用新型的道闸装置可以单个使用，也可以成对使用，成对使用如图10所示。
102.实施例二
103.一种外转子电机直驱道闸装置的调试方法，采用实施例一的外转子电机直驱道闸装置，包括：
104.开闸调试：
105.驱动器控制电机组件4的外转子组件42做逆时针(正视外转子组件42的前端盖422为参照)低速旋转，旋转至外转子组件42的第一限位台阶451与机架组件1的限位凸台1311相抵接形成阻力时电机停止旋转，电机内置编码器记录此时电机停止的位置；
106.检查连杆31、固定轴411以及曲柄轴44是否处于同一直线上，如未重合在一直线上，则通过驱动器调整内置编码器参数进行修正，直至连杆31、固定轴411以及曲柄轴44处于同一直线上；
107.闭闸调试：
108.驱动器控制电机组件4的外转子组件42做顺时针(正视外转子组件42的前端盖422为参照)低速旋转，旋转至外转子组件42的第二限位台阶452与机架组件1的限位凸台1311相抵接形成阻力时电机停止旋转，电机内置编码器记录此时电机停止的位置；
109.检查连杆31、固定轴411以及曲柄轴44是否处于同一直线上，如未重合在一直线上，则通过驱动器调整内置编码器参数进行修正，直至连杆31、曲柄轴44以及固定轴411处于同一直线上。
110.外转子电机直驱道闸装置在调试完毕之后即可投入工作：
111.开闸作业时，电机组件4控制外转子组件42做逆时针旋转，外转子组件42经曲柄、连杆31、摇杆32带动主轴3逆时针转动，最终带动闸杆51逆时针旋转至竖直状态，此时连杆31、固定轴411以及曲柄轴44处于同一直线上，即三点一线，可以对主轴3和闸杆51起到自锁功能。
112.闭闸作业时，电机组件4控制外转子组件42顺时针，外转子组件42经曲柄、连杆31、摇杆32带动主轴3顺时针转动，最终带动闸杆51顺时针旋转至水平状态，此时连杆31、固定轴411以及曲柄轴44处于同一直线上，即三点一线，可以对主轴3和闸杆51起到自锁功能。
113.本实用新型的外转子电机直驱道闸装置，由电机组件4经连杆31、摇杆32带动主轴3旋转，进而控制闸杆51旋转，实现开闸和闭闸，开闸和闭闸过程中依靠平衡组件2来对闸杆51起作用，防止闸杆51旋转时重力对电机组件4的影响，提升闸机运行的稳定性。
114.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。