ШЛАГБАУМ Российский патент 2021 года по МПК E01F13/04 

Изобретение относится к дорожно-транспортным сооружениям, в частности к шлагбаумам и предназначено для временного перекрытия пути следования автотранспорту. Оно может быть использовано для контроля управления доступом въезда и выезда при последовательном перемещении автотранспорта.

Известен автоматический шлагбаум (RU №2094280 МПК B61L 29/00, B61L 29/20, опубл. 27.10.1997), содержащий установленный на тумбе с фундаментом электропривод, включающий в себя электродвигатель, связанный через редуктор с валом, на котором закреплен заградительный брус с катафотами и противовесом. Шлагбаум снабжен гидрогасителем, связанным с валом с возможностью амортизации заградительного бруса при его опускании, масса противовеса выбрана с возможностью смещения центра масс заградительного бруса относительно оси вращения и создания момента силы тяжести, необходимого для опускания установленного в вертикальное положение бруса, а редуктор выполнен двухступенчатым. При этом в электропривод введена электромагнитная муфта, напрессованная на вал и помещенная в ступице зубчатого колеса второй ступени редуктора, первая ступень которого выполнена в виде червячной самотормозящей пары.

Недостатками известного автоматического шлагбаума являются сложность конструкции привода, что снижает надежность и повышает весогабаритные характеристики данного привода, а также наличие металлоемкого противовеса заградительного бруса.

Известен автоматический шлагбаум (RU №63368 МПК E01F 13/00, B61L 29/00, Е04Н 6/42, опубл. 27.05.2007), содержащий основание, буферную систему, состоящую из поворотной оси, преграждающего элемента и механизма его поворота, электродвигатель, связанный через редуктор с механизмом поворота и упоры крайних положений буферной системы. Шлагбаум снабжен противовесом в виде пружины, а основание выполнено в виде рамы, на верхней части которой закреплены поворотная ось, расположенная в горизонтальной плоскости, и поворотный механизм, выполненный в виде установленных на горизонтальной поворотной оси двух рычагов и демпферной тяги. Причем один рычаг соединен с преграждающим элементом, имеющим возможность поворота в вертикальной плоскости, а на конце второго рычага закреплены одними своими концами демпфирующая тяга и пружина, второй конец которой закреплен на раме, а демпфирующая тяга связана с редуктором, выполненным в виде системы винт-гайка. При этом внутри рамы размещены электродвигатель и редуктор, связанные между собой ременной передачей.

Недостатком известного шлагбаума являются низкие эксплуатационные качества, которые вызваны сложностью и громоздкостью конструктивного исполнения привода. Электропривод и редуктор размещены на основании раздельно и связаны между собой ременной передачей, что увеличивает габариты основания, усложняет ремонт шлагбаума при замене привода и усложняет монтаж привода при сборке шлагбаума. Кроме того, использование двухрычажной системы в механизме поворота шлагбаума также усложняет его конструкцию.

Известен шлагбаум (RU, №114326 МПК E01F 13/04, опубл. 20.03.2012), принятый за прототип и содержащий основание, расположенную в горизонтальной плоскости поворотную ось, на которой размещен преграждающий элемент и механизм его поворота, приводное устройство, соединенное с механизмом поворота, и противовес в виде пружины. Приводное устройство выполнено в виде привода телескопического линейного перемещения, а механизм поворота выполнен в виде двуплечего рычага, установленного на поворотной оси, одно плечо которого связано с противовесом, а второе связано с выдвижным элементом телескопической части приводного устройства.

Недостатком известного шлагбаума является соединение привода телескопического линейного перемещения с рычагом, жестко закрепленным на поворотном валу преграждающего элемента, который обладает инерцией при движении, что приводит к передаче ударных и вибрационных нагрузок от преграждающего элемента непосредственно на детали привода. При этом требуется точная настройка выключения привода в крайних положениях преграждающего элемента, т.к. неправильная настройка отключения привода может привести к поломке или заклиниванию всего механизма. А также привод применяют из расчета пускового момента, а не мощности, необходимой для движения преграждающего элемента.

Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении надежности и безопасности устройства при эксплуатации, упрощения его конструкции и облегчения ремонтных работ.

Существующая техническая проблема решается тем, что в известном шлагбауме, содержащем основание, расположенную в горизонтальной плоскости поворотную ось, на которой размещен преграждающий элемент, поворотный рычаг, приводное устройство, соединенное с поворотным рычагом, согласно изобретению приводное устройство выполнено в виде червячного мотор-редуктора, выходной вал которого выполнен с расширяющимся концом в виде цилиндрического полого стакана с выступающим буртиком, имеющим два паза, внутри стакана установлен с возможностью вращения винт, соединенный с поворотной осью, к которой жестко прикреплен поворотный рычаг, в нижней части последнего расположена ось, на которой подвижно установлен рычаг защелки с фиксатором, взаимодействующий с механизмом возвратно-поступательного движения открытия - закрытия преграждающего элемента, при этом поворотный рычаг соединен с одним концом пружины подъема преграждающего элемента, другой конец которой закреплен на основании. Пазы на буртике расположены диаметрально противоположно.

Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается в повышении надежности работы шлагбаума за счет исключения режима реверса привода, повышения безопасности устройства в эксплуатации за счет применения червячного мотор-редуктора, разделения привода опускания и подъема преграждающего элемента, позволяющего осуществлять моментальное, экстренное, разблокирование и подъем преграждающего элемента при любом режиме эксплуатации устройства, включая режим опускания преграждающего элемента.

В конструкции применен надежный, экономически доступный мотор- редуктор с червячной передачей. За счет исключения режима реверсирования червячная передача и электродвигатель работают в щадящих режимах, что увеличивает общий ресурс работы шлагбаума. Применение механизма возвратно-поступательного движения (например, в виде соленоида), взаимодействующего с поворотным рычагом, жестко установленным на поворотной оси, на которой также установлен преграждающий элемент, в комплексе с пружиной подъема преграждающего элемента, позволяет в любой момент произвести его подъем как в автоматическом, так и ручном режиме, например при отключении электроэнергии, при этом преграждающий элемент надежно и безопасно фиксируется в вертикальном положении пружиной подъема.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид шлагбаума, на фиг. 2 - разрез по оси выходного вала, на фиг. 3 - вид на защелку и поворотный рычаг.

Предлагаемое устройство содержит основание 1, расположенную в горизонтальной плоскости поворотную ось 2, на которой размещен преграждающий элемент 3, поворотный рычаг 4, жестко прикрепленный к поворотной оси 2, приводное устройство 5 в виде червячного мотор-редуктора. Выходной вал 6 приводного устройства 5 выполнен с расширяющимся концом в виде цилиндрического полого стакана 7 с выступающим буртиком 8, имеющим два паза. Внутри стакана 7 установлен с возможностью вращения винт 9, соединенный с поворотной осью 2. В нижней части поворотного рычага 4 расположена ось 10, на которой подвижно установлен рычаг 11 защелки с фиксатором, взаимодействующий с механизмом возвратно-поступательного движения 12 открытия – закрытия преграждающего элемента. Поворотный рычаг 4 соединен с одним концом пружины подъема 13 преграждающего элемента 3, другой конец которой закреплен на основании 1. Вращение винта 9 осуществляется благодаря установленным в полом стакане 7 подшипникам 14. Устройство работает следующим образом.

Шлагбаум работает в автоматическом режиме от пульта управления.

Команда на открытие подается на механизм возвратно-поступательного движения 12 открытия - закрытия шлагбаума, который представляет собой линейный соленоид, служащий для введения в зацепление фиксатора защелки с пазом на буртике 8 стакана 7 и выведения из зацепления фиксатора защелки. При подаче команды на открытие шлагбаума механизм 12 совершает поступательное движение штока, который отводит рычаг 11 защелки с фиксатором, подвижно закрепленный на оси 10, и тем самым выводит фиксатор защелки из паза буртика 8 выходного вала 6 червячного мотор-редуктора после чего, под действием пружины 13, соединенной с поворотным рычагом 4, последний приходит в движение по направлению сжатия пружины и проворачивается на 90° вместе с поворотной осью 2 (пружина оттягивает его вниз по направлению крепления пружины к основанию 1 корпуса). За счет жесткого крепления поворотного рычага 4 на поворотной оси 2, на которой установлен преграждающий элемент 3, происходит поднятие преграждающего элемента.

При подаче управляющего сигнала на закрытие, червячный мотор-редуктор начинает проворачивать выходной вал 6 со стаканом 7 и буртиком 8, имеющим паз для зацепления с фиксатором защелки. В момент, когда положение паза совпадает с положением фиксатора защелки, фиксатор входит в паз и происходит фиксирование защелки в пазе с последующим проворачиванием поворотного рычага 4 вместе с поворотной осью 2 до горизонтального положения преграждающего элемента 3, с установленным концевым выключателем, отключающим червячный мотор- редуктор.

Предлагаемый автоматический шлагбаум имеет повышенную надежность в работе за счет исключения режима реверса привода, повышения безопасности устройства в эксплуатации за счет применения червячного мотор-редуктора, разделения привода опускания и подъема, позволяющего осуществлять моментальное, экстренное, разблокирование и подъем преграждающего элемента при любом режиме эксплуатации устройства, включая режим его опускания.

Изобретение относится к дорожно-транспортным сооружениям, в частности к шлагбаумам, и предназначено для временного перекрытия пути следования автотранспорту. Шлагбаум содержит основание, расположенную в горизонтальной плоскости поворотную ось, на которой размещен преграждающий элемент, механизм его поворота, поворотный рычаг, приводное устройство в виде червячного мотор-редуктора, соединенное с поворотным рычагом. Выходной вал приводного устройства выполнен с расширяющимся концом в виде цилиндрического полого стакана с выступающим буртиком, имеющим два паза. Внутри стакана установлен с возможностью вращения винт, соединенный с поворотной осью, к которой жестко прикреплен поворотный рычаг, в нижней части последнего расположена ось, на которой подвижно установлен рычаг защелки с фиксатором, взаимодействующий с механизмом возвратно-поступательного движения открытия-закрытия шлагбаума. Поворотный рычаг соединен с одним концом пружины подъема преграждающего элемента, другой конец которой закреплен на основании. Пазы на буртике расположены диаметрально противоположно. Технический результат - повышение надежности работы шлагбаума за счет исключения режима реверса привода, повышение безопасности устройства в эксплуатации за счет применения червячного мотор-редуктора, разделения привода опускания и подъема штанги, позволяющего осуществлять моментальное, экстренное разблокирование и подъем штанги при любом режиме эксплуатации устройства, включая режим опускания штанги. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Шлагбаум, содержащий основание, расположенную в горизонтальной плоскости поворотную ось, на которой размещен преграждающий элемент, поворотный рычаг, приводное устройство, соединенное с поворотным рычагом, отличающийся тем, что приводное устройство выполнено в виде червячного мотор-редуктора, выходной вал которого выполнен с расширяющимся концом в виде цилиндрического полого стакана с выступающим буртиком, имеющим два паза, внутри стакана установлен с возможностью вращения винт, соединенный с поворотной осью, к которой жестко прикреплен поворотный рычаг, в нижней части последнего расположена ось, на которой подвижно установлен рычаг защелки с фиксатором, взаимодействующий с механизмом возвратно-поступательного движения открытия-закрытия преграждающего элемента, при этом поворотный рычаг соединен с одним концом пружины подъема преграждающего элемента, другой конец которой закреплен на основании.

2. Шлагбаум по п. 1, отличающийся тем, что пазы на буртике расположены диаметрально противоположно.