БЛОК ПРИВОДА РАЗДВИЖНЫХ ДВЕРЕЙ

Область техники
Полезная модель относится к кинематической схеме и конструкции блока привода таких двустворчатых раздвижных дверей транспортных средств (в частности, вагонов метрополитена и электро- или дизель-поездов и кабин лифтов), чьи створки в положении «открыто» находятся внутри боковых карманов между внешней и внутренней обшивкой кузова вагона или кабины.
Известный уровень техники
Блоки приводов раздвижных дверей должны удовлетворять таким требованиям, как простота конструкции (и, соответственно, удобство изготовления), надежность, безопасность эксплуатации, удобство сборки по месту установки, простота обслуживания и ремонтопригодность.
Типовая конструкция привода раздвижных дверей содержит:
по меньшей мере одну направляющую, расположенную вверху дверного проема;
жестко связанные со створками двери каретки, установленные на направляющей (или направляющих) с возможностью перемещения между положениями «закрыто» и «открыто», и
по меньшей мере один источник энергии (например, пневмо- или гидроцилиндр двустороннего действия и, реже, соленоид или линейный электродвигатель), который кинематически связан толкателями с каретками или непосредственно со створками дверей.
Материалы и элементная база для изготовления блоков приводов раздвижных дверей давно и тщательно отработаны и доступны на рынке. Поэтому существующие приводы, как правило, довольно просты и надежны независимо от конкретной кинематической схемы и ее конструктивной реализации. Однако выполнение остальных требований к блокам привода раздвижных дверей существенно зависит от выбранной при проектировании кинематической схемы.
Так, для обеспечения удобства монтажа и простоты обслуживания нужно, чтобы сборка и регулирование были проведены в заводских условиях на стадии изготовления блока привода, поставляемого и монтируемого по месту эксплуатации в виде единой сборочной единицы. К сожалению, известные приводы не могут быть изготовлены в виде моноблоков.
Например, вагоны метрополитена в странах Западной Европы обычно имеют двустворчатые двери прислонно-сдвижного типа, именуемые по-английски «sliding plug doors» (см., например, сайт http://www.kmtspb.ru/razrab.html). Створки таких дверей открываются только после их выдвижения из дверного проема в сторону перрона, а при закрывании сначала сдвигаются до упора и затем возвращаются в дверной проем.
Каретки, несущие створки дверей этого типа, обычно опираются на единственную направляющую и расположены в пределах проекции соответствующей створки на эту направляющую, но не симметрично относительно центра ее масс, а со смещением в сторону закрывания дверей. При этом опорная база каждой створки существенно меньше ее ширины, а потому длина направляющей меньше суммы ширины дверного проема и ширины обеих створок. Это несколько облегчает сборку блока привода дверей по месту установки и его ремонт, но не позволяет создать моноблок, пригодный для размещения только в пределах ширины дверного проема и, соответственно, для легкой и быстрой замены в случае выхода из строя.
Мало того, прислонно-сдвижные двери, оснащенные описанным выше блоком привода, в положении «открыто» расположены вне вагона и, вследствие этого, весьма чувствительны к напору пассажиров в часы пик и к застреванию посторонних предметов в зазоре между створками и, особенно, между боковинами закрывающихся створок и рамой дверного проема.
Поэтому в странах СНГ и Центральной Европы вагоны метрополитена обычно оснащены двустворчатыми дверями, створки которых перемещаются только возвратно-поступательно и при открывании уходят в карманы между внешней и внутренней обшивкой кузова вагона (см. «Руководство по эксплуатации вагонов метрополитена моделей 81-717.5 и 81-714.5», - М.: «Транспорт», 1993; или учебник Добровольской Э.М. «Электропоезда метрополитена», - М.; Издательский центр «Академия», 2003). Упрощенная кинематическая схема известного блока привода раздвижных дверей, который наиболее близок по технической сущности к предлагаемому далее блоку, показана на фиг.1. Этот блок имеет:
две (например, С-образные) направляющие, которые служат продолжением одна другой и в рабочем положении жестко связаны с каркасом кузова вагона;
каретки, каждая из которых установлена на подходящих опорах (обычно качения) на собственной направляющей, жестко связана с одной из створок двери и, соответственно, вместе со створкой должна уходить в вышеупомянутый карман при открывании двери.
толкатели, которые присоединены к кареткам или непосредственно к створкам дверей для их, как правило, синхронного возвратно-поступательного перемещения (эти толкатели условно показаны на схеме двунаправленными стрелками по бокам створок).
Такие двери более надежны и безопасны в эксплуатации, поскольку в положении «открыто» не взаимодействуют с пассажирами и практически не деформируются при попадании посторонних предметов в зазор между сходящимися при закрывании створками.
Однако общая длина направляющих в описанном блоке привода не может быть меньше суммы ширины дверного проема и ширины обеих створок. Соответственно, направляющие должны быть заранее - до монтажа остальных частей - «утоплены» в карманы для размещения створок двери и присоединены внутри этих карманов к деталям каркаса вагона. Это существенно затрудняет сборку и, особенно, ремонт блока привода раздвижных дверей, поскольку для этих целей нужны монтажные приспособления и квалифицированный персонал.
Сущность полезной модели
В основу полезной модели положена задача изменением формы и взаиморасположения частей создать такой целостный блок привода раздвижных дверей, габаритная длина которого в положении «закрыто» не превышает габаритной ширины дверного проема и который, соответственно, пригоден для монтажа и демонтажа как целостная сборочная единица.
Поставленная задача решена тем, что в блоке привода раздвижных дверей транспортного средства, имеющем две направляющие, которые в рабочем положении жестко связаны с кузовом транспортного средства, каретки, каждая из которых установлена на подходящих опорах на собственной направляющей и жестко связана с одной из створок двери, и толкатели, которые присоединены к кареткам или непосредственно к створкам двери для их возвратно поступательного перемещения, согласно изобретательскому замыслу обе направляющие имеют длину, не превышающую габаритную ширину дверного проема, и практически параллельны, а каретки в крайних положениях расположены на направляющих диагонально. Такой блок привода раздвижных дверей в положении «закрыто» не превышает габаритную ширину дверного проема и потому пригоден для монтажа и демонтажа как целостная сборочная единица.
Первое дополнительное отличие состоит в том, что каждая каретка имеет по меньшей мере одну основную несущую опору, которая постоянно контактирует с соответствующей направляющей, и дополнительную боковую опору, которая опирается на эту направляющую только в положении «закрыто». Это повышает жесткость конструкции и равномерность распределения нагрузки на направляющие.
Второе и третье дополнительные отличия состоят в том, что направляющие расположены либо на одном уровне, либо - что предпочтительнее - одна над другой. Выбор одной из этих компоновок зависит от ограничений, налагаемых на высоту вагона и дверных проемов.
Четвертое дополнительное отличие состоит в том, что каждая направляющая имеет Сообразный профиль с горизонтальными верхней и нижней полками, которые снабжены опорными дорожками, а основные несущие опоры выполнены на базе роликов. Такое конструктивное решение способствует снижению потерь на трение при открывании-закрывании дверей.
Краткое описание чертежей
Далее сущность полезной модели поясняется подробным описанием ее конструкции и работы со ссылками на прилагаемые чертежи, где изображены на:
фиг.1 - кинематическая схема известного блока привода раздвижных дверей вагона метрополитена (вид спереди);
фиг.2 - кинематическая схема предложенного блока привода раздвижных дверей в положении «закрыто» (вид спереди);
фиг.3 - то же, что на фиг.2 в положении «открыто»;
фиг.4 - один из возможных примеров конструктивной реализации предложенного блока привода раздвижных дверей (аксонометрическая проекция).
Наилучшие варианты воплощения изобретательского замысла
Блок привода раздвижных дверей в любом варианте конструктивной реализации, как минимум, имеет (см. фиг.2):
две направляющие 1, установленные практически параллельно одна другой в не показанном здесь подходящем корпусе, который в рабочем положении жестко связан с также не показанным здесь кузовом вагона или иного транспортного средства,
каретки 2, каждая из которых установлена на подходящих опорах 3 на собственной направляющей 1 и жестко связана с одной из створок 4 двери, и
толкатели 5, которые присоединены к кареткам 2 или непосредственно к створкам 4 двери для их, как правило, синхронного возвратно-поступательного перемещения (эти толкатели условно показаны на фигурах 2 и 3 толстыми двунаправленными стрелками).
Каждая направляющая 1 имеет длину не более габаритной ширины дверного проема. Каретки 2 в крайних положениях расположены на направляющих 1 диагонально (см. фигуры 2 и 3).
Желательно, чтобы каждая каретка 2 имела по меньшей мере одну основную несущую опору 3, которая постоянно контактирует с соответствующей направляющей 1, и дополнительную боковую опору 6, которая опирается на эту направляющую 1 только в положении «закрыто» (см. фиг.2), а в положении «открыто» выдвинута вместе с соответствующей створкой 3 в не показанный здесь карман между наружной и внутренней обшивкой вагона (см. фиг.3).
Направляющие 1 могут быть расположены либо на одном уровне, что особо не показано на чертежах, а предпочтительно - одна над другой, что наглядно видно на фиг.4.
Специалисту понятно, что описанная кинематическая схема блока привода раздвижных дверей может быть реализована во множестве конструктивных вариантов в зависимости от конкретных технических условий заказчика. Например, в одном из возможных вариантов конструктивной реализации (см. фиг.4) каждая направляющая 1 имеет C-образный профиль и не обозначенные особо горизонтальные верхнюю и нижнюю полки, каждая из которых снабжена опорной дорожкой. При этом основные несущие опоры 3 могут быть выполнены на базе роликов.
Работает описанный блок привода раздвижных дверей следующим образом.
В исходном положении «закрыто» согласно фиг.2 створки 4 двери сомкнуты, каретки 2 находятся в пределах ширины дверного проема и их основные несущие опоры 3 (и дополнительные боковые опоры 6, если они имеются) контактируют с направляющими 1.
По внешней команде (в частности, машиниста поезда) толкатели 5 раздвигают створки 4 двери в положение «открыто» согласно фиг.3. При этом каретки 2 перемещаются на указанных опорах 3 и 6 вправо-влево каждая по своей направляющей 1. В заключительной фазе открывания дополнительные боковые опоры 6, если они имеются, сходят с направляющих 1 и вместе со створками 4 уходят в не показанные на чертежах карманы между внешней и внутренней обшивками вагона, а основные несущие опоры 3 остаются в постоянном контакте с направляющими 1.
При закрывании двери каретки 2 на основных несущих опорах 3 перемещаются во встречных направлениях каждая по своей направляющей 1 до смыкания створок 4. В заключительной фазе закрывания дополнительные боковые опоры 6, если они имеются, входят в контакт с направляющими 1 и остаются в этом положении до очередного открывания.
Промышленная применимость
Предложенный блок привода раздвижных дверей транспортного средства может быть изготовлен на любом вагоностроительном заводе из доступных материалов и комплектующих в виде цельной сборочной единицы, монтаж и демонтаж которой в пределах дверного проема не требует особых приспособлений и может быть осуществлен даже линейным персоналом.
Это особенно важно для повышения оборачиваемости подвижного состава, поскольку позволяет проводить агрегатный ремонт путем полной замены блока привода раздвижных дверей в не приспособленных для этого помещениях (например, на станциях метрополитена).