屏蔽门高速丝杠副传动无偏载机构的改进

　　城市轨道交通站台屏蔽门系统是现代城市地和轻轨采用的一种专用设备。屏蔽门的开启与关闭是由高速丝杆副传动来实现的，这就要求该传动机构具有很高的传动精度和较长的使用寿命。本文讨论的是屏蔽门系统中高速丝杠副传动无偏载机构的改进。

　　1 　原机构的工作原理及存在的问题

　　图1 为屏蔽门原来的高速丝杠副传动机构示意图。该机构采用高速多头大导程非自锁丝杠螺母传动副，丝杠(2) 外表套有耐磨螺母(1) ，丝杠通过联轴与电机轴联接，螺母(1) 和门挂板(5) 通过夹板(3) 以及铰链机构(4) 连接起来，门扇(6) 与门挂板(5) 通过螺栓连接。当电机开始工作时，丝杠(2) 可在电机带动下转动;套在丝杠外面的被螺牙啮合的螺母随之做直线运动，在连接叉与铰链机构的带动下，从而使一对门挂板(5) 和门扇(6) 跟着做开关门运动。在实验过程中，发现该机构在手动开关门的时候，需要费比较大的人力;而且在整个系统运行过程中，发现其运动不是很平稳，传动阻力大，存在着较大的运动噪声。下面结合图例分析产生这种现象的原因。

　　图1 　屏蔽门高速丝杠副传动无偏载机构示意图

　　图2 为手动推门的示意图。当如图所示施加人力给门扇(3) 时，必然会对丝杆(1) 的轴心A 点产生一个力矩，这个力矩迫使丝杠(1) 和螺母(2) 在B 点产生很大的阻力，从而使人所施加的外力会增加。也就是说人需要很大的力才能将门扇(3) 打开或者关闭。同时由于丝杠(1) 和螺母(2) 之间存在着较大的阻力，丝杠与螺母之间的磨损必然比较严重。从而造成整个系统在运行过程中运动不是很平稳、运动噪声较大等现象。由于在安装过程存在着安装误差，一旦门挂板(5) 和门扇(6) 在安装时导轨面(7) 没有与丝杠(2) 的轴线平行，而螺母(1) 又不能自行调整其轴线与导轨面(7) 平行，从而整个系统在运行过程中，会产生偏载，从而造成阻力大、运动不平稳、噪声较大等现象。

　　图2 　手动推门的示意图链

　　2 　机构的改进

　　根据以上分析的原因，对机构做了改进。图3是改进后的丝杠副传动无偏载机构的示意图。该传动机构采用高速多头大导程非自锁丝杠螺母传动副，不锈钢丝杠(13) 外表套有耐磨螺母(2) 、(4) ，无刷电机和丝杠(13) 通过联轴器无减速直接联接。门扇(12) 成对联接在门挂板(10) 、(11) 上，门挂板(10) 、(11) 通过挂车(15) 和导轨(14) 联接。挂车(15) 承受门扇(12) 向下垂直的重量和水平侧挤压力。门挂板(10) 、(11) 运动间隙通过挂车(15) 调整。耐磨螺母(2) 、(4) 和一对门挂板(10) 、(11) 都采用无偏载机构，无偏载机构采用叉形铰链无偏载机构，连接叉(5) 上的可转动柱销(6) 插入与耐磨螺母(2) 、(4) 联接的法兰(1) 及套筒体(3) 内。连接叉用可转动的连接轴(7) 与具有活动关节的铰(8) 通过销轴(9) 连接在左挂板(10) 及右挂板(11) 上。