電動升降門開關裝置的制作方法

本發明涉及一種開關裝置，尤其涉及一種電動升降門開關裝置。

背景技術：

大型環氧乙烷滅菌器是醫療器械生產中用于最后對醫療器械產品進行滅菌的關鍵設備。環氧乙烷滅菌器是在一定溫度、壓力和濕度條件下，用一定濃度的環氧乙烷氣體對密封于滅菌室內的醫療器械進行低溫熏蒸滅菌的設備。環氧乙烷滅菌器使用的滅菌介質環氧乙烷氣體是一種非常有效的低溫滅菌劑，已經得到廣泛的應用。但環氧乙烷又是一種劇毒、易燃、易爆的化學物質，要求在滅菌過程中不能泄漏。因此要求環氧乙烷滅菌器必要有足夠的強度，良好的密封性，使用適宜性，便于操作和很好的安全性。

大型滅菌器是指滅菌器滅菌室容積在1立方米以上，目前國內最大的滅菌器已達100立方米。滅菌室一般由箱體和兩端的進料門及出料門組成。兩端的門體是可開關的，當需要滅菌時，將進料門打開，將需要滅菌的醫療器械裝進箱體內，然后關閉進料門進行滅菌。滅菌工作完成后，將出料門打開，將已滅菌的醫療器械推出后再將出料門關閉，為下一個滅菌循環做準備。因此門體是環氧乙烷滅菌器的重要組成部分。滅菌器對門體的主要要求是：要有足夠的強度和剛度，能承受箱體內的反復作用的正壓和負壓引起的壓力，不產生裂紋和明顯的塑性變形。箱體內受正壓和負壓都不能泄漏，門體開關操作方便、安全、可靠。門體的開關裝置對滿足滅菌器對門體的功能要求有很大的影響，門體開關裝置的功能甚至嚴重影響到滅菌器的性能。

隨著醫療事業的發展，醫療器械的需求不斷增加，目前對滅菌器的要求除了大容積(最大到100立方米)，大斷面(最大到2800×2700mm)的要求外，還要求滅菌過程滅菌物在箱體內的裝卸過程實施自動或半自動傳輸，或要求在箱體內和箱體外的裝卸實現單臺設備自動傳輸，甚至將預熱、滅菌、解析三個過程設備之間要實施流水作業自動傳輸。要實現單一滅菌器或多設備聯動的傳輸必須在門前安裝有固定的傳輸裝置或輔助裝置，而且這些裝置應不影響門的正常開關，這是市場對滅菌器的滅菌物的裝卸和傳輸提出的新的高水平的要求。現有技術中使用的大型環氧乙烷滅菌器常用的門體開關方式有3類：平移門，單鉸軸旋轉門和雙鉸軸旋轉門。

平移門的門體是由矩形管焊接的框架再焊接在平整的門板上組成的，門體頂部安裝有兩個滾輪，通過滾輪將門體掛在固定在門框上面的導軌上，由氣缸推動門體向側面平行移動的方式實現門體的開關。由于平移門的寬度與箱體的寬度基本相等，開門時門體需要平移到滅菌器的側面，因此需要占有和箱體差不多的地面寬度，這使得廠房的利用率不高，基建投資過大。

單鉸軸旋轉門只有一個鉸軸的旋轉門為單鉸軸旋轉門，門體也是由矩形管焊成的框架焊接在平整的門板上組成，門框的一側與一組單鉸軸旋轉門的開關裝置連接牢固。門體的一側也與這組旋轉門開關裝置連接。門體開關時繞鉸軸在門前往返旋轉大于90°。單鉸軸旋轉門只能旋轉，不能平移，關門后箱體的壓力由門軸和另一側的門鉤承擔，當箱體斷面積較大或壓力較高時，要承受箱體幾十噸的壓力，門軸機構要設計得非常龐大，這樣的結構不可取。因此單鉸軸旋轉門滅菌器一般只適用于箱體斷面積較小或箱體壓力較小(<0.03mpa)的條件下使用。

雙鉸軸旋轉門的結構與單鉸軸旋轉門相似，只是多一個鉸軸，兩鉸軸由連接塊相連。門體開關時繞一個鉸軸在門前往返旋轉大于90°，門前半徑為一個門體寬的傘形面積不能擺放任何物品，門前不能安裝自動傳輸裝置。

綜上所述，現有技術中的平移門、單鉸軸旋轉門不適用于大型滅菌器，雙鉸軸旋轉門門前不能安裝固定的傳輸設施，因此，不能滿足大型、大斷面滅菌器實現自動傳輸的新需求。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種新的門體開關裝置，克服目前使用的平移門不適用于大型滅菌器和雙鉸軸旋轉門門前不能安裝固定的傳輸設施的技術缺陷，解決大型、大斷面滅菌器不能實現自動傳輸的問題，以滿足市場大批量、高效率、高安全性和自動傳輸生產的高水平新需求。

本發明提供了一種電動升降門開關裝置，包括傳動裝置及導向裝置，升降門包括門體及門框，傳動裝置與門體連接，用于使門體升降移動，門框連接有門鉤，導向裝置包括導向板及導向墊片，導向板與門體等高，并固定安裝于門體的兩側，導向墊片與門鉤的內側面連接，導向板可隨門體的升降在門框及門鉤之間移動。

進一步地，導向板的下端安裝有第一滾輪，第一滾輪用于與導向墊片摩擦連接。

進一步地，導向裝置還包括沿門體升起方向設于門框延長線上的導向座，導向座連接有門鉤，門鉤內側面上連接有導向墊片，導向板可隨門體的升降在導向座及門鉤之間移動。

進一步地，導向座的頂端安裝有第二滾輪，第二滾輪用于與門體摩擦連接。

進一步地，傳動裝置包括安裝于箱體上方的自制動電機、減速器、傳動軸、鋼絲繩卷輪及固定滑輪，門體兩側分別設置一組鋼絲繩卷輪及固定滑輪，固定滑輪設于鋼絲繩卷輪的前方，自制動電機與減速器連接，減速器通過傳動軸與鋼絲繩卷輪連接，鋼絲繩卷輪及固定滑輪通過鋼絲繩與門體兩側的下端連接。

進一步地，門體兩側的下端連接有鋼絲繩連接架，鋼絲繩連接架連接有吊環螺栓，鋼絲繩一端與鋼絲繩卷輪固定連接，另一端與吊環螺栓連接。

進一步地，箱體的上方裝有固定座墊板。

進一步地，該裝置還包括安全裝置，安全裝置包括門體高度限位器，門體高度限位器與門體兩側的下端連接，用于通過碰觸固定座墊板的底部停止門體的上升動作。

進一步地，安全裝置還包括限位桿、氣缸及萬向接頭，氣缸通過萬向接頭與限位桿連接，氣缸固定安裝于箱體側面的上方，用于推出或縮回限位桿，限位桿可在推出狀態下支撐門體高度限位器。

進一步地，傳動裝置及導向座與固定座墊板固定連接。

借由上述方案，通過電動升降門開關裝置，能夠克服現有技術中使用的平移門、單鉸軸、雙鉸軸旋轉門滅菌器的技術缺陷，使升降門滅菌器能承受較高箱體壓力，且不占用側面和前面的地面和空間，特別適用于大截面、較高壓力和門前安裝傳輸裝置的滅菌器使用。同時也適用于中型滅菌器使用。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。

附圖說明

圖1是本發明電動升降門開關裝置的結構示意圖；

圖2是本發明電動升降門開關裝置的側視圖；

圖3是本發明電動升降門開關裝置的關門狀態正視圖；

圖4是本發明電動升降門開關裝置的俯視圖；

圖5是本發明電動升降門開關裝置的關門狀態側視圖；

圖6是本發明電動升降門開關裝置的開門狀態正視圖；

圖7是本發明電動升降門開關裝置的開門狀態側視圖；

圖8是本發明電動升降門開關裝置安全裝置的結構示意圖。

圖中標號：

1、電機；

2-減速器；21-鍵；

3-傳動軸；

4-鋼絲繩卷輪；41-壓板；42-鍵；43-螺栓；

5-固定滑輪；51-滾輪支座；52-螺栓；

6-鋼絲繩；61-鋼絲繩夾；

7-門體；71-地腳；72-地面；

8-導向板；81-第一滾輪；

9-門框；

10-吊環螺栓；101-螺母；

11-門鉤；111-側導向墊片；112-前導向墊片；

12-傳動軸固定座；121-軸承；122-螺栓；

13-鋼絲繩連接架；

14-安全裝置；141-氣缸；142-螺栓；143-萬向接頭；144-氣缸墊板；145-限位桿；

15-門體升高限位器；151-螺栓；

16-導向座；161-第二滾輪；162-螺栓；163-門鉤；

17-下門鉤；

18-上門鉤；

19-箱體；191-減速器墊板；192-固定座墊板。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。

參圖1至圖8所示，本實施例提供了一種電動升降門開關裝置，該開關裝置采用電機帶動減速器再通過鋼絲繩卷輪用鋼絲繩牽引門體下部升降運動實現門體開關。其傳動過程如下：帶自制動的電機1帶動減速器2轉動，減速器2輸出端用鍵連接左右兩根傳動軸3，兩根傳動軸的端部安裝有鋼絲繩卷輪4，鋼絲繩6的一端固定在卷輪上，鋼絲繩6繞過固定滑輪5后由水平方向改為垂直方向，兩根鋼絲繩6的另一端通過吊環螺栓10與門體7的下方兩端連接。電機正方向轉動時上述傳動裝置通過鋼絲繩6牽引將門體升起，將門打開。電機反轉時，同樣通過上述機構控制門體自重的力量下降，使門體關閉。如圖1所示。

具體地，電動升降門開關裝置主要由傳動部分、導向部分和安全裝置部分組成：

1)傳動部分：主要由帶自制動的電機1，減速器2，傳動軸3，鋼絲繩卷輪4，固定滑輪5，鋼絲繩6，門體7連接組成門體開關傳動系統。

2)導向部分：由門框9，導向板8，兩側門鉤11和導向座16組成門體升降導向機構。

3)安全裝置：由門體防意外落下的安全裝置14，門體升高限位器15組成。

傳動部分的功能主要是通過電機減速器鋼絲繩將動力傳遞到門體上使門體升降移動，實現門體開關的功能。

1)電動機和減速器。電機1是內帶制動器的電動機，通過按鈕控制可實現正轉和反轉，斷電時自行制動。電機與減速器2直接連接，減速器輸出端為通孔。減速器用螺栓固定在減速器墊板191上，減速器墊板191焊接在箱體19頂面前部的適當位置。

2)傳動軸和鋼絲繩卷輪。左右兩根傳動軸3的一端通過鍵21與減速器輸出軸相連接，傳動軸3的另一端通過軸承121安裝在傳動軸固定座12上，傳動軸固定座12通過螺栓122固定在固定座墊板192上，固定座墊板192焊接在箱體19上。鋼絲繩卷輪4通過鍵42和螺栓43固定在傳動軸3的端部，見圖3、圖4。

3)鋼絲繩及其連接機構。鋼絲繩6的一端用螺栓和壓板41固定在鋼絲繩卷輪4上。鋼絲繩6另一端用鋼絲繩夾61與吊環螺栓10連接牢固。吊環螺栓10由上下兩個螺母101固定在門體7兩側面下部的鋼絲繩連接架13上，兩個螺母用于微量調整鋼絲繩的工作長度和前后位置，見圖3、圖4。

4)固定滑輪5由滑輪、滑輪軸、軸承、擋板和螺栓組合而成。滑輪通過螺栓52安裝在滾輪支座51上。滾輪支座51焊接在導向座16的兩個門鉤163之間。滑輪用于確定門體升降時的受力方向，確保門體升降時鋼絲繩只受垂直方向的重力，見圖3、圖4、圖5。

導向部分的功能主要是保證門體在上升或下降的過程中保持運動的平衡和穩定，沒有卡滯現象，在升到上止點位置后使門體保持垂直狀態，不發生傾斜現象。

1)與門體高度相等的左右兩條長導向板8焊接在門體兩側，一面貼緊門板。門鉤11按適當的間隔焊接在門框兩側，門鉤的內面分別焊接有適當厚度的側導向墊片111和前導向墊片112。按門體上升按鈕，門體上升，門體的受力點在下部，門體上升時因為重心位置高于吊環螺栓，會出現不穩定現象。但門體上的長導向板總是在門框和門鉤(包括門鉤導向墊片)之間移動，兩邊的導向板、門鉤、門框就組成導向機構，門體上下移動時起導向作用，見圖2、圖3、圖4。

導向板在門框與門鉤之間有4～5mm間隙，門鉤的分布是間斷的，門體下降時導向板下端部可能與門鉤相碰，阻礙門體下落，因此在門鉤內側焊接通長的導向墊片，防止門體下落時受到阻礙。并且在導向板8的下端部安裝有第一滾輪81，以減少門體升降時導向墊鐵與導向墊片112的摩擦，見圖3、圖4。

2)導向座16安裝在箱體門框兩側頂部，分別用螺栓固定在固定座墊板192上。導向座的結構和功能與門框和門鉤相同，由門鉤，導向墊片組成，用于門體升起后作門體支座用。升起后的門體仍有500mm以上的長度含在導向座的門鉤163之間，使門體不會傾倒。在導向座16的頂部安裝有第二滾輪161，以減少門體上升和下降時與導向座頂部的干摩擦，見圖7。

安全裝置的設置主要是防止門體升到上止點后，若限位開關失靈電機繼續轉動，門體繼續上升脫離導向機構而造成傾倒的危險。同時也防止門體停止在上止點位置后，因意外事故門體非正常落下而造成傷害。

1)門體高度限位器15用螺栓151固定在鋼絲繩連接架13上。當門體升高超過設定的位置不能停止而繼續上升一段小距離后門體高度限位器15就碰到固定座墊板192的底部，使門體強制停止上升，避免出現門體繼續上升而出現傾倒的危險，見圖6、圖7、圖8。

2)門體防意外落下的安全裝置14由小氣缸141、萬向接頭143和限位桿145組成。限位桿由小氣缸推進或縮回，萬向接頭143連接在小氣缸活塞桿和限位桿145之間，防止活塞桿受較大的側向力而損壞。小氣缸用螺栓142固定在在小氣缸墊板144上，小氣缸墊板焊接在箱體19上。門體升到最高位置后，小氣缸將限位桿推出，當門體意外下落時，門體上的高度限位器15落在限位桿145上，有效的防止門體非正常落下。門體升高后需正常落下前，將小氣缸前面通氣，氣缸將限位桿退回原來位置，使門體能正常落下，見圖7、圖8。

滅菌器滅菌工作過程中電動升降門開關裝置的工作狀態如下：

1)關門后的狀態

關門后門體應坐落在下門鉤17上，下門鉤承受門體的全部重量，見圖3。這時電機停止。鋼絲繩處于松弛狀態。門體升高限位器15伸出。門體防意外落下限位桿145縮回，下行程開關斷路，電機不能反轉(門體落下方向)，見圖5、圖8。

2)開門過程

按開門按鈕，電機正轉(門體上升方向)，門體開始上升，上升過程中長導向板8下端部安裝的第一滾輪81與門鉤前導向墊片112接觸滾動移動，見圖3、圖4。上升到一定距離后，門體的門板與附加導向支座上的第二滾輪161接觸后滾動移動上升。兩者都起到減少摩擦的作用。

門體升到接近上止點前觸動行程開關使電機停止，門體也停止上升。然后小氣缸將限位桿145推出，以防止門體非正常落下。這時門體的下部處在導向座16上的支座板和門鉤163之間，使門體保持穩定狀態，見圖7、圖8。

3)關門過程

按關門按鈕，小氣缸141將限位桿145退回，電機反轉，門體開始下落，下落過程中第二滾輪161與門板，第一滾輪81與門鉤前導向片112始終滾動接觸移動，直到兩者脫離為止，見圖6。

門體下降到下止點，觸動行程開關，電機斷電停止轉動。門體坐落在下門鉤上。這時門體可以隨箱體受正壓或抽真空的不同狀態在門鉤與門框之間作短距離(4-5mm)的平行移動，滿足滅菌的要求。

本實施例提供的電動升降門開關裝置具有如下技術效果：

1)不占用門前地面，可安裝固定傳輸裝置。

電動升降門門體開關時是垂直升降的，門體前面的工作地可以安裝任何固定裝置而不影響門體的開關，門前可以安裝固定的傳輸裝置。

2)不占用箱體側面安裝面積，節省基建投資。

本實施例的升降門開關裝置門體開關時不需另外設置新的工作區，與現有技術中的平移門相比，本發明可節約滅菌器安裝面積40％以上，能夠大幅度節省大型、多臺布置的滅菌器工作廠房的基建投資，其經濟效益非常明顯。

3)使滅菌器可以承受較高的工作壓力。

使用電動升降門體開關裝置時，由于門體可以在門框和門鉤之間平行移動，箱體受正壓和負壓時，箱體的壓力可以通過門體全部傳遞到門鉤或門框上，完全能承受滅菌要求的壓力(一般為-0.08～+0.08mpa)或更高，而目前大截面的單軸升降旋轉門大型滅菌器所使用的正壓力由于受到門軸強度的限制，一般正壓力都不能超過+0.03mpa。因此，相對單軸升降旋門裝置，本發明可使滅菌器的工作壓力提高3倍。

4)提高大型滅菌器的滅菌效率。

環氧乙烷滅菌的效果與環氧乙烷輸入量有關，輸入量越大滅菌效果越好，但加入環氧乙烷越多，造成的箱體壓力就越高。采用電動升降門裝置可以使滅菌器箱體承受較大的壓力，箱體內加入環氧乙烷的量就增加，滅菌效率就提高。

5)為采用環氧乙烷混合氣滅菌工藝提供條件。

采用環氧乙烷與其他惰性氣體(如二氧化碳、氮氣等)混合氣加入箱體內滅菌，這樣同樣質量的環氧乙烷的濃度就大大降低，使其濃度降低到爆炸的最低濃度以下，避免產生爆炸的危險，可大大提高使用環氧乙烷滅菌的安全性。使用混合氣滅菌需要滅菌器承受的壓力可能達到0.10mpa。采用電動升降門開關裝置可以使滅菌器箱體承受較高的壓力，可以采用環氧乙烷混合氣進行滅菌，減少爆炸的危險，大大提高環氧乙烷滅菌的安全性。

綜上所述，本實施例提供的升降門開關裝置的滅菌器克服了目前使用的平移門、單鉸軸、雙鉸軸旋轉門滅菌器的缺點，升降門滅菌器能承受較高箱體壓力，不占用側面和前面的地面和空間，特別適用于大截面、較高壓力和門前安裝傳輸裝置的滅菌器使用。同時也適用于中型滅菌器使用。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，并不用于限制本發明，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發明的保護范圍。