关于闸机

“中国新动力”【高铁闸机】工业设计大赛参考资料

（此资料仅供本次大赛参赛者使用，不可外传）

一、闸机简介

闸机，又名通道闸、通道闸机，英文叫法是turnstile，是用于管理人流并规范行人出入的设备，最基本和最核心的功能是实现一次只通过一人的有序通行。可用于各种场合的出入口。

（一）闸机从外部形态上来看，包括拦阻体、机芯、电气部件、外壳框体，各部分的功能如下：

1、拦阻体：在不允许行人通过时处于关闭状态，起拦阻作用，允许行人通过时会开启放行。

2、机芯：由电机、减速机和其他机械部件组成（有些非自动闸机没有电机和减速机），利用机械原理控制拦阻体的开启和关闭。（参赛者的作品必须符合机芯尺寸的设计要求，否则视为无效参赛作品，机芯尺寸详见下文。）

3、电气部件：包括控制板、LED指示器、光电开关、门禁读卡器、报警器等主要部件。

（1）控制板是中心，接收来自光电开关、读卡器的信号，分析并处理，发出指令控制机芯的动作；控制LED指示板显示，在非法同行的情况下触发报警器报警提示。（参赛者可以忽略控制板的安装位置和尺寸。）

（2）LED指示器主要用于指示闸机的状态，提示行人能否通行和通行方向等。其电路板是安装在外壳框体内部的，但在框体表面需要保留LED指示板。通常用LED显示“↑”图案表示可以通行，“×”图案表示禁止通行或通行还未结束，鼓励参赛者进行创新设计，例如用线条指示或是屏亮，冷光，平面光等都可以，但必须符合用户的使用习惯。

（3）光电开关一般是由发射器和接收器成对组成，当有人或物体通过闸机时，会遮住发射器发出的红外光，导致接收器接收不到相应的信号，这样就可以判断行人通行的情况，一般是由多对光电开关排列在2~3排不同的水平高度，起到立体检测的效果。参赛者要特别注意这项要求：红外的分布位置，直接影响

检测功能，所以红外的分布一般有多列和多行；由于要考虑通道内是否存在检测盲区, 设计时必须要考虑10对以上红外的安装位置和方式。（三辊闸、圆柱摆闸一般都没有光电开关）

（4）门禁读卡器用于接收行人通行时的权限信息，例如刷IC卡，将信号传递给控制器，判断行人是否具备通行的权限。读卡器是安装在外壳框体内部的，但在框体表面需要保留刷卡板；刷卡板的形状和图标可以进行创新设计，但必须符合用户的使用习惯。

（5）报警器主要用于行人非法通行或闸机故障时的报警提示，可以以声、光的形式。（参赛者可以不用关注）

4、外壳框体：保护机芯、电气部件等内部部件，并起到支撑作用。外壳框体的材料多以不锈钢为主，因其防锈防腐、坚固耐用、便于清洁。此次大赛不排除其他的材料应用，铝合金、汽车喷漆工艺、钢化玻璃、有机玻璃等均可，但需要考虑防锈防腐以及底部的固定方式与整体的坚固性。此外，外壳框体的设计需要避开高昂的模具开发成本和高难度的加工工艺，以降低生产成本。

（二）根据拦阻体形态的不同，闸机可分为以下几类：

1、三辊闸：也叫三杆闸，拦阻体是由3根金属杆根据一定角度组成的空间三角形，通过旋转实现拦阻和放行。

桥式三辊闸立式三辊闸

立式三辊闸桥式三辊闸

2、摆闸：拦阻体是有一定面积的平面，垂直于地面，通过水平方向旋转摆动实现拦阻和放行。

圆柱摆闸圆柱摆闸圆柱摆闸

三页圆柱摆闸扶阑圆柱摆闸双通道扶阑桥式摆闸

桥式摆闸双通道桥式摆闸

3、翼闸：拦阻体是有一定面积的平面，垂直于地面，通过水平方向伸缩实现拦阻和放行。

双通道翼闸单通道翼闸

4、平移闸：又名全高翼闸，与翼闸类似，但拦阻体的面积较大，拦阻高度较大，可防止行人钻爬通过。

双通道平移闸双通道平移闸

注：

双通道摆闸是指由1台居中的双机芯摆闸和2台居左右两侧的单机芯摆闸组成2个通道的一组摆闸，所谓双机芯是指1台摆闸中包含2个机芯和2个拦阻体，分别用于2个独立的通道；单机芯是指1台摆闸中只包含1个机芯和1

个拦阻体，只能形成1个通道。

单通道摆闸即由2台居左右两侧的单机芯摆闸组成1个通道的一组摆闸。实际应用时可以由若干台双机芯摆闸和2台居最外侧的单机芯摆闸组成多个通道。

翼闸与摆闸类似。

5、全高旋转闸(不纳入比赛范围，此处略)

（三）根据闸机外壳框架的不同，每种闸机还可以进一步细分：

如桥式三辊闸，是指外壳框体水平通行方向比较长，像一座桥；立式三辊闸，则是外壳框体比较窄小，垂直方向的尺寸比水平方向的尺寸大很多，有立起的效果；圆柱摆闸，指外壳框体的主体部分是一个立起的圆柱体。外壳框体的形态可以多种多样，只要能保证内部空间足够安装机芯、电气部件即可（翼闸和平移闸还需考虑阻挡体缩进框体内部的空间）

二、闸机示意图

三、闸机透视图

以下透视图中红色部分为机芯框架，各尺寸的单位均为mm

1、三辊闸

（1）桥式三辊闸尺寸为308×263×150

（2）立式三辊闸尺寸为308×263×150

2、摆闸

（1）圆形摆闸高1068，外径158

（2）桥式摆闸（单机芯）尺寸为175×165.5×180

注：单机芯是指一台闸机中只包含1个机芯和拦阻体，只能形成1个通道。

（3）桥式摆闸（双机芯）尺寸为331×175×200

注：双机芯是指一台闸机中包含2个机芯和拦阻体，可以形成2个通道。

（4）摆闸（单机芯）尺寸为120×156×240

（5）摆闸（双机芯）尺寸为120×190×240

3、翼闸

（1）翼闸（单机芯）尺寸为160×230×440

（2）翼闸（双机芯）尺寸为160×230×440，两机芯间距为50

4、平移闸

（1）平移闸（单机芯）尺寸为220×200×777.5

（2）平移闸（双机芯）尺寸为220×200×777.5，两机芯间距为40

四、材料选用要求

应本着节能环保的原则，尽量降低功耗，采用环保节能材料。

1、外壳框体

（1）外壳框体的主体材质通常采用国标204或316的不锈钢，选材主要需考虑是坚固、美观、不易变形，防刮防划痕、防锈防腐蚀，较易加工固定。如果采用其他材料，那么表面一定要考虑到材料本身具备防锈防腐特性或者经过防锈防腐处理，比如烤漆、电镀等，需要综合考虑加工难度和经济性。但一些装饰部分可以考虑采用特殊材料，要求坚固、美观，损坏后不伤人，如下图所示