自動(dòng)門：自動(dòng)平移門的機(jī)械結(jié)構(gòu)

來源： 菲勒自動(dòng)門 發(fā)布時(shí)間：2020-05-19

自動(dòng)平移門的機(jī)械結(jié)構(gòu)
從機(jī)械結(jié)構(gòu)上看，自動(dòng)平移門的基本組件是導(dǎo)軌、滑輪及傳動(dòng)皮帶。由于這三個(gè)部分與自動(dòng)門的運(yùn)行直接有關(guān)，是自動(dòng)門正常使用條件下的易損件，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材質(zhì)、加工精度、安裝和調(diào)節(jié)精度決定了其維修保養(yǎng)要求和使用壽命。自動(dòng)平移門電氣組件的壽命主要與不當(dāng)使用和偶然事故有關(guān)。稍后再述。

（1）自動(dòng)平移門的導(dǎo)軌及滑輪結(jié)構(gòu)
長(zhǎng)期以來，自動(dòng)平移門滑軌的設(shè)計(jì)完全不同于非自動(dòng)平移門滑軌的設(shè)計(jì)。后者通常有兩道水平方向的平行滑軌,兩個(gè)(或四個(gè))滑輪通過中間的連接件與懸掛的移動(dòng)門體相連,移動(dòng)門體的重心恰好在兩道滑軌的支撐力之間,形成穩(wěn)定的"正懸掛"，這種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)可以達(dá)到很好的穩(wěn)定性和靜音效果。但是，自動(dòng)平移門的滑軌由于要兼顧與門框的固定、門體吊掛及調(diào)節(jié)、電氣組件的安裝和外飾蓋板的安裝等功能，所以最簡(jiǎn)單的辦法就是將滑軌設(shè)計(jì)成單側(cè)滑道，門體在一側(cè)通過滑輪側(cè)向吊掛在滑軌上，形成側(cè)懸掛。這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是安裝和調(diào)節(jié)門體方便、維修也容易。但是，這種設(shè)計(jì)有許多致命的弱點(diǎn)。第一，因?yàn)槭莻?cè)懸掛結(jié)構(gòu)，對(duì)門體向上的支撐力都在一條線上，門體重心由于安裝精度的誤差和風(fēng)力的影響，使門體不僅形成靜態(tài)側(cè)擺也產(chǎn)生動(dòng)態(tài)側(cè)擺。為此，這種自動(dòng)門門體下部的導(dǎo)向塊，通常稱為“止擺塊”，就使用一種軸承，軸承直徑小于門體下部導(dǎo)槽，使門體在兩方向擺動(dòng)的條件下依然可以運(yùn)行。這種側(cè)擺動(dòng)產(chǎn)生的震動(dòng)在使用效果上表現(xiàn)為噪音，其后果必然導(dǎo)致滑輪和滑軌的磨損。第二，這種側(cè)懸掛結(jié)構(gòu)使導(dǎo)軌和滑輪處于完全的開放狀態(tài)，因此必然容易積累塵土，積塵使導(dǎo)軌和滑輪之間產(chǎn)生嚴(yán)重磨損。所以使用這種自動(dòng)門必須注意保養(yǎng)和維護(hù)。第三，滑輪與導(dǎo)軌上部間隙容易使門體滑落，使用的安全性得不到保證。所以選擇這種自動(dòng)門必須注意自動(dòng)門的抗風(fēng)壓強(qiáng)度。第四，這種不穩(wěn)定的運(yùn)行使驅(qū)動(dòng)器負(fù)載不斷變化，對(duì)電氣組件的使用壽命影響極大。

這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的自動(dòng)平移門的質(zhì)量取決于導(dǎo)軌鋁合金型材的材質(zhì)、精度、強(qiáng)度、滑輪的材質(zhì)及加工精度，以及門體吊掛件的設(shè)計(jì)和加工精度是否可以有效地減少安裝誤差。因此可以解釋為什么歐洲特別是德國(guó)的同類自動(dòng)門產(chǎn)品比較可靠。因?yàn)槟抢锏幕A(chǔ)工業(yè)，特別是鋁合金加工的平均水平較高。

這種自動(dòng)平移門安裝和調(diào)試的關(guān)鍵是提高精度，即導(dǎo)軌的平直度和水平度，門體的兩個(gè)吊掛點(diǎn)所形成的直線與導(dǎo)軌的平行度和垂直度，最大限度的減少門體的靜態(tài)側(cè)擺。在自動(dòng)門投入使用后，尤其是初期，經(jīng)常調(diào)節(jié)門體，修正運(yùn)行產(chǎn)生的誤差。另外，要嚴(yán)格限制門體重量，不能超過自動(dòng)門的額定負(fù)重。通常在三個(gè)月最多一年內(nèi)要對(duì)自動(dòng)門進(jìn)行全面的清理和調(diào)整。

為了解決側(cè)擺的問題，歐洲高檔自動(dòng)平移門的導(dǎo)軌采用了垂直雙導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這種結(jié)構(gòu)不僅有效地緩解了動(dòng)態(tài)側(cè)擺的問題，同時(shí)也在一定程度上解決了門體安全性的問題。更重要的是，這種結(jié)構(gòu)極大地減少了滑輪的動(dòng)態(tài)磨損。這一點(diǎn)將在滑輪部分詳細(xì)論述。這種垂直雙導(dǎo)軌根據(jù)門體受力情況對(duì)截面曲線進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì)，可以使門機(jī)單扇門重量達(dá)到200公斤。

最新的自動(dòng)平移門導(dǎo)軌采用水平雙導(dǎo)軌設(shè)計(jì)。使門體重心處于水平雙導(dǎo)軌的兩個(gè)支撐點(diǎn)之間，形成正懸掛。導(dǎo)軌開口朝下，并配以雙側(cè)密封毛刷，形成密封式導(dǎo)軌。避免積塵對(duì)導(dǎo)軌及滑輪的磨損。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于如何解決導(dǎo)軌安裝和傳動(dòng)及電氣組件的固定問題。水平雙導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)在使用效果上的最大優(yōu)點(diǎn)是靜音，因?yàn)樗鼜氐捉鉀Q了側(cè)擺的問題從而達(dá)到了運(yùn)行中最大的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。實(shí)現(xiàn)了一定程度的免維修承諾。

（2）導(dǎo)軌及滑輪的動(dòng)態(tài)磨損
滑輪的動(dòng)態(tài)磨損不僅指滑輪在導(dǎo)軌上做勻速運(yùn)動(dòng)條件下的磨損，而更重要的是指自動(dòng)平移門短距離往返加速運(yùn)動(dòng)中滑輪的磨損。一般而言，滑輪在低勻速運(yùn)動(dòng)過程中，磨損極小，因?yàn)闈L動(dòng)摩擦系數(shù)比滑動(dòng)摩擦系數(shù)小得多。但是自動(dòng)平移門的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是，在很短的時(shí)間里，從靜止?fàn)顟B(tài)加速至0.4-0.7M，然后再減速直到門停止在最終位置。由于門體運(yùn)行是由固定在門機(jī)上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)皮帶來實(shí)現(xiàn)的，其情景非常類似于汽車的急速啟動(dòng)和剎車，前面或后面的滑輪會(huì)有很大的向下的壓力，因此加大了摩擦力。如果導(dǎo)軌上有積塵，滑輪的磨損就會(huì)更大。另外，因?yàn)樽詣?dòng)平移門的行程是固定的，所以對(duì)滑輪的磨損部位也相對(duì)固定，長(zhǎng)期為更換的滑輪會(huì)被磨損成三角弧形。門體在運(yùn)行中形成上下跳動(dòng)，產(chǎn)生很大噪音。這種情況如果繼續(xù)下去，鋁合金導(dǎo)軌就會(huì)成為波浪狀，開關(guān)們速度降低，電器部件負(fù)荷增大，直至門機(jī)徹底報(bào)廢。普通自動(dòng)平移門如果安裝和維護(hù)不當(dāng)，這個(gè)報(bào)廢過程可能在一年內(nèi)就完成。鋁合金導(dǎo)軌的精度和強(qiáng)度較低，加上使用頻率高，會(huì)使報(bào)廢過程大幅度加快。

必須找到系統(tǒng)的解決方案才能徹底避免這一問題。首先必須提高鋁合金型材的質(zhì)量，即保證導(dǎo)軌的強(qiáng)度、耐磨性和平直度；然后要選擇自潤(rùn)滑性好的滑輪材質(zhì)，因?yàn)閷?dǎo)軌上下不能加潤(rùn)滑劑，潤(rùn)滑會(huì)加速灰塵的積累。高檔自動(dòng)平移門的滑輪都采用特殊的尼龍滑輪，強(qiáng)度高、耐磨性好、自潤(rùn)滑性好，同時(shí)還能有一定的減震效果。

然而，如何通過滑輪的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從動(dòng)態(tài)過程的角度提出根本性的解決方案是問題的關(guān)鍵。市場(chǎng)上最簡(jiǎn)單的滑輪組合是單滑輪結(jié)構(gòu)，即一個(gè)滑輪連接一個(gè)門體吊掛件，一個(gè)門體由兩個(gè)滑輪來懸掛和驅(qū)動(dòng)，這種最原始當(dāng)然也是最經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)，完全不能解決滑輪和軌道的磨損問題；由兩個(gè)滑輪連接一個(gè)門體吊掛件，使一個(gè)門體由四個(gè)滑輪來懸掛和驅(qū)動(dòng)，分散了摩擦力，提高了門體的穩(wěn)定性，可以說提高了自動(dòng)門的一倍使用壽命，但最多也只解決了問題的一半。在垂直懸掛垂直雙導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，每一個(gè)門體吊掛件有兩個(gè)滑輪懸掛在朝上的支撐導(dǎo)軌上，另有兩個(gè)滑輪與朝下的導(dǎo)軌相接觸，使一個(gè)門體由四個(gè)滑輪來懸掛和驅(qū)動(dòng)，另有四個(gè)滑輪來穩(wěn)定門體，進(jìn)一步分散了摩擦力，避免類似汽車啟動(dòng)和剎車過程中前后輪的壓力不均，在水平和垂直兩個(gè)方向減少了門體的擺動(dòng)和震動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)較之側(cè)懸掛雙滑輪結(jié)構(gòu)又提高了幾乎一倍的使用壽命，而且大幅度的降低了運(yùn)行噪音。

在正懸掛水平雙導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，每一個(gè)門體吊掛件有兩組各兩個(gè)滑輪懸掛在兩條朝上的支撐導(dǎo)軌上，使一個(gè)門體由八個(gè)滑輪來懸掛和驅(qū)動(dòng)，進(jìn)一步分散了摩擦力，這種設(shè)計(jì)使減小滑輪直徑從而減小門機(jī)體積成為可能。這一點(diǎn)的重要性在于可以為不同建筑提供風(fēng)格不同的窄型自動(dòng)平移門。

（3）齒型皮帶

為了提高傳動(dòng)的機(jī)械效率，自動(dòng)平移門的傳動(dòng)都采用齒型皮帶。低檔自動(dòng)平移門的皮帶的齒型為直角，因?yàn)辇X型高度有限，當(dāng)皮帶張緊后以及門機(jī)加速運(yùn)行時(shí)，皮帶的齒距會(huì)產(chǎn)生變化因而導(dǎo)致皮帶磨損。低檔自動(dòng)平移門的皮帶是易損件，需定期更換，否則，不僅會(huì)提高功率損耗而且會(huì)導(dǎo)致皮帶損壞。