自動門：自動平移門的機械結(jié)構(gòu)

來源： 菲勒自動門 發(fā)布時間：2020-05-19

自動平移門的機械結(jié)構(gòu)
從機械結(jié)構(gòu)上看，自動平移門的基本組件是導(dǎo)軌、滑輪及傳動皮帶。由于這三個部分與自動門的運行直接有關(guān)，是自動門正常使用條件下的易損件，其結(jié)構(gòu)設(shè)計、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）自動平移門的導(dǎo)軌及滑輪結(jié)構(gòu)
長期以來，自動平移門滑軌的設(shè)計完全不同于非自動平移門滑軌的設(shè)計。后者通常有兩道水平方向的平行滑軌,兩個(或四個)滑輪通過中間的連接件與懸掛的移動門體相連,移動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)可以達到很好的穩(wěn)定性和靜音效果。但是，自動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，所以最簡單的辦法就是將滑軌設(shè)計成單側(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)計的優(yōu)點是安裝和調(diào)節(jié)門體方便、維修也容易。但是，這種設(shè)計有許多致命的弱點。第一，因為是側(cè)懸掛結(jié)構(gòu)，對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)生動態(tài)側(cè)擺。為此，這種自動門門體下部的導(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的條件下依然可以運行。這種側(cè)擺動產(chǎn)生的震動在使用效果上表現(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。所以使用這種自動門必須注意保養(yǎng)和維護。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。所以選擇這種自動門必須注意自動門的抗風(fēng)壓強度。第四，這種不穩(wěn)定的運行使驅(qū)動器負載不斷變化，對電氣組件的使用壽命影響極大。

這種結(jié)構(gòu)設(shè)計的自動平移門的質(zhì)量取決于導(dǎo)軌鋁合金型材的材質(zhì)、精度、強度、滑輪的材質(zhì)及加工精度，以及門體吊掛件的設(shè)計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的同類自動門產(chǎn)品比較可靠。因為那里的基礎(chǔ)工業(yè)，特別是鋁合金加工的平均水平較高。

這種自動平移門安裝和調(diào)試的關(guān)鍵是提高精度，即導(dǎo)軌的平直度和水平度，門體的兩個吊掛點所形成的直線與導(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。在自動門投入使用后，尤其是初期，經(jīng)常調(diào)節(jié)門體，修正運行產(chǎn)生的誤差。另外，要嚴(yán)格限制門體重量，不能超過自動門的額定負重。通常在三個月最多一年內(nèi)要對自動門進行全面的清理和調(diào)整。

為了解決側(cè)擺的問題，歐洲高檔自動平移門的導(dǎo)軌采用了垂直雙導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計。這種結(jié)構(gòu)不僅有效地緩解了動態(tài)側(cè)擺的問題，同時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態(tài)磨損。這一點將在滑輪部分詳細論述。這種垂直雙導(dǎo)軌根據(jù)門體受力情況對截面曲線進行加強設(shè)計，可以使門機單扇門重量達到200公斤。

最新的自動平移門導(dǎo)軌采用水平雙導(dǎo)軌設(shè)計。使門體重心處于水平雙導(dǎo)軌的兩個支撐點之間，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。避免積塵對導(dǎo)軌及滑輪的磨損。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵在于如何解決導(dǎo)軌安裝和傳動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)點是靜音，因為它徹底解決了側(cè)擺的問題從而達到了運行中最大的動態(tài)穩(wěn)定性。實現(xiàn)了一定程度的免維修承諾。

（2）導(dǎo)軌及滑輪的動態(tài)磨損
滑輪的動態(tài)磨損不僅指滑輪在導(dǎo)軌上做勻速運動條件下的磨損，而更重要的是指自動平移門短距離往返加速運動中滑輪的磨損。一般而言，滑輪在低勻速運動過程中，磨損極小，因為滾動摩擦系數(shù)比滑動摩擦系數(shù)小得多。但是自動平移門的運動特點是，在很短的時間里，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。由于門體運行是由固定在門機上的驅(qū)動電機通過傳動齒輪帶動皮帶來實現(xiàn)的，其情景非常類似于汽車的急速啟動和剎車，前面或后面的滑輪會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，滑輪的磨損就會更大。另外，因為自動平移門的行程是固定的，所以對滑輪的磨損部位也相對固定，長期為更換的滑輪會被磨損成三角弧形。門體在運行中形成上下跳動，產(chǎn)生很大噪音。這種情況如果繼續(xù)下去，鋁合金導(dǎo)軌就會成為波浪狀，開關(guān)們速度降低，電器部件負荷增大，直至門機徹底報廢。普通自動平移門如果安裝和維護不當(dāng)，這個報廢過程可能在一年內(nèi)就完成。鋁合金導(dǎo)軌的精度和強度較低，加上使用頻率高，會使報廢過程大幅度加快。

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)軌的強度、耐磨性和平直度；然后要選擇自潤滑性好的滑輪材質(zhì)，因為導(dǎo)軌上下不能加潤滑劑，潤滑會加速灰塵的積累。高檔自動平移門的滑輪都采用特殊的尼龍滑輪，強度高、耐磨性好、自潤滑性好，同時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)計從動態(tài)過程的角度提出根本性的解決方案是問題的關(guān)鍵。市場上最簡單的滑輪組合是單滑輪結(jié)構(gòu)，即一個滑輪連接一個門體吊掛件，一個門體由兩個滑輪來懸掛和驅(qū)動，這種最原始當(dāng)然也是最經(jīng)濟的設(shè)計，完全不能解決滑輪和軌道的磨損問題；由兩個滑輪連接一個門體吊掛件，使一個門體由四個滑輪來懸掛和驅(qū)動，分散了摩擦力，提高了門體的穩(wěn)定性，可以說提高了自動門的一倍使用壽命，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)計中，每一個門體吊掛件有兩個滑輪懸掛在朝上的支撐導(dǎo)軌上，另有兩個滑輪與朝下的導(dǎo)軌相接觸，使一個門體由四個滑輪來懸掛和驅(qū)動，另有四個滑輪來穩(wěn)定門體，進一步分散了摩擦力，避免類似汽車啟動和剎車過程中前后輪的壓力不均，在水平和垂直兩個方向減少了門體的擺動和震動，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行噪音。

在正懸掛水平雙導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，每一個門體吊掛件有兩組各兩個滑輪懸掛在兩條朝上的支撐導(dǎo)軌上，使一個門體由八個滑輪來懸掛和驅(qū)動，進一步分散了摩擦力，這種設(shè)計使減小滑輪直徑從而減小門機體積成為可能。這一點的重要性在于可以為不同建筑提供風(fēng)格不同的窄型自動平移門。

（3）齒型皮帶

為了提高傳動的機械效率，自動平移門的傳動都采用齒型皮帶。低檔自動平移門的皮帶的齒型為直角，因為齒型高度有限，當(dāng)皮帶張緊后以及門機加速運行時，皮帶的齒距會產(chǎn)生變化因而導(dǎo)致皮帶磨損。低檔自動平移門的皮帶是易損件，需定期更換，否則，不僅會提高功率損耗而且會導(dǎo)致皮帶損壞。