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摘 要:车库提升门是汽车进出停车设备的出入口,起到开启和封闭门口的功能,提升门开启是否顺畅、开启时间响应是否快速、结构是否简单合理等直接影响到存取车的快慢及整体设备的功能。本文主要提出一种用于垂直升降立体车库的剪式垂直提升门的改进设计,并对其功能原理、主要结构、结构特点、核心内容的选择与计算等作以阐述。
关键词:立体车库;提升门;包角;配重;曳引轮
引言:随着当今车辆的日益增多,各大中城市停车难的问题已日趋严峻,为充分利用土地资源,解决城市里的停车问题,同时需要操作简单的自动化停车设备已成为社会共同关注的焦点。垂直升降类机械式停车设备(以下简称塔式库),是一种占地面积少,容车位多,存取车方便快捷的一种停车设备。它是通过提升中间提升平台,然后再把平台上的汽车横移到左右两侧指定车位上而完成存取车的功能。而提升门是塔式库的一个重要组成部分,起到开门与关门的作用。
功能原理
由电机旋转带动其上的钢丝绳轮,靠钢丝绳与绳轮间的摩擦力来提升钢丝绳,钢丝绳一端与下半门连接,另一端与配重体连接,下半门与上半门靠链条连接。当钢丝绳上升时,带动下半门上升,同时下半门带动上半门上升。而配重体体提升门交替升降,从而实现提升门开启功能。而门上升和下降的高度由配重体旁边的限位开关来控制。
主要结构组成
以往的提升门大部分为,卷帘式、整体横移式、整体升降式等结构,卷帘门式结构虽然占用空间小,但是故障率较高,在提升和下降时门容易出现卡阻现象,一旦出现卡阻,维修时间长将直接影响汽车的存取功能。单体横移式和单体升降式虽然故障率小,但是占用了较大的安装空间,影响了设备整体外观性,并增加了外装饰用的成本。综合以上提升门结构的优缺点,提出了一种既节省安装空间、紧凑、又安全可靠地一种剪式垂直提升门。提升门主要由以下部分组成:
驱动部分、框架部分、导向机构、提升机构、配重部分、控制系统等部分组成。
1、驱动电机总成 2、门框架 3、钢丝绳 4、导向轮 5、提升链条 6、立柱 7、导轨 8、上半门 9、下半门 10、配重总成 11、限位开关
结构特点
曳引式驱动方式既电机直接驱动钢丝绳摩擦轮正反转,从而带动钢丝绳两端的载荷交替上升与下降。此驱动方式是以摩擦方式为提升力,与其他传动方式相比,具有结构紧凑、传动稳定、震动小等优点。提升门分上下两部分,排列上采用交错排列,剪切运动形式。这种特点具有结构紧凑、安装空间小、安装、维修方便等优点。
核心参数的选择与计算:
提升门的设计计算和主要参数的选择为:电机功率的选择计算、配重重量的选择、曳引轮槽形的选择、钢丝绳在曳引轮上包角的选择。这几项内容选择的是否恰当直接影响到提升门整体功能的实现的好与坏。现将各项选择的依据做如下表述:
1、电机功率的选择
提升门上升与下降时受力较复杂,一般电机功率可按下式选择:
式中:N-电动机功率(KW)
-提升门平衡系数(0.45-0.55)
Q-提升门额定重量(kg)
-提升门机械总效率
V-提升门提升速度(m/s)
电机的额定功率应略大于电机的计算功率
2、配重重量的选择
配重重量的计算公式为:W=kG
式中:W-配重重量(Kg)
k-平衡系数(一般取0.45-0.55)
G-门重量(Kg)
3、曳引轮绳槽形状的选择
曳引轮绳槽分为半圆形槽、凹形槽、V形槽、带切口的V形槽。
对于半圆形槽,其钢丝绳与绳槽接触面积大,使用寿命长,但是摩擦力小,使曳引力小。对于凹形槽时,这种形式摩擦力大,寿命长、能获得较大的曳引力,但是,这种槽形加工成本高。对于V形槽,这种形槽能获得较大的摩擦力,但是对钢丝绳的磨损较大。对于带切口的V形槽,这种形槽能获得较大的摩擦力,而且钢丝绳寿命也较大,加工成本低。结合本提升门的结构特征,采用带切口的V形槽较为合理。
4、钢丝绳在曳引轮上包角的选择
包角是指钢丝绳包围在曳引轮上切点处法线间的夹角,包角设计的是否合理直接影响到提升功能的实现,也是整个设计中的核心部分。若包角过小,则钢丝绳在绳槽内打滑,无法实现门的升降。包角选择可按下面公式计算:
式中:-曳引绳提升门一端提升力(N)
-曳引绳配重体一端提升力(N)
e -自然对数底数,e=2.71828
k -摩擦系数修正值
f -钢丝绳与绳槽间摩擦系数
-曳引绳在曳引轮上的包角
结论:经过以上研究分析,剪式提升门与现有提升门相比具有结构紧凑、简单、故障率低、安装、维修方便等特点。随着科技的进步,提升门的种类将会更加繁多,功能更加齐全,设备将会进一步向高智能化的方向发展。
参考文献:
[1]申永胜,机械原理教程[M].清华大学出版社
[2]单辉祖,材料力学.北京:高等教育出版社,2004
[3]吴国政,电梯原理.使用.维修 北京:电子工业出版社,1999.6
关键词:立体车库;提升门;包角;配重;曳引轮
引言:随着当今车辆的日益增多,各大中城市停车难的问题已日趋严峻,为充分利用土地资源,解决城市里的停车问题,同时需要操作简单的自动化停车设备已成为社会共同关注的焦点。垂直升降类机械式停车设备(以下简称塔式库),是一种占地面积少,容车位多,存取车方便快捷的一种停车设备。它是通过提升中间提升平台,然后再把平台上的汽车横移到左右两侧指定车位上而完成存取车的功能。而提升门是塔式库的一个重要组成部分,起到开门与关门的作用。
功能原理
由电机旋转带动其上的钢丝绳轮,靠钢丝绳与绳轮间的摩擦力来提升钢丝绳,钢丝绳一端与下半门连接,另一端与配重体连接,下半门与上半门靠链条连接。当钢丝绳上升时,带动下半门上升,同时下半门带动上半门上升。而配重体体提升门交替升降,从而实现提升门开启功能。而门上升和下降的高度由配重体旁边的限位开关来控制。
主要结构组成
以往的提升门大部分为,卷帘式、整体横移式、整体升降式等结构,卷帘门式结构虽然占用空间小,但是故障率较高,在提升和下降时门容易出现卡阻现象,一旦出现卡阻,维修时间长将直接影响汽车的存取功能。单体横移式和单体升降式虽然故障率小,但是占用了较大的安装空间,影响了设备整体外观性,并增加了外装饰用的成本。综合以上提升门结构的优缺点,提出了一种既节省安装空间、紧凑、又安全可靠地一种剪式垂直提升门。提升门主要由以下部分组成:
驱动部分、框架部分、导向机构、提升机构、配重部分、控制系统等部分组成。
1、驱动电机总成 2、门框架 3、钢丝绳 4、导向轮 5、提升链条 6、立柱 7、导轨 8、上半门 9、下半门 10、配重总成 11、限位开关
结构特点
曳引式驱动方式既电机直接驱动钢丝绳摩擦轮正反转,从而带动钢丝绳两端的载荷交替上升与下降。此驱动方式是以摩擦方式为提升力,与其他传动方式相比,具有结构紧凑、传动稳定、震动小等优点。提升门分上下两部分,排列上采用交错排列,剪切运动形式。这种特点具有结构紧凑、安装空间小、安装、维修方便等优点。
核心参数的选择与计算:
提升门的设计计算和主要参数的选择为:电机功率的选择计算、配重重量的选择、曳引轮槽形的选择、钢丝绳在曳引轮上包角的选择。这几项内容选择的是否恰当直接影响到提升门整体功能的实现的好与坏。现将各项选择的依据做如下表述:
1、电机功率的选择
提升门上升与下降时受力较复杂,一般电机功率可按下式选择:
式中:N-电动机功率(KW)
-提升门平衡系数(0.45-0.55)
Q-提升门额定重量(kg)
-提升门机械总效率
V-提升门提升速度(m/s)
电机的额定功率应略大于电机的计算功率
2、配重重量的选择
配重重量的计算公式为:W=kG
式中:W-配重重量(Kg)
k-平衡系数(一般取0.45-0.55)
G-门重量(Kg)
3、曳引轮绳槽形状的选择
曳引轮绳槽分为半圆形槽、凹形槽、V形槽、带切口的V形槽。
对于半圆形槽,其钢丝绳与绳槽接触面积大,使用寿命长,但是摩擦力小,使曳引力小。对于凹形槽时,这种形式摩擦力大,寿命长、能获得较大的曳引力,但是,这种槽形加工成本高。对于V形槽,这种形槽能获得较大的摩擦力,但是对钢丝绳的磨损较大。对于带切口的V形槽,这种形槽能获得较大的摩擦力,而且钢丝绳寿命也较大,加工成本低。结合本提升门的结构特征,采用带切口的V形槽较为合理。
4、钢丝绳在曳引轮上包角的选择
包角是指钢丝绳包围在曳引轮上切点处法线间的夹角,包角设计的是否合理直接影响到提升功能的实现,也是整个设计中的核心部分。若包角过小,则钢丝绳在绳槽内打滑,无法实现门的升降。包角选择可按下面公式计算:
式中:-曳引绳提升门一端提升力(N)
-曳引绳配重体一端提升力(N)
e -自然对数底数,e=2.71828
k -摩擦系数修正值
f -钢丝绳与绳槽间摩擦系数
-曳引绳在曳引轮上的包角
结论:经过以上研究分析,剪式提升门与现有提升门相比具有结构紧凑、简单、故障率低、安装、维修方便等特点。随着科技的进步,提升门的种类将会更加繁多,功能更加齐全,设备将会进一步向高智能化的方向发展。
参考文献:
[1]申永胜,机械原理教程[M].清华大学出版社
[2]单辉祖,材料力学.北京:高等教育出版社,2004
[3]吴国政,电梯原理.使用.维修 北京:电子工业出版社,1999.6