垂直提升门的弹簧平衡系统

1、文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持标准提升门的弹簧平衡系统标准提升门的弹簧平衡系统一文中，通过理论计算的方法，讨论了在标准提升门中 选用平衡系统时应注意的问题，本文基于此，对于垂直提升门进行了分析。垂直提升门是指：门在任何状态下，门体全部都处于垂直状态，因此，门的全部重量都 需要由弹簧平衡系统来平衡。典型的垂直提升门如图1所行甜1其里的垂克片针门根据材料力学中的公式可得弹簧近似计算公式，T= KT -（）公式 1T 弹簧在被扭转变形后所产生的扭矩，单位为 N mmKt 弹簧的扭转刚度，当弹簧被扭转时，每增加1 °扭转角所产生的扭矩，单位为 N mm/（&

2、#176; ）4 弹簧被扭转的角度，单位为 （°）在弹性限度内，KT为常数，弹簧在被扭转变形后所产生的扭矩T与弹簧被扭转的角度 。成正比。设：垂直提升门开启高度为H,单位是mm,门的总重量是 WD,单位是kg设：门被部分关闭，关闭的高度为h ，单位是mm这时部分关闭的门体垂直部分所产生的重量W 为W=WD h/H公式 2而重量 W 所产生的扭矩 TW 为TW = W- g r= WD h/H g r 公式 3r 钢丝绳轮在门被关闭高度为 h 时的半径，单位是mmg重力加速度，约为 9800,单位是 mm/s2当标准提升门的平衡系统平衡时，弹簧在所产生的扭矩T 应等于门体垂直部分的重力

3、所产生的扭矩TW ，即：K后WD- h/H g r公式 4当门全部开启时，即 h = 0时，滑升门全部处于水平状态，这时门体垂直部分所产生的重力为0,即平衡弹簧处于自由状态，即 。=0。当门被部分关闭，关闭的高度为h时，平衡弹簧被扭转的角度。应该为长度为h的钢丝绳在钢丝绳轮上缠绕的圈数乘以360°根据公式3我们可以看出：TW与h r呈线性关系，而当r不变时，TW与h呈线性关系。 当 r 不变时，平衡弹簧被扭转的角度3=360° - h/2 71r 公式 5兀一一圆周率，约为 3.14。与h也呈线性关系将公式 5 代入公式 4 即得到：KT- 360° h/2=t（

4、WD - h/H g r 公式 6因此KT = 2 兀 r2 g WD60° H） 公式 7可以看出，弹簧的扭转刚度KT 与门的部分开启高度h 无关。因此，如果弹簧的扭转刚度KT 按公式 7 计算，在弹簧的弹性限度内，如果WD 、 r 及 H 不变，门无论开启到任何位置，门都会处于平衡状态。而在标准提升门确定之后， WD 、 r 及 H 就已经确定，因此，计算并加工出具有相应的弹簧的扭转刚度KT 的弹簧是至关重要的。由此也可以证明为什么在标准提升门的平衡系统中我们采用直径不变的钢丝绳轮。因为2兀、360。、g为常数，所以我们所需要的平衡系统弹簧的扭转刚度KT应与门的总重量 WD 及平

5、衡系统钢丝绳轮的半径r 的平方成正比；与门的高度H 成反比。由此还可以看出，在门的总重量WD 一定时，我们所需要的平衡弹簧的扭转刚度KT 与门的宽度无关。因此，在选用或采购标准提升门的平衡系统弹簧时，必须要向弹簧生产厂家提供以下参数，并根据这些参数计算弹簧的扭转刚度。1. 门的重量WD2. 门的高度H3. 平衡系统钢丝绳轮的半径r 或直径 D在弹簧做好以后，不可以随意改变这三个参数或未加以计算就用于其它的门。而在实际应用中， 标准提升门并不是处于先前所假设的理想状态， 有以下几个问题需要注意：1. 在门刚刚开启（或接近完全关闭）时， 上部门体并不是立即转向水平状态， 而是经过部分垂直的直轨然后

6、经过弯轨（也许没有直轨，直接经过弯轨）转向水平状态，所以我们有时使用的钢丝绳轮的最外边一两圈的绕线半径是由大变小的，这是用来平衡在开门后在洞口高度以上的部分垂直的直轨和弯轨上的门板所产生的重力。因此这一两圈钢丝绳轮对于平衡门在接近关闭状态部分是非常重要的。而在实际安装中，如果所用的钢丝绳过长，有很多门在关闭状态时仍有几圈钢丝绳缠绕在钢丝绳轮上，这时钢丝绳轮的最外边一两圈就失去了作用。而这样会造成如果门在接近地面时门可以平衡，而门在开启到上部时弹簧的力量就不足以使门保持平衡；如果门在开启到上部时门可以平衡，而门在接近地面时弹簧的力量就显得过大。2. 在门开启到洞口高度时并不是全部门体都转变为水平

7、状态，还有部分门体停留在垂直状态或停留在弯轨部分，仍需要弹簧来保持平衡；而且在门全部开启时为保持钢丝绳仍处于绷紧状态，弹簧也不能完全处于自由状态。根据国外的资料，一般取弹簧处于 1 到 1.25 圈的盘紧状态。因此在计算弹簧时，在门处于完全关闭的状态，弹簧盘紧的圈数应为 H/2兀r+ 1.25 ,而不是H/2兀1'圈。这在计算弹簧时应加以考虑。在弹簧计算加工无误的情况下，在安装时，应先将门安装好并使门处于完全关闭状态。然后将弹簧盘紧 H/2兀r+ 1.25圈，这时门在任何位置都应处于平衡状态，且在门完全开启时，弹簧仍处于1.25 圈的盘紧状态。3. 如果水平轨道不完全水平安装，应该考虑水平轨道倾斜的角度。4. 如果钢丝绳