展館自動雙開側滑門的結構設計

劉謙　趙世英　王宗瀚　黃澄　張哲欣

【摘 要】為了滿足2017阿斯塔納世博會上合絲路（北京）新媒體空間模型展館出入口對門的特殊需求，研發設計了弧形自動雙開側滑門。應用SolidWorks三維計算機輔助設計軟件，進行參數設定以及整體建模。與傳統的滑軌門、合頁門、平口門相比較，自動雙開側滑門具有自動控制，外觀優美，結構獨特，實用性強等特點。

【關鍵詞】阿斯塔納世博會；側滑門；SolidWorks

由北京印刷學院設計、組織并策劃的2017阿斯塔納世博會上合合作組織館-上合絲路（北京）新媒體空間項目，經過世博會3個月的運營，圓滿完成世博會上合館各項主題活動，上合絲路（北京）新媒體空間的模型展館永久落戶在北京印刷學院。為了完善上合館北京新媒體空間模型展館出入口的細節設計，本項目研發并設計了這款弧形側滑門。柔美的弧線外觀，使得雙開弧形自動門氣派豪華、外觀獨特。與傳統的側滑門相比，本設計更注重實現門與展館內外幕布的高契合度，保證幕墻的安裝與多媒體演示效果的展示需求。自動雙開弧形門通過控制系統、傳動系統，實現自動開合，經過參數調整也適用于其它高中端公眾場所的出入口系統。

1 自動雙開側滑門的工作參數和總體結構設計

在設計總體構造的階段，通過調研和檢索同類型自動門、弧形門和側滑門等相關資料，結合機械運作特點進行研討和分析，選出合理設計方案；用SolidWorks軟件進行傳動系統設計，機械結構設計、各部件組成零件的詳細設計；傳動件及結構零件受力分析；利用SolidWorks實體建模軟件完成自動雙開側滑門的三維實體模型虛擬展示和裝配模擬；裝配過程分析，整機立體三維模型。自動雙開側滑門的單柵門寬度為1570mm、高度為2600mm，雙柵閉合總寬度3140mm；門面呈弧形，閉合時能與墻壁組合成一個完整的圓弧表面。自動雙開側滑門工作原理是由傳感器感應人的經過，轉換成電信號并傳遞信號到動力系統中的控制門的電動機，控制連桿機構擺動，從而控制門在滑道內的開合動作。

新媒體空間模型展館正門效果圖如圖1所示，雙開滑動門自動開合機構簡圖如圖2所示：主體部分主要由連桿結構、環形壁面、滑動面、門結構、門下部滑動穩固減摩擦結構等組成，環形墻壁與地面滑道部分固定不動，驅動電機正轉和反轉，帶動連桿機構運動，帶動門沿地面滑道進行開合運動。選擇地面滑道使門結構能夠沿固定的滑道軌跡運動，使門打開時不影響建筑其他結構正常工作，門閉合時能與環形墻壁完美結合，組成一個圓環，滿足美觀，實用等要求。選用連桿結構的目的是把驅動電機的轉動通過連桿轉變為可滿足特殊運動軌跡要求的空間復雜運動。采用門下部滑動穩固減摩擦結構，有效減小門在滑道滑動所受摩擦力的影響，同時滿足門的穩固要求。為了預防自動雙開側滑門在工作中出現的突發停機狀況，我們選擇在門內部安裝把手裝置，在系統停止運行的情況下可由人手動操作門的開合。為了滿足自動雙開側滑動門的可靠性和正常運行，簡化結構，以實現門重量的減少和生產效率的提高。門結構采用輕質鋁合金材料和壓鑄熱處理防腐的制作工藝，以及定位銷，隼的鏈接工藝，門把手采用螺釘鏈接固定。

圖1 新媒體空間模型展館正門效果圖

圖2 自動雙開滑動門自動開合機構簡圖（俯視圖）

2 側滑門結構詳細設計方案

自動雙開弧形門的驅動系統是整個結構運作的關鍵，為整個系統提供動力，采用電機驅動，能夠保證驅動的穩定性，采用連桿機構，滿足將轉動轉變成復雜的空間運動。連桿機構材料采用45號中碳鋼，鏈接方式采用軸，銅套，墊圈，定位銷鏈接，保證連桿的受力強度，和穩定性。

一般滑道為直線型，只能滿足直線運動，八字型滑道巧妙結合連桿機構可實現空間復雜運動，地面滑道部分采用八字型設計，確保門的前支柱（下轉第46頁）（上接第11頁）先沿八字型上部滑道到達指定位置的同時，后支柱同樣沿八字型上部滑道到達八字型下部滑道岔口位置，而后進入岔口滑道到達指定位置，滿足門與環形墻壁的完美貼合。

一般滑軌大多采用滾輪式，兩根軌道，一個滑輪，承重能力較差，反彈功能基本為零[1]。本設計門下部減摩擦穩固結構采用鋼珠式滑軌結構，采用線性排列的鋼珠組，具有緩沖關閉和按壓反彈開啟功能，承重力強。當門在八字型滑道中滑動時，能有效減小摩擦所帶來的影響，并起到使門穩固的作用，底部鋼珠對門起到支撐作用。門內側安裝門把手，確保在發生特殊情況時可以人工進行門的開合動作。通常能門把手多會破環門外觀的和諧性，尤其是弧形門的把手，此門門把手采用隱藏式結構以及螺釘固定方法，確保不影響門的平滑美觀[2]。

3 結束語

本弧型側滑自動門既能合理空間布局，又安全可靠，能夠很好地服務于2017哈薩克斯坦阿斯塔納世博會上海合作組織新媒體空間展館模型在我校的落地項目，也可應用于其它高中端公眾場所的出入口系統。弧形自動門外形和諧優美，在簡單的開閉之間，讓人體驗到弧形門散發出的輕盈之感、和諧之美。

【參考文獻】

[1]周福榮，施華灘.滑動門上走輪臂與上導軌干涉問題研究[J]. 企業科技與發展，2015（3）：24-26.

[2]劉艷榮，譚鐵仁.屏蔽門系統滑動門手動解鎖裝置的改進設計[J].城市軌道交通研究，2015（4）：71-74.endprint