施工升降機自動門驅動裝置的結構設計

賴萃旺

（廣州逸安工程機械有限公司，廣州 510800）

在建筑工地施工中，施工升降機是常見的運載設備，主要由轎廂、驅動機構、標準節、附墻、底盤、圍欄以及電氣系統等部分組成，主要負責人和貨的垂直運輸工作[1]。吊籠是升降機上重要的裝載裝置。吊籠上的吊籠門多采用手動和自動兩種開關方式[2]。鏈接吊籠門一般采用鋼絲繩或鏈條形式的柔性連接驅動，需要單獨設置門鎖。此外，柔性連接傳動存在鋼絲繩脫槽或鏈條脫離鏈輪等問題[3-5]。本文主要介紹一種適用于施工升降機自動門驅動裝置的結構設計及其實現過程。

1 施工升降機自動門驅動裝置整體方案設計思路

用于施工電梯升降機自動門的驅動裝置，需要在吊籠頂部兩側設置供自動門轉動的轉角器，同時將轉角器輸出軸通過齒輪連接，轉角器輸出軸鏈接的齒輪與安裝在自動門兩側的齒條嚙合。含驅動電機的驅動機構安裝在吊籠頂部，與轉角器輸入軸的轉軸相連接，用于同時驅動兩根轉軸。

驅動機構同時驅動兩根轉軸，兩根轉軸驅動兩側的轉角器，轉角器將動力轉向90°，并從輸出軸驅動齒輪。由于齒輪與自動門的齒條嚙合，齒輪的旋轉會帶動齒條相對齒輪上下移動，進而驅動自動門升降。設計采用齒輪與齒條的嚙合驅動，穩定性高。驅動機構可以使用自帶剎車或自鎖的驅動機構，用于鎖定自動門，不必再單獨設置門鎖。

2 施工升降機驅動裝置的整體結構

如圖1所示，施工升降機自動門驅動系統由吊籠1、驅動裝置2和自動門3組成。驅動裝置2包括設在吊籠1頂部兩側的轉角器25、與轉角器25輸出軸連接的齒輪26、設在自動門3兩側且與對應的齒輪26嚙合的齒條27、設在吊籠1頂部且與轉角器25輸入軸連接的轉軸23和同時驅動兩根轉軸23的驅動機構21。驅動機構21和兩側的轉角器25安裝在安裝座24上，使得驅動機構21、轉角器25、轉軸23和齒輪26形成一個整體模塊，保證兩個齒輪26的安裝精準和同步運動。安裝座24安裝在吊籠1頂部靠近自動門3的一側，包括兩根橫桿和設在橫桿底部的支座。支座通過螺栓固定在吊籠1上，兩個轉角器25分別固定在橫桿的兩端。驅動機構21固定在橫桿的中間位置，兩個轉角器25關于驅動機構21呈對稱設置。驅動機構21包括電機和減速器，電機與減速器的輸入軸連接，減速器的兩個輸出軸分別與兩側的轉軸23連接。驅動機構21帶有自鎖和剎車功能，自動門3停止時，依靠自鎖功能防止齒輪26反轉，保證自動門3不會下墜，從而不必單獨設置門鎖。減速器輸出軸與轉軸23一端之間設有聯軸器22，轉角器25的輸入端與轉軸23另一端之間設有聯軸器22。轉角器25的位置可以適當調整，確保齒條27可在齒輪26上做有效嚙合運動。轉角器25包括殼體、與輸入軸連接的第一扇形齒輪和與輸出軸連接的第二扇形齒輪。第一扇形齒輪與第二扇形齒輪嚙合，輸入軸與輸出軸相互垂直。齒條27設在自動門3內側的兩側位置，自動門3的兩側面設有導向條31。導向條31與吊籠1上的滑輪32配合，可增加自動門3升降的穩定性。

施工升降機自動門驅動系統具體安裝位置及安裝方法，如圖1所示。驅動機構21和兩側的轉角器25安裝在安裝座24上，安裝座24安裝在吊籠頂部靠近自動門3的一側。安裝座24包括兩根橫桿和設在橫桿底部的支座。兩個轉角器25分別固定在橫桿的兩端，驅動機構21固定在橫桿的中間位置。驅動機構21包括電機和減速器，電機與減速器的輸入軸連接，減速器的兩個輸出軸分別與兩側的轉軸23連接。減速器的輸出軸與轉軸一端之間采用聯軸器連接。

圖1 施工升降機自動門驅動系統結構

3 施工升降機自動門升降過程設計

施工升降機自動門的升降主要采用以驅動機構驅動的自動升降方式，工作原理如圖2和圖3所示，可分為上升動作和下降動作兩種工作狀態。

圖2 驅動機構工作流程圖

圖3 驅動機構內部

3.1 上升動作

自動門執行上升操作時，驅動機構21同時驅動左右兩根轉軸23轉動，兩根轉軸23分別帶動兩側的轉角器25旋轉，轉角器25將動力轉向90°并從輸出軸驅動齒輪26。由于齒輪26與自動門3的齒條27嚙合，齒輪26旋轉帶動齒條27相對齒輪26向上移動，實現自動門3上升運動。

3.2 下降動作

當自動門上升動作執行完畢開始執行下降操作時，驅動機構21反向驅動轉軸23旋轉，轉軸23帶動兩側的轉角器25反向旋轉，轉角器25將動力轉向90°并從輸出軸驅動齒輪26。由于齒輪26與自動門3的齒條27嚙合，齒輪26旋轉帶動齒條27相對齒輪26向下移動，實現自動門3下降運動。

驅動機構21和兩側的轉角器25安裝在安裝座24上，使得驅動機構21、轉角器25、轉軸23和齒輪26形成一個整體模塊，保證兩個齒輪26的安裝精準和同步運動。驅動機構21固定在橫桿的中間位置，兩個轉角器25關于驅動機構21呈對稱設置。驅動機構21帶有自鎖和剎車功能。自動門3停止時，依靠自鎖功能防止齒輪26反轉，保證自動門3不會下墜，從而不必單獨設置門鎖。齒條27設在自動門3內側的兩側位置，自動門3的兩側面設有導向條31，導向條31與吊籠1上的滑輪32配合，增加了自動門3升降的穩定性。轉角器的輸入端與轉軸另一端設有聯軸器。運用轉角器可實現雙齒輪傳動，保證自動門運行的安全性和流暢度。本設計結構簡單，安裝方便，適用于特種作業裝備，可有效提高工作效率，降低勞動強度和勞動風險。此外，設計采用剛性傳動，可做到動停自如，不必單獨設置吊籠門鎖。

4 結語

本文設計了一種用于施工升降機自動門驅動裝置，可以實現自動門的自動鎖定，通過齒輪齒條嚙合傳動，傳動穩定可靠。驅動裝置所采用驅動機構，可采用帶自鎖功能的機構，實現自動門自動上鎖，無須手工操作，能有效提高工作效率，降低勞動強度。本設計結構簡單，成本較低，使用方便，易于維護。