展馆自动双开侧滑门的结构设计

刘谦　赵世英　王宗瀚　黄澄　张哲欣

【摘 要】为了满足2017阿斯塔纳世博会上合丝路（北京）新媒体空间模型展馆出入口对门的特殊需求，研发设计了弧形自动双开侧滑门。应用SolidWorks三维计算机辅助设计软件，进行参数设定以及整体建模。与传统的滑轨门、合页门、平口门相比较，自动双开侧滑门具有自动控制，外观优美，结构独特，实用性强等特点。

【关键词】阿斯塔纳世博会；侧滑门；SolidWorks

由北京印刷学院设计、组织并策划的2017阿斯塔纳世博会上合合作组织馆-上合丝路（北京）新媒体空间项目，经过世博会3个月的运营，圆满完成世博会上合馆各项主题活动，上合丝路（北京）新媒体空间的模型展馆永久落户在北京印刷学院。为了完善上合馆北京新媒体空间模型展馆出入口的细节设计，本项目研发并设计了这款弧形侧滑门。柔美的弧线外观，使得双开弧形自动门气派豪华、外观独特。与传统的侧滑门相比，本设计更注重实现门与展馆内外幕布的高契合度，保证幕墙的安装与多媒体演示效果的展示需求。自动双开弧形门通过控制系统、传动系统，实现自动开合，经过参数调整也适用于其它高中端公众场所的出入口系统。

1 自动双开侧滑门的工作参数和总体结构设计

在设计总体构造的阶段，通过调研和检索同类型自动门、弧形门和侧滑门等相关资料，结合机械运作特点进行研讨和分析，选出合理设计方案；用SolidWorks软件进行传动系统设计，机械结构设计、各部件组成零件的详细设计；传动件及结构零件受力分析；利用SolidWorks实体建模软件完成自动双开侧滑门的三维实体模型虚拟展示和装配模拟；装配过程分析，整机立体三维模型。自动双开侧滑门的单栅门宽度为1570mm、高度为2600mm，双栅闭合总宽度3140mm；门面呈弧形，闭合时能与墙壁组合成一个完整的圆弧表面。自动双开侧滑门工作原理是由传感器感应人的经过，转换成电信号并传递信号到动力系统中的控制门的电动机，控制连杆机构摆动，从而控制门在滑道内的开合动作。

新媒体空间模型展馆正门效果图如图1所示，双开滑动门自动开合机构简图如图2所示：主体部分主要由连杆结构、环形壁面、滑动面、门结构、门下部滑动稳固减摩擦结构等组成，环形墙壁与地面滑道部分固定不动，驱动电机正转和反转，带动连杆机构运动，带动门沿地面滑道进行开合运动。选择地面滑道使门结构能够沿固定的滑道轨迹运动，使门打开时不影响建筑其他结构正常工作，门闭合时能与环形墙壁完美结合，组成一个圆环，满足美观，实用等要求。选用连杆结构的目的是把驱动电机的转动通过连杆转变为可满足特殊运动轨迹要求的空间复杂运动。采用门下部滑动稳固减摩擦结构，有效减小门在滑道滑动所受摩擦力的影响，同时满足门的稳固要求。为了预防自动双开侧滑门在工作中出现的突发停机状况，我们选择在门内部安装把手装置，在系统停止运行的情况下可由人手动操作门的开合。为了满足自动双开侧滑动门的可靠性和正常运行，简化结构，以实现门重量的减少和生产效率的提高。门结构采用轻质铝合金材料和压铸热处理防腐的制作工艺，以及定位销，隼的链接工艺，门把手采用螺钉链接固定。

图1 新媒体空间模型展馆正门效果图

图2 自動双开滑动门自动开合机构简图（俯视图）

2 侧滑门结构详细设计方案

自动双开弧形门的驱动系统是整个结构运作的关键，为整个系统提供动力，采用电机驱动，能够保证驱动的稳定性，采用连杆机构，满足将转动转变成复杂的空间运动。连杆机构材料采用45号中碳钢，链接方式采用轴，铜套，垫圈，定位销链接，保证连杆的受力强度，和稳定性。

一般滑道为直线型，只能满足直线运动，八字型滑道巧妙结合连杆机构可实现空间复杂运动，地面滑道部分采用八字型设计，确保门的前支柱（下转第46页）（上接第11页）先沿八字型上部滑道到达指定位置的同时，后支柱同样沿八字型上部滑道到达八字型下部滑道岔口位置，而后进入岔口滑道到达指定位置，满足门与环形墙壁的完美贴合。

一般滑轨大多采用滚轮式，两根轨道，一个滑轮，承重能力较差，反弹功能基本为零[1]。本设计门下部减摩擦稳固结构采用钢珠式滑轨结构，采用线性排列的钢珠组，具有缓冲关闭和按压反弹开启功能，承重力强。当门在八字型滑道中滑动时，能有效减小摩擦所带来的影响，并起到使门稳固的作用，底部钢珠对门起到支撑作用。门内侧安装门把手，确保在发生特殊情况时可以人工进行门的开合动作。通常能门把手多会破环门外观的和谐性，尤其是弧形门的把手，此门门把手采用隐藏式结构以及螺钉固定方法，确保不影响门的平滑美观[2]。

3 结束语

本弧型侧滑自动门既能合理空间布局，又安全可靠，能够很好地服务于2017哈萨克斯坦阿斯塔纳世博会上海合作组织新媒体空间展馆模型在我校的落地项目，也可应用于其它高中端公众场所的出入口系统。弧形自动门外形和谐优美，在简单的开闭之间，让人体验到弧形门散发出的轻盈之感、和谐之美。

【参考文献】

[1]周福荣，施华滩.滑动门上走轮臂与上导轨干涉问题研究[J]. 企业科技与发展，2015（3）：24-26.

[2]刘艳荣，谭铁仁.屏蔽门系统滑动门手动解锁装置的改进设计[J].城市轨道交通研究，2015（4）：71-74.endprint