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自动门的工作原理

来源:      2018/6/15 16:30:10      点击:
自动门机的基本组成大体上相同,有了以上构成,再加上开门信号,就可以配置成一套简单的自动门系统了。 
   自动门的系统配是指根据使用要求而配备的,与自动门控制器相连的外围辅助控制装置,如开门信号源、门禁系统、安全装置、集中控制等。必须根据建筑物的使用特点。通过人员的组成,楼宇自控的系统要求等合理配备辅助控制装置。 
1、开门信号
     自动门的开门信号是触点信号,微波雷达和红外传感器是常用的两种信号源: 
     微波雷达是对物体的位移反应,因而反应速度快,适用于行走速度正常的人员通过的场所,它的特点是一旦在门附近的人员不想出门而静止不动后,雷达便不再反应,自动门就会关闭,对门机有一定的保护作用。 
红外传感器对物体存在进行反应,不管人员移动与否,只要处于传感器的扫描范围内,它都会反应即传出触点信号。缺点是红外传感器的反应速度较慢,适用于有行动迟缓的人员出入的场所。 
    另外,如果自动门接受触点信号时间过长,控制器会认为信号输入系统出现障碍。而且自动平移门如果保持开启时间过长,也会对电气部件产生损害。由于微波雷达和红外传感器并不了解接近自动门的人是否真要进门,所以有些场合更愿意使用按键开关。 
    按键开关可以是一个触点式的按钮,更方便的是所谓肘触开关。肘触开关很耐用,特别是它可以用胳膊肘来操作。避免了手的接触。 
    还有脚踏开关,功能一样,但对防水的要求较高,而且脚踏的力量很大,容易使脚踏开关失效。还有一种带触点开关的拉手,当拉手被推(或在反方向拉)到位时,向门机提供触点信号。 
    现在的楼宇自控有时会提出特殊的要求,例如使用电话的某一分线控制开门。要达到这个要求,只要保证信号是无源的触点信号即可。有些情况下,人们会提出天线遥控的要求。用一个无线接受器与自动门进行触点式连接,再配一个无线发射器,就可以达到要求。不过,现在的无线电波源太多,容易导致偶然开门是一个麻烦的问题。 
    定时器可以自动控制门的状态,其原理是将时钟与特定的开关电路相连,可预设定时间将自动门处于自动开启或锁门状态。 
2、门禁系统与非公共区域的自动门
    如果说对自动门的性能和质量要求最高的,是在使用频率极高的大型公共区域,那么自动门功能要求最高是对进出人员进行选择的非公共区域。门禁系统是对入门授权的识别。在识别或检测入门授权通过以后,向自动门的控制系统提供开门信号。在提供开门信号之前,自动门必须处于锁门的状态。门禁系统包括从最简单的钥匙开关,密码锁,磁卡锁。(考勤统计系统)。一直到复杂的体重识别系统,指纹识别系统等。但无论系统怎样复杂,最终都是给自动门提供开门的触点信号。信号电路的屏蔽对避免由于无关信号的干扰而误开门的情况发生非常重要。 
 3、对自动门的要求就是解锁
    动作与开门动作之间的协调,应用于自动平移门的电子锁有锁皮带的电磁锁和锁门体吊挂件的电动锁,锁电机的三种。后者用于重型自动平移门,自动平开门的电子锁有电磁门吸,电子插销锁和电子开门器,电子开门的作用力方向不影响门的开启动作,不易发生误操作。还有一种带触点开关的机械锁,使锁与开关结合,锁不处于开锁状态,触点就不能接触,不可能发生误操作。 
4、集中控制
    集中控制的概念,包括集中监视自动门运行状态和集中操作多个自动门两层含义,集中监视自动门开门关门状态可以通过位置信号输出电路来实现,可以采用接触式开关,当门到达一定位置(如开启位置)时,触动开关而给出触点信号。也可以采用感应式信号发生装置,当感应器探测到门处于某一位置时发出信号。在中控室设置相应的指示灯,就可以显示自动门的状态,而集中操作通常指同时将多个门打开或锁住,这取决于自动门控制器上有无相应的接线端子。 
自动门的分类介绍
1、按启闭形式分:可分为推拉门、平开门、折叠门和旋转门。 
(1)推拉门:可细分为单开、双开、重叠单开、重叠双开和弧形门。弧形门门扇沿孤形轨道平滑移动,可分为半弧单向、半弧双向、全弧双向。为了最大限度的拓宽入口幅度,有的推拉(套叠)自动门可作成在开启终点与固定扇重合后一道手动平开,也归纳为推拉自动门。 
(2)旋转门:可细分为有中心轴式、圆导轨悬挂式和中心展示区式等。 
(3)平开门:可细分为单扇单向、双扇单向、单扇双向和双扇双向。 
(4)折叠门:可细分为2扇折叠和4扇折叠。 
应用统计:推拉自动门用量最大,约占4种类型自动门总量的90%以上,其次是旋转自动门,约占6%左右,平开和折叠自动门用量最少,各约占2%左右。 
2、按门体材料分: 
   有安全玻璃、不锈钢饰面、建筑铝合金型材、彩色涂层钢板、木材等,也可采用其它材料。用其组成的常见种类有无框玻璃自动门、不锈钢框玻璃自动门和铝合金框(刨光或氟碳喷漆)玻璃自动门。 
3、根据门的结构特点,自动门主要分九大类,即自动旋转门、圆弧形自动门、平滑自动门、平开自动门、折叠自动门、伸缩式自动门、卷帘式自动门、提升式自动门及自动挡车器。 
4、按用途分类,自动门主要分五大类,即民用自动门、商用自动门、工业用自动门、车库用自动门及庭院自动门。综合门的结构和用途,自动门主要分以下八大类。 
(1)自动旋转门
1)按门扇数量分类:两翼、三翼和四翼。 
2)按展台分类:有展台和无展台。 
3)按自控方式分类:自动启动及停止,门恒速和自动启动及停止,门变速,无人时低速,有人使快速。 
4)按使用的外饰材料分类:发丝不锈钢、发丝钛合金不锈钢、镜面不锈钢、镜面钛合金不锈钢、钢板阳极化处理板、铝板氟碳喷涂、铝板喷塑、全玻璃。 
5)按使用功能分类:门扇可折叠、门扇不可折叠。 
6)按中柱式样分类:中央带展台式、两侧带展台式、中心绕柱式、无展台式、无展台门扇可折叠式。 
(2)按弧形及圆弧门
1)按弧形及圆弧门滑动方向分类:半圆单开门右向、半圆单开门左向、半圆双开门双向、圆形双开门双向。 
2)按圆弧形自动门电机分类:圆形双开门双向滑动右方一台电机、圆形双开门双向滑动左方一台电机、圆形双开门双向滑动左右方各一台电机、圆形单开门单向滑动一台电机。 
(3)商用平滑自动门
1)按开启方式分类:单开式、双开式、重叠式单开、重叠式双开。 
2)按安装方式分类:隐藏式、表面式。 
3)按门体材料分类:铝合金、钢制、不锈钢、木制。 
4)按门扇结构分类:有框门、无框门。 
5)按传感器分类:微薄传感器、红外传感器、超声波传感器、电磁感应传感器、特殊传感器。 
(4)折叠自动门
1)按平开方式分类:多扇单开式、多扇双开式。 
2)按门扇折叠点分类:门扇端点折叠、门扇中心点折叠。 
3)按门体材料分类:铝型材、碳钢型材及不锈钢门体。 
(5)平开自动门
1)按驱动装置分类:液压驱动装置、电动驱动装置。 
2)按门开启方式分类:单扇单开式、单扇双开式。 
3)按门体材料分类:铝型材、碳钢型材及不锈钢门体。 
4)按探测器分类:微薄传感器、红外传感器、超声波传感器、电磁感应传感器、特殊传感器。 
5)按用途分类:商用平开自动门、车库平开自动门、庭院平开自动门。 
(6)车库自动门
1)按车辆大小分类:别墅车库自动门(家用)、大型车库自动门。 
2)按运动型式分类:平滑式、平开式、折叠式、提升式、翻板式、卷帘式。 
(7)庭院自动门
1)按门体运动型式分类:平滑式、平开式、伸缩式。 
2)按有无导轨分类:有轨、无轨道。 
3)按轨道数量分类:单轨式、双轨式。 
4)按门扇数量分类:单扇、双扇。 
5)按门体材料分类:碳钢、不锈钢。 
(8)自动门挡车器
1)按挡车杆数量分类:单杠单开式,双杆对开式。 
2)按控制方式分类:普通电控式、自动控制式。 
自动门主要有:旋转自动门、弧形自动门、平滑自动门、平开自动门、折叠自动门、重叠自动门、医用自动门、卷闸自动门、车库自动门、特种自动门。 
自动门的基本功能
    门一般包括固定部分即门框,和一个或一个以上的可开启部分即门扇,其动能主要是允许和禁止出入。自动门除了上述功能外,尚有以下功能: 
(1)门的启闭机械化、自动化,运行安全可靠。门的启闭实现了电机驱动,大大减轻了出入门的劳动强度和通行效率。由于采用了先进的控制技术和安全保护措施,使出入自动门更加安全可靠。 
(2)门的密闭性能和节省能源的性能。自动旋转门无论转到哪个位置对门外都是敞开的,对门内都是关闭的,因此能减少热量损失,减少尘土的侵入,增加了密闭性,节省了能源。其他型式的自动门由于能快速自动关闭门并能调节门扇开启宽度,也增加了其密闭性和节省能源的性能。 
(3)自动门增强了建筑物装饰美化功能。由于自动门广泛采用了新设计、新装饰材料和新的加工工艺,其造型和结构与建筑物会更协调、更匹配、增强了建筑物美化功能。 
(4)自动门可以满足多种特殊功能。根据不同的应用场合和不同的需要有多种特殊功能的自动门应运而生。例如,多种形式的旋转门、可折叠的自动旋转门、折叠自动门、可伸缩的庭院自动门等。这些自动门都是为满足特殊需要而产生的。 
自动门的基本构成
   自动门的种类很多,结构型式不同,但其基本结构主要有三大部分,即门体门框部分、驱动和传动部分、控制和传感器检测部分。 
门体的构成
   门体是自动门的主题部件,由于各类门体的平面特征和立体特征,因而门体的构成方法有两种,即平面构成法和立体构成法。 
(1)门体的平面构成法。平面构成法是将构成门体形状要素按照一定规律和原则创造成二维空间的平面形体。 
平面构成法的基本方法是重复构成。重复构成有两种方法: 
1)基本重复。在设计中不断使用同一个基本图形。 
2)骨架重复。在设计中将门体的横竖骨架单元重复使用。最简单和常用的是正方形。它由等距离的垂直线和水平线构成。在正方形的骨架基础上可以有如下的变化: 
a.宽窄变化,宽窄比例变化使正方形的骨架变成长方形框。 
b.方向变化。使重复骨架单元的水平或垂直方向发生倾斜,而且骨架保持平行方向。 
c.行列移动。保留一个骨架单元处于垂直或水平状态,另一个单元有规律或无规律的平移,使骨架成阶梯状。 
d.骨架,单元反射。骨架的方向可以交错重复构成行列之间的反射。在反射时,骨架的边缘直接必须平行。 
e.骨架单元联合。 
3)门体设计中利用基本型和骨架的重复,构成二维空间的门体结构。 
(2)门体的立体构成法。立体设计构成的是形体,而不像平面设计构成的是形状。立体设计主要是将形态要素,按照规定原则,创意成实际的三维空间,它可以形成从任何一个方向都可以感受到的真实体。 
立体构成法有两种
1、平面几何形体。它由四个以上的面构成,各平面的交线互相关联,形成一个空间。 
2、几何曲面体。它由几何曲面体构成。它由几何曲面线形边的平面绕一直线的运动,其轨迹就形成一个曲面体。 
以上是设计门体的基本方法和原则,在门体设计中应充分利用以上思路配备门体形状、门柱和花形。避免门体整体审美效果失衡。 
驱动装置和传动机构
自动门的驱动装置由电动机和减速器或电动机和液压系统组成,按照控制装置的指令驱动装置设定的程序工作,带动门体开、关。从驱动装置到门体的运动,中间要有传动机构,减速器是传动机构的一部分。现在,减速器和电机大部分已连成一体,成为减速电机,这样会使设备简化,容易做到标准化、小型化。除减速器外,还要根据具体需要设计传动机构。传动机构可以是齿轮传动、链条传动,也可以是高效率的同步带川传动。 
控制和传感器检测装置
控制器是由一个微型计算机为主体的控制装置,它接受检测传感器的信号,让驱动装置工作,完成门体的启闭。 
传感器是自动检测人体或通过人工操作将检测信号传递到控制器的器件或装置。 
自动门的安装要点
  自动门安装友情提示 
1、自动门轨道如果是安装在焊接的铁龙骨架上,自动门整体骨架材料请使用壁厚3毫米以上的方铁管,或其它牢固度相当(或更好)的材料。 
2、骨架安装时请一定保证整体骨架水平,垂直,牢固,紧密稳实.安装轨道的面要平整无毛刺,保证铝合金轨道安装上去后水平垂直,牢固.请安装时使用水平管量好水平。 
3、如安装在承重墙上或真他附着物上,保证铝合金轨道安装上去后水平垂直,牢固.请安装时使用水平管量好水平。 
4、止摆器的安装请在门体安装调正后安装,止摆器一定要与地面安装牢固,长期使用不松动。 
5、如果使用我公司无框自动门专用门夹,请一定要用已配套的螺丝套、皮垫。 
6、探头安装一定保证安装后稳定不晃动。(与扣板厚度和安装有一定关系,外包饰不锈钢板材厚度和安装的精度与自动门运行噪声有一定关系) 
自动门的辅助配置
1、感应器的选择:在高档酒店、写字楼,可以选择高灵敏度的感应器;在人行道边上的银行、商店等经常有人路过的地方,选择窄区域的感应器。 
2、安全辅助装置:在高档酒店等地方需要杜绝自动门的夹人事件,可以选择安装防夹人红外感应器。 
3、安装门禁系统及电锁:在自助银行安装自动门,可以增加安装自助银行门禁系统,加装电锁,以便实现对进出门的控制。 
4、配备后备电源:为保证停电时自动门也能工作正常,可以配备后备电源。 
自动门的采购流程
自动门售前咨询-技术业务部 
现场勘测,接洽-工程部、技术部 
报价阶段:出CAD设计图,提交相关报价单、产品资料-设计部、工程部、业务部 
签订合同,精确测量-业务部、工程部 
工厂制作,加工-生产部、工程部 
现场组装,调试-工程部、业务部 
提交验收资料、现场验收,进入售后服务-工程部、业务部、售后中心 
自动门应注意的质量问题 
1、电子感应自动门科技含量较高,其机械装置、自动化装置或智能化装置可靠性优劣相差悬殊,价格也就相差甚远,为了保证正常使用少故障,耐用而安全,应尽可能选用知名企业的品牌产品。 
2、对于装有导向性下轨道的自动门宜在地坪施工时抄平划线,在自动门下轨道位置准确地预埋木枋,并注意木枋长度大于开启门宽的2倍,不宜采用后剔槽的方式,以保证槽口质量及下轨与地坪交接处美观。 
3、自动门上部钢横梁安装是安装过程中的重要环节,装有机械装置和电控装置的机箱固定在其上,故要求钢梁及钢梁与洞侧连接有一定的强度、刚度和稳定性。如前期施工图中设计深度不足,主体结构施工中必须与设计人员联系落实。钢横梁两端连接预埋件应可靠地锚固在钢筋砼构件中。 
4、地导轨和钢横梁安装要注意它们之间在两个方向上的平行度。 
自动门零件的材料及其选择
材料的选择是机械零件设计中非常重要的环节。随着工程实际对机械及零件的提高,以及材料科学的不断发展,材料的合理选择愈来愈成为提高零件质量、降低成本的重要手段。 
机械零件常用的材料 
a.金属材料。在各类工程材料中,以金属材料使用最广泛。钢铁材料之所以被大量采用,除了由于它们具有较好的力学性能外,还因为价格相对便宜和容易获得,能够满足多种性能和用途的要求。由于合金钢具有优良的性能,因此常用于重要零件的制造。不锈钢在自动门工程中应用最多。在有色金属中,铝、铜及其合金的应用最多。其中,质量轻、耐腐蚀的铝合金在自动门工程中应用最广。 
b.高分子材料。高分子材料通常包括三大类型,即塑料、橡胶及合成纤维。高分子材料原料丰富,密度小,而且耐腐蚀。塑料和橡胶在自动门工程中有广泛的应用。由于在适当的温度范围内有很好的弹性,橡胶多用于自动门工程中的密封条。高分子材料的缺点是容易老化、阻燃性差和耐热性。 
c.复合材料。复合材料是由两种或两种以上具有明显不同的物理和力学性能的材料复合制成,不同的材料可分别作为材料的增强相和基本相。增强相起着提高基体相的强度和刚度的作用,而基体相起着使增强相定性的作用,从而获得单一材料难以达到的优良性能。 
通常以树脂作为复合材料的基体相。按增强相的不同可分为纤维增强复合材料和颗粒增强复合材料。复合材料的制备是按一定的工艺将增强相和基体相和基体相组合在一起,利用特定的模具而成型的。 
复合材料的优点是有较高的强度和弹性模量,而质量又特别小,但耐热性、导热和导电性都较差,价格也较贵。例如两翼旋转门的承重轮式复合材料制成的。 
自动门执行构件的运动参数
执行构件常见的运动形式有回转运动、直线运动、曲线运动及往复运动。自动门工程中,门体为执行构件,门体的基本运动ixngshi为回转和直线运动。 
回转运动又可分为三种: 
连续回转运动、间歇回转运动和往复摆动。自动门旋转门是连续回转运动,其运动参数是每分钟的转速。圆弧形自动门是往复摆动,其运动参数是每分钟摆动次数、摆角大小和行程速比系数等。 
直线运动也可再细分为三种: 
往复直线运动、带停歇的往复直线运动和带停歇的单向直线运动。自动门中的平滑自动门和伸缩式庭院自动门都是带停歇的往复直线运动,其运动参数为在一个工作循环中,其停歇次数的多少、停歇的位置、停歇时间长短、行程的大小和工作速度等。 
自动门的门体一般无曲线运动和复合运动形式。自动门执行构件与电动机的协调配合在执行构件(门体)和电动机的运动参数确定以后,即可着手计算出运动链的总传动比。门体的原始运动参数和运动链的总传动比是下一步选择机构、进行传动系统设计时所必须具备的数据。 
自动门机械零部件设计要点
自动门总体设计师决定其技术经济指标等关键设计因素的战略性决策阶段。总体设计应考虑的基本问题是: 
(1)技术技能。制造生产率、制造精度、强度和刚度、可靠性、使用寿命、操作性能、安全性和环境因素等。 
(2)经济性能。效率、使用经济性、成本、制造维修、外形尺寸和重量等。 
(3)美学性能。造型、色彩与周围环境的协调等。 
自动门设计基本内容及设计基本原则要符合一般机械的要求。因为自动门是一般的机械装置,是有特殊要求的机械,因此自动门设计基本内容和原则要符合机械设计的要求。 
机械零部件设计要点 
(1)保证机械零部件具有正常的功能,避免机械零件的失效。 
失效指机械零部件失去了设计所赋予功能的状态。机械零件的实效与制造零件材料、 零件工作环境、工作应力状态有关。设计上为保证零件的预期功能,需要所设计的零件在强度、刚度、稳定性、摩擦、温度等方面满足设计基本要求。 
1)强度。零件在工作中发生断裂或不允许的残余变形都属于强度不足。强度不足导致的实效分为整体失效和表面失效。前者指如齿轮根部的折断;后者指如齿轮齿面塑性变形。 
为提高零件的强度应采用强度高的材料,增加零件的截面尺寸,采用热处理和化学处理方法,以提高材料的力学性能。 
大部分机械零件均在变应力条件下工作,因而疲劳破坏时引起零件失效的主要因素。在设计零件时应注意影响疲劳破坏的因素,如应力集中、零件表面品质及环境状况等。 
2)刚度。零件在工作时所产生的弹性或塑性变形不应超过允许的限度。当变形过大就会影响自动门工作性能的零件(如两翼旋转门四个承受主要载荷的轮轴、导轨等),因此除了要做强度计算外,还要做刚度计算。零件的刚度分为整体变形刚度和表面接触刚度两种。前者指零件在载荷作用下的伸长、缩短、扭转等弹性变形的程度;后者指零件接触表面上的微观凸峰。提高刚度的办法是增加截面尺寸或增大截面的惯性矩,增大支撑面积可提高接触刚度。 
3)表面破坏。零件的表面破坏主要是腐蚀、磨损和接触疲劳。这些表面破坏时随时间的延续而逐渐发生的失效形式。对于遭受这种破坏的零件应选用耐腐蚀材料或采用各种防腐蚀的表面保护,例如发蓝、表面镀层、喷涂漆膜及表面阳极化处理等,以提高零件的耐腐蚀性能。 
4)破坏正常工作条件引起的实效。零件只有在一定的外部环境条件下才能正常工作,否则会引起失效。例如齿轮和轴承要在润滑条件下工作;高温和低温均会大幅降低零件的承载能力。 
(2)机械零件设计的其他要求。 
1)结构工艺性要求。良好的结构工艺性是指零件在一定的生产条件下,能够方便、经济地生产出来,并便于装配成机械或设备。所以零件的结构工艺性应从毛坯制造、机械加工过程及装配等生产的全过程加以综合考虑。同时应考虑当前的生产水平和条件。这一工作在设计中占很大比例,必须给与足够的重视。 
2)经济性要求。零件设计中,为节约生产成本,应尽量简化零件结构,以减少加工费;采用廉价而充足的材料;尽可能的采用标准化的零件取代特殊加工的零部件;工艺性好的结构会降低加工和装配费用,所以良好的工艺性就具有好的经济性。 
3)可靠性要求。可靠性是指在规定的使用时间(寿命)内和预定的环境条件下,零件能够正常地完成其功能的概率。因为造成零件的失效具有随机性。因此,为提高零件的可靠性,就应当在工作条件和零件性能两个方面使其随机变化尽可能小,并加强使用中的维护和检测,以提高零件的可靠性。 
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