全自動高分子材料風門的設計概要

新型免壓風門利用創新設計方法，實現了風門每個部件的獨立，使安裝更換更加方便快捷，維修費用更低; 風門利用高分子新材料來提高使用要求，使風門具有阻燃性，抗靜電，密封性強的特點; 巧妙運用平行雙曲柄四連桿機構，不但實現免壓功能，而且通過計算最大化的減小所需要的驅動力; 風門自動控制系統更為優化，利用氣源作為動力源，PLC 系統執行控制，氣缸執行動作，實現風門開啟和關閉。

全自動高分子材料風門的結構特征和工作原理

全自動高分子材料風門結構分析及功能的實現過程

圖 1 為免壓風門在巷道內布置的俯視圖，該風門由門體、雙曲柄四連桿機構、氣缸、紅外線檢測探頭、 PLC 控制器，電磁閥，控制開關等部分組成，門體固定在巷道兩邦的砌墻上，門體上部的平行四邊形連桿機構使左右門扇聯動，虛線對應風門打開時的位置。
風門開到位后觸碰到到位開關，風門停止開啟，如果繼續有觸發信號輸入，那么風門始終停留在開啟狀當有人或車經過一道風門時，觸發對射傳感器，觸發信號輸入 PLC 控制系統，系統分析信號，控制電磁閥的接通，在電磁閥的作用下，氣缸執行控制程序，開始收縮使風門開啟，同時閉鎖對方輸入信號通道，使兩道風門互鎖。如果沒有繼續觸發信號輸入，則在 5s 鐘后，此道風門自動執行關門動作，同時解鎖另一道風門的閉有信號觸發風門，控制系統執行相同命令，重復上述動作。

風門的開啟關閉，都利用連桿機構使兩扇門一扇朝里，一扇朝外同時開啟，因為風壓作用在兩扇門上的壓力相等，門的開啟方向不同，所以兩扇門上的壓力相互抵消，風門開啟時，只要克服了門軸的回轉阻力和各部門的磨擦阻力，便可很容易開啟。

全自動高分子材料風門壓力平衡系統的邏輯分析

風門的開啟，關閉使門體在固定范圍內進行回轉運動，而這一運動的實現是由于連桿傳動螺母的運動實現，由此可以建立曲柄滑塊機構原理模型如圖 2: 假設 θ 為極夾角，Y_min 為表示機構性能的重要指標，其值越大越好，AB，AB2，AB1 為曲柄的幾個狀態的位置，由柄長度為 a。C1 C2 為滑塊的幾個不同位置，CB 為連桿的長度，連桿長度為 b。H 為滑塊工作的沖程。從模塊中可以看出，利用曲柄滑塊機構原理是能夠實現使門完全開啟和關閉的。根據現場沖程要求，在確定最小傳動角的情況下，根據設計要求計算所需曲柄長度 a 和連桿長度 b。

圖 2 曲柄滑塊機構原理分析圖
采用曲柄滑塊機構原理，將風門的遠動用平行雙曲柄四連桿機構來實現，使得作用在風門上的兩端壓力平衡。風門的平行雙曲柄四連桿機構由一個銳角三角架、一個鈍角三角架和一根長度可調的拉桿組成，兩個三角架分別與兩扇門固定，其回轉點與門軸的距離相等，即兩曲柄長度相等，拉桿長度與兩門軸的距離相