CN101050680B - 升降平移立转式铰页 - Google Patents

Abstract

一种升降平移立转式铰页，上轴和平移千斤顶上下垂直相对，在上轴和平移千斤顶的上座外面套以同心钢管，上轴穿过上连板。平移千斤顶有一个外筒，其上端有一上座，上座下方有一大伞齿轮，大伞齿轮与侧面的小伞齿轮啮合，大伞齿轮由连接键与升降螺杆连接，升降螺杆下端由螺纹连接平移伸缩轴，平移伸缩轴的芯部下端内套一锤头状的平移头，平移头底面开有一个上滚珠槽。下铰页座由轴承连接一槽形的下平移块座，在下平移块座内部有一个下平移块，下平移块的上面开有一个下滚珠槽。在下滚珠槽与上滚珠槽之间置有一排钢滚珠。本发明结构简单，造价低廉，容易保证同轴度和垂直度，并解决了门扇立转平移时密封条压缩不均匀的问题。

Description

升降平移立转式铰页

技术领域

本发明涉及一种人防工程、国防工程的防护设备，特别是一种大型人防地下车库、地下商场出入口及连通口防护密闭门。

背景技术

大型人防地下车库、地下商场（战时作为防空地下室）出入口及连通口需要安装防护密闭门，已有立转式、降落平移立转式双扇钢结构防护密闭门所用的铰页具有以下缺点：

（1）、铰页装置的上、中、下相互独立，现场施工不容易保证三部分的同轴度、垂直度。

（2）、尤其是当门扇升降时，上、下平移支座处会产生较大的摩擦力，导致升降沉重，当门扇立转关闭时，对门框上安装的密封胶条压缩不均匀，影响防护密闭门的密闭性能。

（3）、结构复杂，制造费用高。

发明内容

本发明的目的是提供一种升降平移立转式铰页，要解决已有铰页结构复杂，制造费用高，施工不容易保证上中下三部分的同轴度、垂直度问题；并解决门扇立转平移时密封条压缩不均匀的问题。

为实现本发明的目的，采用了以下技术方案：

这种升降平移立转式铰页，上铰页座、下铰页座固定于门框上，承重臂、上连板连接在门扇上，铰页轴穿过上连板、承重臂，铰页轴的上下端分别由轴承与上铰页座、下铰页座活动连接，其特征在于：

铰页轴的结构：上轴和平移千斤顶上下垂直相对，在上轴和平移千斤顶的上座外面套以同心钢管，上轴穿过上连板。

平移千斤顶有一个外筒，外筒上端有一上座，外筒经螺纹与上座连接，在上座下方的外筒内有一大伞齿轮，大伞齿轮与侧面的小伞齿轮啮合，大伞齿轮由推力球轴承与上座连接，并由连接键与升降螺杆连接，升降螺杆下端由螺纹连接升降螺母，升降螺母通过螺栓与平移伸缩轴连接，平移伸缩轴的芯部下端内套一平移头，平移头的下部呈锤头状，其底面开有一个上滚珠槽；小伞齿轮安装在平移千斤顶的外筒上；外筒底部通过螺纹与滑滚螺母连接成一体，滑滚螺母内臂和平移伸缩轴顶部外臂设置有凹形滚珠槽；外筒、滑滚螺母与平移伸缩轴之间嵌有小滚珠，外筒、滑滚螺母与平移伸缩轴通过小滚珠实现滑动连接（即外筒、滑滚螺母能沿平移伸缩轴上下滑动）。

下平移铰页包括下铰页座、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、下平移块座和下平移块，下铰页座由螺栓与门框连接，下铰页座由调心滚子轴承和圆锥滚子轴承连接一槽形的下平移块座，在下平移块座内部有一个下平移块，下平移块的上面在相对于上滚珠槽的位置开有一个与门扇垂直方向的下滚珠槽。

下平移块与平移头之间在垂直方向有一间隙，在下滚珠槽与上滚珠槽之间置有一排钢滚珠，这排钢滚珠在水平方向的长度小于下滚珠槽和上滚珠槽的长度；下滚珠槽和上滚珠槽沿槽的长向有一同向的坡度，坡度为0.5%～10.0%；平移头由钢滚珠与下平移块滚动连接。

上滚珠槽在远离门扇一侧的槽边至槽底的距离小于钢滚珠球半径，在靠近门扇一侧的槽边至槽底的距离大于钢滚珠球半径。

下滚珠槽在远离门扇一侧的槽边至槽底的距离大于钢滚珠球半径，在靠近门扇一侧的槽边至槽底的距离小于钢滚珠球半径。

上述上轴由滚针轴承与上铰页座连接。

门扇通过上连板、承重臂与升降平移立转式铰页连接，升降平移立转式铰页通过上铰页座、下铰页座与钢门框连接。

升降平移立转式铰页采用同心钢管将上轴与平移千斤顶连成一体。上轴通过滚针轴承与上铰页座连接。

下平移块顶面设有上滚珠槽，上滚珠槽靠近门扇一侧的槽边低于钢滚珠中心（滚珠槽圆弧中心）、而远离门扇一侧的槽边高于钢滚珠中心（滚珠槽圆弧中心）。该设计能将门扇对铰页的水平推力从钢滚珠有效地传给下平移块；

承重臂采用螺栓与门扇连接，承重臂的座板有一圆孔，承重臂通过座板圆孔安设在滑滚螺母之上。

平移千斤顶通过若干钢滚珠与下平移块滚动连接。分别通过承重臂、平移千斤顶、钢滚珠、下平移块将门扇重力及推力传给下平移块座，下平移块座通过调心滚子轴承、圆锥滚子轴承将力传给下铰页座。

平移头与下平移块座之间有水平缝隙△L，该缝隙即为升降平移立转式铰页的设计平移量。

当转动小伞齿轮时，小伞齿轮将带动大伞齿轮转动，大伞齿轮带动升降螺杆转动，升降螺杆转动带动上座和外筒一起升降（外筒与平移伸缩轴之间产生滑动），上座和外筒的升降将带动承重臂，使门扇一起升降。

当管理人员将门扇从开位转到准关位时，门扇与门框之间有8～20mm的均匀间隙，即门扇需要平移的位移量。用摇柄转动闭锁机构，使门扇在闭锁头的作用下，门扇向门框方向水平移动，门扇开始均匀挤压左门框、右门框、顶部门框上的密封条；在该三边密封条压缩一半的设计压缩量后，用摇柄转动升降机构，使门扇下降到位，并均匀挤压门扇底部沟槽上的密封胶条；再后用闭锁机构使门扇关闭到位，达到支承与密封要求。

本发明与现有铰页相比较，具有以下有益效果：

（1）、结构简单，造价低廉，日常维护费用低，使用寿命长。能满足抗核爆冲击波、抗常规武器爆炸冲击波、生化武器的各项防护要求。

（2）、铰页装置的上、中、下三部分相互连为一体，现场施工容易保证三部分的同轴度和垂直度。

（3）、本发明实现了门扇均匀挤压门框上安装的密封胶条，从而达到密封效果，解决了门扇立转平移时密封条压缩不均匀的问题。

附图说明

图1是本发明安装位置的示意图。

图2是图1的A－A剖面结构示意图。

图3是图1的B－B剖面结构示意图。

图4图1的局部节点放大图。

图5是本发明的结构示意图。

图6是图5的A－A剖面结构示意图。

图7是图5中钢滚珠节点的局部放大图。

图8是图7的A－A剖面结构示意图。

图9是下平移铰页的结构示意图。

图10是图9的B－B剖面结构示意图。

图11是下平移块的结构示意图。

图12是图11的A-A剖面的结构示意图。

图13是平移千斤顶的结构示意图。

图14是平移头的结构示意图。

图15是图14平移头的侧视图。

图16是图14平移头的俯视图。

图17是平移头与钢滚珠之间的几何关系示意图。

图18是下平移块与钢滚珠之间的几何关系示意图。

其中，1-门扇、2-铰页轴、3-闭锁、4-门框、5-密封条、6-中缝密封结构、 7-升降机构、8-螺旋千斤顶、9-下平移铰页、10-平移千斤顶、11-承重臂、12-同心钢管、13-上连板、14-滚针轴承、15-上铰页座、16-上轴、17-钢滚珠、18－下滚珠槽、19－上滚珠槽、20-小滚珠、21-下铰页座、22-调心滚子轴承、23-圆锥滚子轴承、 24-下平移块座、 25-下平移块、26-连接键、27-推力球轴承、28-升降螺母、29-螺栓、30-平移头、31-平移伸缩轴、32-外筒、33-滑滚螺母、34-小伞齿轮、35-大伞齿轮、36-上座、 37-升降螺杆、 38-防尘盖。

具体实施方式

应用实施例参见图1-4，本发明可应用于升降平移立转式双扇防护密闭门，该门包括门扇1、升降平移立转式铰页、闭锁机构3、钢门框4、钢门框上的密封条5、左右两扇门之间的中缝密封结构6、升降机构7、螺旋千斤顶8。门扇1采用型钢和钢板制造，钢门框4左边、右边、顶部设有密封橡胶条。门框前设置有沟槽，沟槽上的密封胶条水平设置在沟槽水平钢板上。左右两扇门之间的中缝有密封结构，门扇内设有闭锁机构3和升降机构7，门扇1通过升降平移立转式铰页与钢门框4连接。

本发明的升降平移立转式铰页，上铰页座15、下铰页座21固定于门框4上，承重臂11、上连板13连接在门扇1上，铰页轴2穿过上连板13、承重臂11，铰页轴2的上下端分别由轴承与上铰页座15、下铰页座21活动连接。

参见图5-6，铰页轴2的结构：上轴16和平移千斤顶10上下垂直相对，在上轴和平移千斤顶10的上座36外面套以同心钢管12，上述上轴16穿过上连板13。

参见图13，平移千斤顶10有一个外筒32，外筒上端有一上座36，外筒经螺纹与上座36连接，在上座下方的外筒内有一大伞齿轮35，大伞齿轮与侧面的小伞齿轮34啮合，大伞齿轮由推力球轴承27与上座36连接，并由连接键26与升降螺杆37连接，升降螺杆37下端由螺纹连接升降螺母28，升降螺母28通过螺栓29与平移伸缩轴31连接，平移伸缩轴31的芯部下端内套一平移头30，平移头30的下部呈锤头状，其底面开有一个上滚珠槽19；小伞齿轮34安装在平移千斤顶的外筒上；外筒32底部通过螺纹与滑滚螺母33连接成一体，滑滚螺母33内臂和平移伸缩轴31顶部外臂设置有凹形滚珠槽；外筒32、滑滚螺母33与平移伸缩轴之间嵌有小滚珠20，外筒32、滑滚螺母33与平移伸缩轴31通过小滚珠20实现滑动连接（即外筒32、滑滚螺母33能沿平移伸缩轴上下滑动）。

参见图9-10，上述下铰页座21由调心滚子轴承22和圆锥滚子轴承23连接一槽形的下平移块座24。在下平移块座24内部有一个下平移块25，下平移块25的上面在相对于上滚珠槽19的位置开有一个与门扇垂直方向的下滚珠槽18。

参见图7-8，下平移块25与平移头30之间在垂直方向有一间隙△L，例如△L可取16mm，该间距即为门扇的设计平移量。在下滚珠槽18与上滚珠槽19之间置有一排钢滚珠17，这排钢滚珠17在水平方向的长度小于下滚珠槽18和上滚珠槽19的长度。平移千斤顶10通过若干钢滚珠17与下平移块滚动连接。分别通过承重臂、平移千斤顶、滚珠、下平移块将门扇重力及推力传给下平移块座，下平移块座通过调心滚子轴承、圆锥滚子轴承将力传给下铰页座21。

参见图11-12和图14-16，下滚珠槽18和上滚珠槽19沿槽的长向有一同向的坡度，坡度为0.5%～10.0%。

参见图17，平移头30下缘有上滚珠槽19，上滚珠槽19在远离门扇一侧的槽边至槽底的距离小于钢滚珠球半径，在靠近门扇一侧的槽边至槽底的距离大于钢滚珠球半径。例如上滚珠槽的靠门扇一侧的槽边低于钢滚珠17中心5mm、 而远离门扇一侧的槽边高于钢滚珠17中心9mm。

参见图18，下滚珠槽18在远离门扇一侧的槽边至槽底的距离大于钢滚珠球半径，在靠近门扇一侧的槽边至槽底的距离小于钢滚珠球半径。例如：下滚珠槽的靠门扇一侧的槽边低于钢滚珠中心9mm、而远离门扇一侧的槽边高于钢滚珠中心5mm。该设计能将门扇对铰页的水平推力从钢滚珠有效地传给下平移块25。

本发明的上滚珠槽和下滚珠槽的特殊设计，能有效地传递门扇对铰页的水平推力，减少门扇对铰页的水平推力引起的平移头与钢滚珠之间、钢滚珠与下平移块之间接触应力。

如图5-6所示， 门扇通过上连板13、 承重臂11与铰页轴2连接，铰页轴2通过上铰页座15、下铰页座21与钢门框4连接，铰页轴2设有上轴16和平移千斤顶10，采用同心钢管12将上轴16与平移千斤顶10连成一体。

上轴16通过滚针轴承14与上铰页座15连接，上铰页座15有一椭圆长孔，确保上铰页座15可以与上轴16产生平移；平移千斤顶10通过若干钢滚珠17与下平移铰页9滚动连接。

下平移铰页9包括下铰页座21、调心滚子轴承22、圆锥滚子轴承23、下平移块座24、下平移块25组成。下铰页座21通过螺栓与钢门框4连接，下平移块座24通过调心滚子轴承22、圆锥滚子轴承23与下铰页座21连接，下平移块25安装在下平移块座24内。

平移千斤顶10包括平移伸缩轴31、外筒32、滑滚螺母33、小伞齿轮34、大伞齿轮35、上座36、升降螺杆37、防尘盖38、小滚珠20、连接键26、推力球轴承27。

承重臂11采用螺栓与门扇连接，承重臂的座板有一圆孔，承重臂11通过座板圆孔安设在滑滚螺母之33上。

平移千斤顶10通过若干钢滚珠17与下平移块25滚动连接。分别通过承重臂11、平移千斤顶10、钢滚珠17、下平移块25将门扇重力及推力传给下平移块座24，下平移块座24通过调心滚子轴承22、圆锥滚子轴承23将力传给下铰页座21。

当转动小伞齿轮34时，小伞齿轮34将带动大伞齿轮35转动，大伞齿轮35转动将带动升降螺杆37转动，升降螺杆37转动带动上座36和外筒32升降（外筒32与平移伸缩轴31之间产生滑动），上座36和外筒32升降将带动承重臂11升降，从而使门扇2一起升降。

如图5所示，下平移块25的下滚珠槽和平移头30的上滚珠槽有一致的坡度，坡度n%为1.54%，从而能保证门扇在开门动作完成后能自动复位，保证在开门状态时门扇1几何中心与铰页轴2中心一致。

左门扇用铰页的平移轴承的滚珠槽的位置与右门扇相反。

Claims (2)

1.一种升降平移立转式铰页，上铰页座（15）和下铰页座（21）固定于门框（4）上，承重臂（11）和上连板（13）连接在门扇（1）上，铰页轴（2）穿过上连板（13）和承重臂（11），铰页轴（2）的上下端分别由轴承与上铰页座（15）和下铰页座（21）活动连接，其特征在于：

铰页轴（2）的结构：上轴（16）和平移千斤顶（10）上下垂直相对，在上轴和平移千斤顶（10）的上座（36）外面套以同心钢管（12），上轴（16）穿过上连板（13）；

平移千斤顶（10）有一个外筒（32），外筒上端有一上座（36），外筒经螺纹与上座（36）连接，在上座下方的外筒内有一大伞齿轮（35），大伞齿轮与侧面的小伞齿轮（34）啮合，大伞齿轮由推力球轴承（27）与上座（36）连接，并由连接键（26）与升降螺杆（37）连接，升降螺杆（37）下端由螺纹连接平移伸缩轴（31），外筒下端由螺纹连接滑滚螺母（33），外筒上端和滑滚螺母分别由小滚珠与平移伸缩轴活动连接；平移伸缩轴的下端内套一平移头（30），平移头（30）的下部呈锤头状，其底面开有一个上滚珠槽（19）；

下平移铰页（9）包括下铰页座（21）、调心滚子轴承（22）、圆锥滚子轴承（23）、下平移块座（24）和下平移块（25），下铰页座（21）由螺栓与门框连接，下铰页座（21）由调心滚子轴承（22）和圆锥滚子轴承（23）连接一槽形的下平移块座（24），在下平移块座（24）内部有一个下平移块（25），下平移块（25）的上面在相对于上滚珠槽（19）的位置开有一个与门扇垂直方向的下滚珠槽（18）；

下平移块（25）与平移头（30）之间在垂直方向有一间隙，在下滚珠槽（18）与上滚珠槽（19）之间置有一排钢滚珠（17），这排钢滚珠（17）在水平方向的长度小于下滚珠槽（18）和上滚珠槽（19）的长度；下滚珠槽（18）和上滚珠槽（19）沿槽的长向有一同向的坡度，坡度为0.5%～10.0%；

上滚珠槽（19）在远离门扇一侧的槽边至槽底的距离小于钢滚珠球半径，在靠近门扇一侧的槽边至槽底的距离大于钢滚珠球半径；

下滚珠槽（18）在远离门扇一侧的槽边至槽底的距离大于钢滚珠球半径，在靠近门扇一侧的槽边至槽底的距离小于钢滚珠球半径。

2.根据权利要求1所述的升降平移立转式铰页，其特征在于：上述上轴（16）由滚针轴承（14）与上铰页座（15）连接。

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