三翼自动旋转门设计

摘要

三翼自动旋转门作为自动门中的顶级产品，旋转门给人以亲切大方的感觉，同时营造出奢华的气氛，堪称建筑物的点睛之笔。

该论文主要论述了三翼自动旋转门的设计过程，主要对门体、驱动系统、控制系统、安全系统做了详细的分析和设计，提出了采用铝合金和玻璃等组成门体框架。驱动部分由减速电机和齿轮箱减速机构组成，且安装在门中心顶部的华盖内。控制系统用PLC负责完成控制任务，由变频器来实现门体多种转速的调节功能。安全系统采用红外线传感器检测进出旋转门的人员流动，使用多个接触式和非接触式传感器及光电接近开关来确保通行安全。设计出了一种安全可靠实用的三翼旋转门。

关键词：旋转门结构系统设计

ABSTRACT

Three wings automatic revolving door is leading products in automatic doors, it can give generously warm and feeling and creating luxurious atmosphere, Meanwhile, it is a eye in modern buildings .

This paper mainly discusses the design about gate body system、transmission system、control system and safely system of the three wings automatic revolving door.It proposed that the door frame is composed of glass and aluminum framework. Transmission system is fixed on the top of shaft that include a reduer and gears transmition. PLC is responsible for the task of controller and the function of rotational speed is rely on the VVF. People passing in and of the revolving door is checked by the infrared ray sensor, the safety of people are ensured by many contact and non-contact sensors and photoelectric proximity switches. Ultimately,have designed a kind of function practical、safety dependablely revolving door.

Key words :Revolving door, Structure, System, Design

目录

摘要 (Ⅰ)

ABSTRACT (Ⅱ)

1 绪论 (1)

1.1旋转门的课题背景 (1)

1.2 国内外旋转门发展现状 (1)

1.2.1国外旋转门发展现状 (1)

1.2.2国内旋转门发展现状 (2)

2 方案确定 (3)

2.1 方案一的设计 (3)

2.2 方案二的设计 (3)

2.3 方案的选择 (4)

3 门体结构设计 (5)

3.1 门结构材料的选用 (5)

3.2 门结构尺寸的确定 (7)

3.3 中间轴的设计与轴承的选用 (8)

3.4 曲壁部分设计 (9)

3.5 华盖的设计 (9)

4 驱动系统设计 (12)

4.1轴和轴承设计计算 (12)

4.1.1轴的尺寸设计 (12)

4.1.2轴承的选择与验算 (12)

4.2轴的校核 (13)

4.3 电机的确定 (15)

4.3.1确定各扇门的质量 (15)

4.3.2各部分转动惯量的计算 (16)

4.3.3惯性力矩的计算 (16)

4.3.4电机的确定 (16)

4.4齿轮的设计计算 (18)

4.4.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (18)

4.4.2按齿面接触强度设计 (18)

4.4.3按齿根弯曲强度设计 (20)

4.4.4几何尺寸计算 (21)

5 控制系统部分设计 (23)

5.1硬件的设计 (23)

5.1.1变频器容量选择计算 (23)

5.1.2传感器与安全系统的设计 (27)

5.1.3控制系统功能特 (29)

5.1.4控制系统驱动控制原理 (30)

5.1.5 PLC控制系统节点分析及地址分配设计 (30)

5.2 软件设计 (35)

5.2.1控制系统程序设计 (35)

5.2.2 PLC梯形图 (47)

5.2.3指令程序 (47)

结论 (48)

参考文献 (49)

附录 A：指令程序表 (50)

致谢 (55)

1 绪论

1.1旋转门的课题背景

自动旋转门是楼宇设备中的光机电一体化技术产品，它给人以亲切大方的感觉，同时营造出奢华的气氛，其全新的概念，宽敞的开放门面和高格调的设计，堪称建筑物的点睛之笔，立足于建筑时代大潮的最前端。大厦在需要持续不断的人流出入的同时，又要保持建筑物内良好的空气循环及环境的优美，这是建筑师所遇到的一大难题，而旋转门为大厦提供了理想的解决方案，它可有效地防风、防尘和隔音，从而改善了大厦入口附近的环境。旋转门的最大优点在于它"永远开门，又永远关门"，即对于行人来说，门总可以打开，可对于建筑物来说门又总是关着。自动旋转门由于其永远开启的同时又永远关闭的特点，使其动态密封效果较好。因此，自动旋转门在功能方面具有独特的发展。

自动旋转门的最大优点在于它“永远开门，又永远关门”，即对于人员来说，门总可以打开，可对于建筑物来说门又总是关着。因此，自动旋转门在保安功能方面具有独到的发展，但在人员流量方面自动旋转门却没有优势，因为门的转速是固定的，每个门翼之间可容纳的人员也是有限的。每种自动旋转门都有标定的人员流量数值。自动旋转门由于其永远开启的同时又永远关闭的特点，使其动态密封效果在经常使用的条件下相对于其他自动门要好。由于自动旋转门的人流量有限，通常在自动旋转门两侧另设自动或手动平开门，一方面增加通行能力，另一方面当自动旋转门出现故障时，不影响人的通过。但在静态密封效果方面，自动旋转门远不如其他自动门，因为其门体运动方式决定着只能使用毛条密封。

1.2国内外旋转门发展现状

1.2.1国外旋转门发展现状

自1903年宝盾公司在荷兰生产出第一座旋转门，旋转门至今已有一百年的历史，发展到今天，旋转门已具有可靠的安全系统和先进的驱动技术，其智能化高格调的设计为现代化楼宇建筑的确入口提供了完美的选择。国外著名厂家有：荷兰的B00N EDAM 瑞典的BESAM 德国的多玛、盖泽日本的纳博克、寺冈等。

由于国外自动旋转门发展较早，其技术也较为成熟。自动旋转门的传动系统技术具有节能、低噪声、传动平稳、寿命长、性能可靠等优点；控制系统采用数字化设计的系统作为控制中枢，有功能更强大，操作更简便等优点；检测安全系统采用先进的红外与微波感应技术，用于感知物体的移动，操纵门体的动行，使