[發明專利]工業門平衡彈簧結構

有效

• 申請號: 200710068187.9
• 申請日: 2007-04-20
• 公開（公告）號: CN101289917A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 倪曉明
• 申請（專利權）人: 浙江理想門業制造有限公司
• 主分類號: E05F15/16
• 分類號: E05F15/16;E06B3/44
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所
• 代理人: 戴曉翔

【技術領域】

本發明涉及一種平衡彈簧結構，用于平衡平滑門尤其是工業門的自重。

【背景技術】

面積20m²以上的工業門的自重達260公斤以上，為了節省能源和門體升降 靈活，門體的自重必須加以平衡，彈簧平衡是一種被廣泛采用的一種技術措施。 圖1為現有的平衡彈簧結構，主軸4一端連有懸掛門體的錐形鋼絲繩輪5，動彈 簧座3和定彈簧座6安裝于主軸4上，動彈簧座3和主軸4固接，定彈簧座6 固定于中置梁2上。兩彈簧座之間套有平衡彈簧1，平衡彈簧1的兩端套于彈簧 座的外圓錐及外圓柱部分上并輔以端部的定位螺釘固定。使用狀態下，門的自重 通過主軸帶動動彈簧座3產生一定的轉動并使彈簧扭轉，彈簧在扭轉過程中直徑 變小，彈簧的內孔與彈簧座的外壁壓緊產生摩擦力，該摩擦力產生的力矩傳遞到 主軸上與門自重產生的力矩相平衡。

上述結構中，彈簧與彈簧座壓緊的圈數為彈簧的非有效工作圈數，因此在設 計平衡彈簧時，其總圈數要比有效圈數多8至10圈，成本較高，帶來資源浪費， 并造成每個彈簧的安裝空間較大，設計安裝不便。使用時彈簧的內徑隨工作力矩 的變化而變化，使彈簧與彈簧座的壓緊圈數變化，造成彈簧的有效工作圈數變化 而偏離設計剛度，系統的平衡效果變差。此外，彈簧工作時直徑反復變化，在彈 簧座與彈簧端部聯接的臨界部位會產生應力集中，應力超過彈簧材料的屈服限會 使與彈簧座鄰近的一圈彈簧有明顯的異常變形，影響使用壽命。

【發明內容】

為了克服現有技術中存在的上述缺陷，本發明提供一種工業門平衡彈簧結 構，以達到降低成本、便于設計安裝、工作穩定、使用壽命長的效果。

為此，本發明采用以下技術方案：工業門平衡彈簧結構，其特征在于：它包 括呈圓筒形、開口相向設置的活動座體和固定座體，一主軸穿過固定座體并與活 動座體相連，所述的活動座體和固定座體之間設有套于主軸上的彈簧，該彈簧的 兩端分別套于活動座體和固定座體內并與兩座體相連。使用時，門的自重力矩通 過主軸傳遞到活動座體，使活動座體轉動，彈簧扭轉，圈數增加，直徑變小，由 于彈簧和固定座相連的一段固定，彈簧便會對活動座體產生一個反方向的扭 力；同時，在扭力的作用下，彈簧末圈的外圓單邊靠向活動座體的內壁并壓緊。 上述兩個力形成一個力偶矩作用在活動座體上，并通過主軸與門體的重量平衡。 這種結構中，彈簧的全部圈數都為有效工作圈數，要達到相應的平衡效果，只需 要采用較短的彈簧即可，降低了成本，節省了安裝空間；工作時有效圈數不會變 化，穩定可靠；由于本結構中彈簧內套于座體內，直徑的變化不再受到彈簧座的 制約，避免了產生局部應力集中的可能性，消除了產生局部異常塑性變形的缺陷， 延長了使用壽命。

作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本發明采用如下技術措施：所述 的活動座體和固定座體的側壁上設有丁字槽，彈簧的兩端部圓柱頭從丁字槽中穿 過并定位于丁字槽的橫槽中。安裝彈簧時，彈簧端頭從丁字槽豎槽穿過并在彈力 作用下前移至橫槽內。使用時，在扭力作用下，彈簧端頭移至橫槽一側緊壓于座 體上。

所述的活動座體和固定座體的側壁上插設有拉伸力平衡鉤，一般可設置兩個 拉伸力平衡鉤，該兩個拉伸力平衡鉤和彈簧的端部圓柱頭在圓周上均勻設置，防 止受拉伸力的作用而使彈簧歪斜而脫出，保證工作可靠。

所述的活動座體上設有扭力環，供現場安裝時根據需要對彈簧的進行預扭 轉，產生預扭力。

有益效果：本發明通過改進彈簧座體結構及彈簧座體與彈簧之間的連接方 式，有效地降低了成本，使用安裝方便，工作穩定，延長了使用壽命。

【附圖說明】

圖1為現有平衡彈簧結構示意圖。

圖2為本發明的結構示意圖。

圖3為本發明的工作狀態受力情況示意圖。

【具體實施方式】

如圖2所示的工業門平衡彈簧結構，主軸4上套有活動座體7和固定座體8， 活動座體7與主軸4固接，固定座體8則固定于梁上。活動座體7和固定座體8 之間裝有彈簧1，兩座體的側壁上設有丁字槽11，彈簧1的兩端部圓柱頭從丁字 槽11中穿過并定位于丁字槽的橫槽中。座體的側壁上插還設有兩個拉伸力平衡 鉤9，這兩個拉伸力平衡鉤和彈簧的端部圓柱頭在圓周上均勻分布。活動座體7 上設有扭力環10，固定座體8上也同樣可以設置扭力環10。

使用狀態下(圖3)，門的自重力矩通過主軸傳遞到活動座體，使活動座體 轉動，彈簧扭轉，圈數增加，直徑變小，由于彈簧和固定座相連的一段固定，彈 簧便會對活動座體產生一個反方向的扭力Fb；同時，在扭力的作用下，彈簧末 圈的外圓單邊靠向活動座體的內壁并壓緊產生一壓緊力Fa。上述兩個力形成一 個力偶矩作用在活動座體上，并通過主軸與門體的重量平衡。