[实用新型]工业门平衡弹簧结构

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种平衡弹簧结构，用于平衡平滑门尤其是工业门的自重。

【背景技术】

面积20m²以上的工业门的自重达260公斤以上，为了节省能源和门体升降灵活，门体的自重必须加以平衡，弹簧平衡是一种被广泛采用的一种技术措施。图1为现有的平衡弹簧结构，主轴4一端连有悬挂门体的锥形钢丝绳轮5，动弹簧座3和定弹簧座6安装于主轴4上，动弹簧座3和主轴4固接，定弹簧座6固定于中置梁2上。两弹簧座之间套有平衡弹簧1，平衡弹簧1的两端套于弹簧座的外圆锥及外圆柱部分上并辅以端部的定位螺钉固定。使用状态下，门的自重通过主轴带动动弹簧座3产生一定的转动并使弹簧扭转，弹簧在扭转过程中直径变小，弹簧的内孔与弹簧座的外壁压紧产生摩擦力，该摩擦力产生的力矩传递到主轴上与门自重产生的力矩相平衡。

上述结构中，弹簧与弹簧座压紧的圈数为弹簧的非有效工作圈数，因此在设计平衡弹簧时，其总圈数要比有效圈数多8至10圈，成本较高，带来资源浪费，并造成每个弹簧的安装空间较大，设计安装不便。使用时弹簧的内径随工作力矩的变化而变化，使弹簧与弹簧座的压紧圈数变化，造成弹簧的有效工作圈数变化而偏离设计刚度，系统的平衡效果变差。此外，弹簧工作时直径反复变化，在弹簧座与弹簧端部联接的临界部位会产生应力集中，应力超过弹簧材料的屈服限会使与弹簧座邻近的一圈弹簧有明显的异常变形，影响使用寿命。

【发明内容】

为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供一种工业门平衡弹簧结构，以达到降低成本、便于设计安装、工作稳定、使用寿命长的效果。

为此，本发明采用以下技术方案：工业门平衡弹簧结构，其特征在于：它包括呈圆筒形、开口相向设置的活动座体和固定座体，一主轴穿过固定座体并与活动座体相连，所述的活动座体和固定座体之间设有套于主轴上的弹簧，该弹簧的两端分别套于活动座体和固定座体内并与两座体相连。使用时，门的自重力矩通过主轴传递到活动座体，使活动座体转动，弹簧扭转，圈数增加，直径变小，由于弹簧和固定座相连的一段固定，弹簧便会对活动座体产生一个反方向的扭力；同时，在扭力的作用下，弹簧末圈的外圆单边靠向活动座体的内壁并压紧。上述两个力形成一个力偶矩作用在活动座体上，并通过主轴与门体的重量平衡。这种结构中，弹簧的全部圈数都为有效工作圈数，要达到相应的平衡效果，只需要采用较短的弹簧即可，降低了成本，节省了安装空间；工作时有效圈数不会变化，稳定可靠；由于本结构中弹簧内套于座体内，直径的变化不再受到弹簧座的制约，避免了产生局部应力集中的可能性，消除了产生局部异常塑性变形的缺陷，延长了使用寿命。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采用如下技术措施：所述的活动座体和固定座体的侧壁上设有丁字槽，弹簧的两端部圆柱头从丁字槽中穿过并定位于丁字槽的横槽中。安装弹簧时，弹簧端头从丁字槽竖槽穿过并在弹力作用下前移至横槽内。使用时，在扭力作用下，弹簧端头移至横槽一侧紧压于座体上。

所述的活动座体和固定座体的侧壁上插设有拉伸力平衡钩，一般可设置两个拉伸力平衡钩，该两个拉伸力平衡钩和弹簧的端部圆柱头在圆周上均匀设置，防止受拉伸力的作用而使弹簧歪斜而脱出，保证工作可靠。

所述的活动座体上设有扭力环，供现场安装时根据需要对弹簧的进行预扭转，产生预扭力。

有益效果：本发明通过改进弹簧座体结构及弹簧座体与弹簧之间的连接方式，有效地降低了成本，使用安装方便，工作稳定，延长了使用寿命。

【附图说明】

图1为现有平衡弹簧结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明的工作状态受力情况示意图。

【具体实施方式】

如图2所示的工业门平衡弹簧结构，主轴4上套有活动座体7和固定座体8，活动座体7与主轴4固接，固定座体8则固定于梁上。活动座体7和固定座体8之间装有弹簧1，两座体的侧壁上设有丁字槽11，弹簧1的两端部圆柱头从丁字槽11中穿过并定位于丁字槽的横槽中。座体的侧壁上插还设有两个拉伸力平衡钩9，这两个拉伸力平衡钩和弹簧的端部圆柱头在圆周上均匀分布。活动座体7上设有扭力环10，固定座体8上也同样可以设置扭力环10。

使用状态下(图3)，门的自重力矩通过主轴传递到活动座体，使活动座体转动，弹簧扭转，圈数增加，直径变小，由于弹簧和固定座相连的一段固定，弹簧便会对活动座体产生一个反方向的扭力Fb；同时，在扭力的作用下，弹簧末圈的外圆单边靠向活动座体的内壁并压紧产生一压紧力Fa。上述两个力形成一个力偶矩作用在活动座体上，并通过主轴与门体的重量平衡。