醫用鉛門的機械傳動設計的重點在于驅動傳動方式和門體運動方式,本案中設計采用鏈輪、鏈條照動方式,鉛門門體通過承重輪和導向輪吊掛在懸掛軌道上平移,鉛門體底部采用可伸縮式的導向件,實現平移過程中的導向。

1.1懸掛軌道

如圖6所示,懸掛軌道作為門體的承重件和導向件,常采用工字鋼。一方面熱軋型鋼尺寸精度較高,使用成本低,另一方面工字鋼翼緣板內側有自然坡度,可以為走輪提供導向作用,這也是工字鋼常用于小型起重機軌道的原因。在本案中,考慮到軌道需要承載門體全部重量,還要承載風荷載側向力,工字鋼無法滿足要求,故采用焊接H型鋼構造,通過軌道壓板和壓板螺栓固定在挑梁下端。在門體整體強度計算通過后,根據支點反力驗算軌道腹板的拉應力和腹板根部的彎曲應力。經過受力分析,焊接H型鋼軌道可以滿足設計要求

1.2承重輪和導向輪

為確保走輪行走平穩,防輻射鉛門體上橫粱設置了5組承重輪和6組導向輪,以增加門體承截點,提高抗彎曲變形和抗風荷載側向變形能力。圖7為承重輪結構,包括走輪、深溝球軸承、固定軸和輪槊等裝配總成。軌道踏面為焊接H型鋼翼緣板內側,經過機加工保證平面度

圖8為導向輪緒圖,包括導向輪、深溝球軸承固定軸和輪架等裝配總成。導向輪除導向功能外,還要承載側向風力。導向輪與焊接H型鋼腹板之間保留13mm間隙,保證導向輪在軌道全程順利通行,減少導向輪與焊接H型鋼段板由于制造、裝配累積誤差而引起的時加擠壓應力

1.3驅動系統

如圖9所示,木驅動系統采用的是鏈輪、鏈條的傳動方案。鏈條用螺栓固定在焊接H型鋼軌道下翼線的底部,鏈輪與動軸之同用平鍵連接傳動,通過旋車轉與鏈條嚙合實現水平駆動。動輪架上設置4組驅動走輪,走輪軌道面與承重輪相同。為防止動輪架在行走過程中產生跳動或跑偏,設置了4組防脫靠輪。驅動輪上裝配大液輪,與門體結構上的大輪架配合,推動門體水平移動。大液輪設計成可以水平旋,可以抵清大液輪與門體大液輪架相互作用時產生的切向力。減速電機的計算和選用參照了《起重機設計手冊》中行走機構運行電機、減速器的計算和選型。根據門體的運行情況,選定機構工作級別為M42,按照已知條件,根據手冊計算選定帶制動器的三相異步變頻電機。為確保使用安全,減速器的服務系數FB要求1.0?以上。減速電機輸出端設計成空軸套形式,與驅動軸采用平鍵傳動,以便于將來驅動軸和減速電機的維修更換。機座采用扭矩臂形式與驅動輪架連接,可以節省空間。這種照動設計比較緊,適合應用在有美觀要求或者空間有限的場合。鏈輪鏈條傳動較為精確,傳動效率也高。缺點在于裝配精度要求高,驅動時有少許噪聲。也有采用鋼絲繩傳動方案的,可靠性高、噪聲小,但是占用空間大,傳動精確性相對低一些。

1.4伸縮式下導向件

在功能設計時,要求重型設備在進出廠房時不得有振動,門洞范圍內不能有任何障礙物,因此地面導軌和固定導向器均不能使用。對此,專門設計了可伸縮式導向器,該裝置在關門時升出地面,滿足導向和關門后承受側向力,在門開敵時縮回地面以下,保證門潤范同內滿足功能設計對地面平坦無障礙物的要求

這種下導向件(如圖10所示)通過人力踩壓實現伸縮,其機械組成包括導向輪、導向軸、異型齒喈合機構、反力彈簧、機架等。導向輪可水平轉動,與門體下橫梁的導槽通過滾動接觸實現導向功能。為防止同水侵蝕,除了在機械上考慮必要的密封措施外,機架本體進行鍍鋅處理,內部零件采用抗腐蝕的不銹鋼材質制作。在基坑中還設置了排水管,可以避免下導向件的浸泡腐蝕。