重型防护门门轴结构优化设计与性能研究

引言：门轴结构属于重型防护门的“ 关节” ，技术人员结合现场环境，以及重型防护门的实际用途优化门轴结构，有助于预防重型防护门变形、漏风等问题，提升对爆炸冲击和辐射的抵御能力。以往，部分技术人员选用普通门轴，在实际应用中存在断裂风险，根据重型防护门门轴结构的性能和应用目的，优化门轴结构的设计方式，即使在极端环境下，也能够有效控制灾难性后果，充分发挥防火、防辐射、防爆等功能优势。

一、重型防护门门轴结构性能分析

（一）承重支撑性能

在工业建设期间，若要发挥重型防护门的防护功能，则应了解重型防护门门轴结构的具体性能，承重支撑是性能之一，有助于提升整体防护门的承载力，同时有效分散外部荷载，提升重型防护门实际应用的安全性和稳定性。从重型防护门门轴结构的承重支撑性能来看，基于力学原理分析这一性能优势，主要涉及材料强度、结构设计等多个方面。其中，材料强度是提升重型防护门承重能力的基础，在工业建设期间，应科学选择符合建设标准的高强度材料，比如碳钢材料优势显著，相比于传统不锈钢材质，其强度与硬度更符合应用规范，在承受重型防护门自重的同时，能够抵御强大的冲击力，提升门轴结构应用的稳定性。

（二）转动顺滑性能

转动顺滑性能是重型防护门门轴结构的性能之一，在实际应用中扮演着“ 润滑剂” 的角色，直接关乎重型防护门是否顺利开关，在优化重型防护门门轴结构设计的同时，考虑转动顺滑性能是否良好，有助于解决重型防护门卡顿、磨损等问题。重型防护门之所以拥有良好的转动顺滑性能，是因为轴承系统运行的稳定性，重型防护门中的轴承系统，为了控制阻力对防护门的影响，通常选用滚动摩擦代替滑动摩擦。材料是影响转动顺滑性能的因素之一，如果未能选择满足结构优化需求的材料，则会增大摩擦和生锈风险，以至于增大传动的阻力。

二、重型防护门门轴结构优化设计路径

（一）根据重型防护门门轴的开启方向，科学选择门轴类型

重型防护门门轴优化设计，是提升重型防护门防范风险能力的关键环节，积极探究门轴结构的设计方式，有助于延长结构的使用寿命，提升重型防护门的稳定性。重型防护门一般有单向和双向两种开启方向，与门轴的结构设计密切相关，根据门轴开启的方向，科学选择开合方式，有助于满足重型防护门的承重需求，提高防护门应用的安全性和耐久性。门轴结构作为重型防护门的“ 骨架” 部分，具有良好的支撑作用，设计人员在优化门轴结构的过程中，应结合防护门的应用场景，确定门的开启方向，比如仅向内推或者向外拉，针对需要单向开启的重型防护门，设计人员在优化门轴结构的过程中，一般选择重型合页或偏心门轴，此类门轴具有强大的承载能力，通常可以承载 450 斤以上的门重，为了解决防护门开启过程中的摩擦问题，需要叠加应用万向轮，万向轮有助于减少阻力，减轻门轴结构承载的压力，预防出现门轴过载变形的问题[1]。

重型防护门因门重量大，在双向开启过程中容易遇到卡顿或倾倒的问题，不利于提升重型防护门的稳定性，甚至影响其防护效果。设计人员根据重型防护门门轴的双向开启需求，一般选择重型地弹簧或者天地转轴，相比于重型合页和偏心门轴，此类门轴结构强度大，通常可以承载 700 斤以上的门重，同时提高防护门双向开启的流畅度。

（二）基于碳钢材料优化门轴结构，延长使用寿命

材料是影响重型防护门门轴结构使用寿命的关键因素，以往设计人员在门轴结构设计期间，通常选择不锈钢材料，此类材料具有局限性，难以达到门轴结构优化标准。相比于不锈钢材料，将碳钢材料应用于门轴结构设计中，有助于延长使用寿命，为重型防护门的稳定可靠运行创造良好条件。首先采用高强度合金碳钢材料，借此提升重型防护门的抗冲击能力，碳钢材料具有高强度优势，在优化门轴结构过程中，如果盲目应用普通的碳钢材料，在后续设计与应用中容易出现开裂问题，合金碳钢的强度是普通碳钢的两倍，相当于为门轴结构打造了高强度的防御层，合金碳钢含有铬、镍、钼等元素，有助于增强门轴结构的硬度，并赋予结构以良好的低温韧性，预防疲劳裂纹等现象。

其次，在门轴结构设计过程中，应兼顾应力集中的问题，应力集中已经成为门轴断裂的主要因素，设计人员为了解决这一问题，应在门轴根部等关键受力部位，采取大圆角过渡的设计方式，将圆角半径控制在 2mm 范围内，借此缓解应力集中的问题，避免因为应力集中形成疲劳裂纹，缩短重型防护门的使用寿命。碳钢门轴虽然具有强度方面的优势，但是受到外界环境的影响，容易出现生锈问题，基于碳钢材料的特性延长门轴结构的使用寿命，应遵循多重防护的原则，其一采用脱脂与除锈技术，在预处理环节做好防护工作，其二利用喷砂机彻底清除门轴表面的杂质，包括氧化皮和油污等杂质。

（三）科学选择安装工艺，规范化开展维护工作

技术人员的安装技术水平，与重型防护门门轴结构设计效果密切相关，技术人员在选择材料之后，应提升安装工艺水平，并开展规范化的维护工作，这一工作是优化门轴结构设计的核心策略之一，有助于提升门轴结构的耐久性和安全性，保证重型防护门处于安全高效应用状态下，降低风险概率[2]。一方面在科学选择安装工艺过程中，安装人员应结合自身专业技能和工作经验，保证安装符合标准规范，在安装之前应制定完善的安装计划，同时进行技术交底和严格的检验，提升安装质量。例如，安装人员采取焊接连接工艺的过程中，通常需要利用 16#圆管焊接工艺，不仅可以减少安装时间，而且提升了安装工艺的安全度。

定期开展维护保养工作，旨在预防生锈、磨损等不良问题，技术人员在实际维护工作中，应严格处理门轴表面的杂质，并避免其与湿气相接触，降低锈蚀风险。在维护期间应遵循预防性原则，采取预防性维护，相比于传统事后维护更有价值，有助于在前期阶段提升门轴结构的耐久性，延长寿命 30% 以上，解决因为后续故障或风险导致的成本浪费问题。

三、结束语

重型防护门应用优势显著，具有防爆、防火、防辐射的功能优势，其应用质量与门轴结构的设计密切相关，技术人员在优化门轴结构的过程中，需要掌握门轴结构的应用性能，同时了解优化门轴结构的设计意义，有助于增强稳定性和抗变形能力，提升结构的安全性与稳定性，同时改善密封性与抗风险能力。在门轴结构优化设计期间，应根据重型防护门开启的方向选择门轴结构，利用碳钢材料延长门轴结构的使用寿命，提升安装工艺水平。

参考文献：

[1]徐炳辉.铁路安全防护门监控管理系统的设计与应用[J].设备管理与维修,2022(6):9-11.

[2]孟凡茂,徐迎,龚华栋,马淑娜,吴小燕.防护门设计研究[J].四川兵工学报,2015,36(10):161-164.