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1、屋蓋開合機械裝置設(shè)計周良金顧大強浙江大學(xué)機械設(shè)計研究所杭州310027摘要：在對國內(nèi)外開合屋蓋工程設(shè)計實例分析的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)闡述了各類開合屋蓋的開合工作原理，詳細介紹了剛性開合屋蓋和柔性開合屋蓋的機械裝置設(shè)計的原理和方法，分析論述了各類開合機械裝置的技術(shù)特點和使用場合，提出了開合屋蓋技術(shù)今后的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：開合屋蓋；開合機械裝置；剛性開合屋蓋；柔性開合屋蓋中圖分類號：TH11文獻標(biāo)識碼：A文章編號；1001—0785(2010)07—0008一O6Abstract：Basedontheanalysisofengineeringdesignexampleofretracta
2、bleroofsathomeandabroad，theworkingprincipleofalltypesofretractableroofsissystematicallydiscussed，theprincipleandmethodofretractablemechanismsofrigidandflexibleretractableroofsarediscussedindetails，thetechnicalcharacteristicsanduseoccasionsofalltypesofre．tractablemechanismsareanalyzedandthef
3、uturetrendoftheretract曲lerooftechnologyisproposed．Keywords：retractableroof；retractablemechanism；rigidretractableroof；flexibleretractableroof屋蓋開合結(jié)構(gòu)是1種在很短時間內(nèi)把建筑物從機械設(shè)計的視角看，開合屋蓋結(jié)構(gòu)可視作的部分或全部屋面移動或開合的結(jié)構(gòu)形式，它將1是1種新型的可展結(jié)構(gòu)。雖然目前國外已建成了個完整的屋蓋結(jié)構(gòu)按一定的規(guī)律劃分成幾個可動多座不同規(guī)模的開合屋蓋，但目前對開合屋蓋機械和固定單元，通過特定的機械裝置，使可動單元裝置的設(shè)計理
4、論研究嚴(yán)重滯后于工程實踐，國際上能夠按照預(yù)期的軌跡移動，達到屋面開合的目的還沒有任何關(guān)于這類機械裝置設(shè)計的國家或地方的(見圖1)。開合屋蓋不僅賦予建筑物動態(tài)美感，更設(shè)計規(guī)范和方法。由于開合屋蓋的運動方式與工程擴展了其使用功能，目前世界上已建成的開合屋起重機有相似之處，故在工程設(shè)計實踐中，常規(guī)載蓋已超過100個，開合屋蓋的設(shè)計越來越受到人們荷的設(shè)計計算、行走臺車結(jié)構(gòu)設(shè)計等可借鑒工程起的關(guān)注。重機的設(shè)計。但是，開合機械裝置在運動驅(qū)動形式的多樣性等方面與起重機存在較大差異。開合機械裝置根據(jù)其驅(qū)動方式可分為剛性屋蓋開合機械裝置和柔性屋蓋開合機械裝置2大類。2剮性屋蓋開合機械裝置依據(jù)剛
5、體的運動形式，剛性屋蓋開合方式有：移動開合、轉(zhuǎn)動開合和復(fù)合運動開合3種?？蓜游萆w的運動也可用運動副形式表達，其對應(yīng)關(guān)系如表1所示。因此，剛性屋蓋開合機械裝置根據(jù)圖1開合屋蓋結(jié)構(gòu)1、4．固定屋蓋A2．伸縮屋蓋3、6，固定屋蓋B表1剛性屋蓋的運動方式5、7．導(dǎo)軌剛體運動方式剛性屋蓋開合方式運動副形式1開合機械裝置的設(shè)計平動移動開合二屋蓋的開合運動功能(移動、轉(zhuǎn)動、伸縮)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動開合是通過機械裝置來實現(xiàn)的，開合屋蓋的設(shè)計涉及一般運動復(fù)合開合建筑工程和機械工程2個領(lǐng)域的技術(shù)與方法。一8一《起重運輸機械》2010(7)開合方式分為：移動開合機械裝置、轉(zhuǎn)動開合機械裝置、復(fù)合運動開合機械裝
6、置3類。2．1移動開合機械裝置剛性屋蓋移動開合機械裝置有1個沿軌道方向的自由度，其余的自由度則受到約束。根據(jù)行圖3纜繩牽引輪軌移動開合機械裝置走機構(gòu)的不同，移動開合機械裝置分為輪軌移動1．可動屋蓋連接裝置2．可動屋蓋3．牽引纜繩開合機械裝置和導(dǎo)軌副移動開合機械裝置2大類。4．張緊裝置5．導(dǎo)向輪6．導(dǎo)軌7．行走車輪8．卷筒驅(qū)動裝置9．卷筒10．車架2．ii1輪軌移動開合機械裝置輪軌移動開合機械裝置可以承載大的載荷，下部結(jié)構(gòu)上。1991年竣工的日本東京有明體育館有較強的適應(yīng)能力，主要應(yīng)用于大中型開合屋蓋成功采用了纜繩牽引輪軌移動開合機構(gòu)。中。輪軌移動開合機械裝置的具體實現(xiàn)方式有以
7、(3)齒輪齒條輪軌移動開合機械裝置下幾種：齒輪齒條輪軌移動開合機械裝置的驅(qū)動力來(1)自驅(qū)動輪軌移動開合機械裝置源于齒輪齒條的嚙合力，通過齒輪齒條副把驅(qū)動自驅(qū)動輪軌移動開合機械裝置的自驅(qū)動裝置原動件的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動。開合機械裝安裝在行走臺車上，通過輪軌的摩擦力驅(qū)動可動置一般由原動件、傳動機構(gòu)、齒輪齒條、行走臺屋蓋運動。開合機械裝置由行走導(dǎo)軌、自驅(qū)動裝車、導(dǎo)軌、導(dǎo)向機構(gòu)等組成，如圖4所示。置、行走臺車、導(dǎo)向輪軌等裝置組成，如圖2所示圖4齒輪齒條輪軌移動開合機械裝置圖2自驅(qū)動輪軌移動開合機械裝置1．
