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1、 联动斜楔式平开密封窗设计研究报告 吴容坤 符宝鼎 吕金文 杨严摘要：针对现有的平开塑钢窗，提供一种全密封平开塑钢窗，在原有型材搭接空间内设置新的带有斜楔轨迹的密封板，整体装置通过执手的动作，密封和锁窗同步进行，在改善密封性的同时也能够起到增加安全性的效果，实现抗风，防湿，保暖和隔声的特性。关键词：平开窗密封；斜楔压紧；联动装置Research Report on the design of linkage wedge type flat open sealing windowWuRongkunFuBaodingLJinwenYangYanLiaoning university of tech
2、nologyLiaoningJinzhou 121001Abstract：in view of the existing flat open model steel window，window provides a fully sealed flat open，set in the original profile lap space with inclined wedge trajectory of sealing plate is new，the whole device by holding the hand movements，sealing and locking synchroni
3、zed window，at the same time of improving sealing can also play a role in increasing the effect of the security，realize the wind resistance，moisture proof，heat preservation and sound insulation properties.Key words：casement Windows sealed； Inclined wedge pressure； linkage相關调查数据表明，随着居住条件的改善和对节能、环保的日益重
4、视，平开式塑钢窗将越来越受到青睐，其以密封性、通风性、隔音、保温、抗渗性等优点更多的被广泛应用，尤其是其密封性较推拉式更为出众，可达5级。1-2但在实际使用时依然存在冬季进灰夏季渗水等情况，影响卫生情况。3其原因是个别时期，尤其是我国北方冬季取暖期的到来，灰尘较细较多，在关窗时由于窗扇被锁点斜楔收紧，正面挤压密封圈形成密封，对密封空间形成压缩，开窗时由于密封圈回弹，使密封空间具有一定的真空度，造成窗外灰尘回吸，故仍有提高密封性的必要，改善环境卫生。4目前，对平开式塑钢窗密封性的提升办法主要是增加窗体密封空间层数，原有两层密封增加为三层，提高密封性同时增加了窗体厚度，提高了成本，同时灰尘回吸问题
5、依然存在。因此在不影响窗体安全、玻璃密封等性能，不改变尺寸规格的前提下，如果能够实现密封性能的提升，对改善生活卫生环境具有一定的意义。51 研究内容针对现有的平开塑钢窗采用内外双层密封圈密封形成隔离密封室的结构，在不影响安全使用的前提下，对其进行密封性能的提升改造设计。在窗扇侧面设计一联动铰杆机构，在窗框内侧面厚度方向增加三元乙丙密封胶条，通过窗扇上锁窗执手的运动驱动杆机构联动，带动窗扇侧面的密封压杆压紧压入窗框内侧密封条中，增加隔离空间，同时形成迷宫式密封，提升密封效果。研究内容：原有平开密封窗锁死传动件空间结构改造。联动铰杆密封装置的设计制作。框体内侧密封胶条设计安装。密封压杆结构及压紧方
6、式的设计。解决的关键问题：窗扇窗框搭接空间有限，如何有效利用空间实现联动装置的安装。联动装置的同步性，运动灵活性。联动杆机构中密封压杆的结构，压紧方式对密封条使用寿命、密封性能的影响。窗扇多为双玻结构，改造对玻璃密封的影响。2 工作原理和方案设计2.1 窗体整体布局设计以手动旋转扳手输入动力，带动推销向上滑动，通过斜楔机构组成的胀紧联动机构传递动力，拉杆连接实现在窗体内框搭接，实现密封板联动装置运动，使四个密封板在水平、竖直滑道方向上同时联动，向外胀紧窗体，实现密封胶条与外框形成无缝隙密封，如图1.6-81、传动器 2、推销 3、执手侧封板 4、横向动力拉杆5、柳钉 6、横向密封板 7、六角头
7、螺栓 8、纵向动力拉杆 9、纵向执手对称侧密封板 10、开口销11、两端带孔导向柱图1 联动斜楔式平开密封装置布局图2.2 传动器装置设计人手作用于驱动锁头旋转扳手，通过齿轮齿条传动机构，使下驱动板在槽内上下运动，推动推销，如图2，通过斜楔机构向外推执手侧密封板达到胀紧目的。91、传输齿轮 2、传动器安装孔 3、下驱动板 4、上定位板 5、挡环 6、阶梯铆钉7、锁销快 8、定位孔 9、滑移槽 10、定位孔 11、滑移槽2.3 侧密封板装置设计动力由执手旋转经传动器，带动与密封板连接的销直线运动，密封板楔形轨迹沿直线运动，使运动方向改为向外胀紧运动，如图3，箭头方向分别表示销的运动方向和密封板的
8、运动方向。在胀紧执行中，经计算，密封板沿图示方向行进7mm.2.3.1 运动行程设计计算（1）自锁角度分析。斜楔受到F1、FRX作用，要能自锁，必须满足下式。F1 FRXF1 = FJ tan1FRX = FJ tan（-2）tan1 tan（-2）即 1 （ -2）或a一般=1 =2 =812，故当（2）参数设计。竖直行程轨迹行程S1=20mm，需向右水平方向移动7mm，在倾角允许范围内，在两端开设两竖直行程，以方便自锁，及tan=0.35。如图5所示。密封板长小于扇框2mm，宽w=30mm，厚d=2mm；本设计在密封板两端钻孔，作为与其余端密封板连接的螺栓孔，一个直径为4的孔，一个半径为2
9、的槽型孔，为避免加工中拉杆孔与密封板孔的加工误差而设计槽型孔。2.4 参数设计上端水平行程轨迹总行程S2=7mm，需向右水平方向移动4mm。及tan=0.57，密封板长小于上扇框2mm，宽w=25mm，厚d=2mm；拉杆长为254mm，宽为8mm，厚为2mm。本设计为更好的实现特定密封功能，采用上端与下端密封装置对称机构，及下侧密封板与上侧密封板加工要求相同，安装位置相反。运动行程S3=S2，此设计不仅使运动平衡稳定，还为加工制作过程减少了一定的时间和生产费用，减少了多侧密封的加工和安装技术要求，固下端装置的设计与上端相同，运动方式相同，但在塑钢窗体内运动方向相反。122.5 扳手对称侧密封板
10、设计动力和运动行程由上侧密封板和下侧密封板向外胀紧运动提供，通过上下两个联动拉杆连接，与执手对称侧密封板铆钉锁死，按密封板斜楔轨迹沿直线运动，使密封板运动方向改为向外胀紧运动，如图6，箭头方向分别表示销的运动方向和密封板的运动方向，下端结构与上端完全对称，共同实现密封板的外胀。133 侧动力拉杆校核利用ansys软件对侧动力拉杆进行分析，得到拉杆变形情况如图7，拉杆位移变化如图8。由动力拉杆工作需要，经分析，拉杆符合要求。144 结论笔者针对现有的平开塑钢窗采用内外双层密封圈密封形成隔离密封室的结构，在不影响安全使用的前提下，对其进行密封性能的提升改造设计。虽然这个设计还存在不足，但还会继续改
11、进。参考文献：1陈明辉.美式塑料窗的结构特点.德佳月刊，1999.4（2）：28.2建筑外窗抗风压性能分级及其检测方法GB7106-86Z.2016，09：510.3吴彦霖.中国北方寒冷地区居住建筑生态設计研究D.北京林业大学，2007，09（1）：225.4罗忆.刘忠伟.建筑玻璃生产与应用M.北京：化学工业出版社，2005，55（20）：1125.5刘军.高性能门窗分析M.节能窗技术.涂逢祥.北京：中国建筑工业出版社，2003：147152.6吴宗泽.机械实用设计手册.北京：化学工业出版社，2000，50（8）：5058.7詹启贤.自动机械设计.北京：轻工业出版社，1987，100120.8
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