中国报告大厅网讯，2025年，随着建筑消防安全标准的不断提升，防火闭门器作为建筑防火系统中的关键构件，市场需求持续扩大。从普通住宅、公寓到大型公共场所，防火闭门器的应用场景日益广泛，行业内企业纷纷致力于提升产品生产规模与档次，以更高精度、更高效率的产品满足市场需求。在当前行业发展中，液压式防火闭门器因完善的国家标准，占据了主流应用地位，但其阻尼特性的精准控制与结构优化，仍是行业内亟待突破的关键问题，相关的仿真分析、实验研究与结构改进，对推动防火闭门器行业技术升级具有重要意义。以下是2025年防火闭门器行业趋势分析。
防火闭门器行业的核心功能是保证防火门在开启至某一角度后，能准确、及时地关闭到初始位置，在火灾发生时阻止火势蔓延。本次研究以某企业生产的液压式防火闭门器为对象，其主要结构包括柱塞齿条、传动齿轮、复位弹簧、单向阀、节流阀芯、壳体和连杆等构件。壳体固定在门扇上，通过连杆与门框相连，安装后向下的两个节流阀处于关闭状态，油液通过上方的两个阻尼孔和两个节流阀在防火闭门器内部流动。
《2025-2030年中国防火闭门器行业市场调查研究及投资前景分析报告》指出，防火闭门器的工作过程分为开门和关门两个阶段。开门时，门扇带动连杆转动，传动齿轮随连杆转动并通过齿轮齿条机构带动齿条柱塞向右移动，此过程中复位弹簧被压缩，柱塞右腔容积减小、油压增大，压力使柱塞头部的单向阀开启，右腔液压油通过单向阀流到左腔。关门时，复位弹簧释放弹性势能，推动齿条柱塞向左移动，带动传动齿轮和连杆转动使门关闭，此时左腔油压增大，单向阀关闭，液压油只能通过阻尼孔和节流阀流回右腔，形成液压阻尼，实现门扇缓慢关闭。
基于液压流体力学原理，对防火闭门器行业的阻尼力进行数学建模，是精准控制其缓冲性能的关键。首先对节流口特性展开分析，广义上，能改变流体流通局部面积产生压力差或调节流量的结构均称为液阻，液阻具有产生压差和限制流量的功能。
缝隙流量方面，流体通过同心圆环缝隙的流量公式为q=12μlπdh3Δp(h为阀芯和阀体之间的缝隙宽度，μ为油液动力粘度，d为阀芯直径)。防火闭门器节流阀的阀芯和阀套同心且带锥度，设圆锥半角为θ，距阀体左端面x处的阀体直径d=D−2h−2xtanθ(D为阀套直径)，通过缝隙的流量可进一步推导为q=6μln(dD−2h)πh3tanθΔp。
节流口特性分析显示，阻尼孔直径小于 0.5mm 时，压差随流量变化明显，直径每减小一点压差都会极大增加，且阻尼孔响应较快;阻尼孔直径大于 1mm 时，更多承担调节流量的作用。环形缝隙宽度小于 0.5mm 时，压差随流量变化也较为明显，这为阻尼孔及缝隙结构改进提供了依据。
防火闭门器关门过程根据柱塞位置分为三个阶段，各阶段阻尼特性不同。建模所需参数中，油液密度ρ=870.6 kg/m3，油液动力粘度μ=0.025pa.s，柱塞齿条直径 25.5mm，阻尼孔直径 3mm，节流阀芯直径 2.28mm，节流阀出口直径 3.5mm，节流阀芯锥度 10°。
初始阶段：柱塞位于阻尼孔 1 和节流阀 1 之间，油液从节流阀 2 和阻尼孔 1、2 流出柱塞左腔，再从节流阀 1 流回柱塞右腔。通过流量方程联立，得到速度与阻尼力关系，并借助辅助计算得到柱塞速度与所受压强关系曲线。
中间阶段：柱塞位于阻尼孔 1 处，阻尼孔 1 被柱塞堵住，油液从节流阀 2 和阻尼孔 2 流入管道，再从节流阀 1 流回柱塞腔。同样通过流量方程联立，得到该阶段速度与阻尼力关系及对应的柱塞速度与所受压强关系曲线。
最终阶段：柱塞运动至两阻尼孔处，两阻尼孔均被柱塞堵住，油液从节流阀 2 流入管道，再从节流阀 1 流回柱塞腔。联立流量方程得到P3=πh13tanθ6μlndD−2h1ApVp+πh23tanθ6μlndD−2h2ApVp(h1为节流阀 1 阀芯与阀套之间的缝隙高度，h2为节流阀 2 阀芯与阀套之间的缝隙高度)，并得到相应的柱塞速度与所受压强关系曲线。
为验证防火闭门器数学模型的准确性，同时检测其实际使用性能，开展了一系列实验测试，测试涉及设备、技术要求、方法及多项性能检测。
测试设备包括单向开门防火闭门器、测试用门、力测量仪器、驱动装置和防火闭门器耐久性实验机。测试用门高度 2000mm，宽度为 1200mm 和 750mm，需承受足够重量且测试时不变形，门的摩擦比力最大值需符合特定标准。
力测量仪器准确率误差小于 1.5%，驱动装置施加力度的位置在垂直于门轴且离门轴 500mm 与 700mm 处，耐久性实验机可配置不同门重，通过气缸驱动摆臂控制门的打开角度和开门时间，支持多工位同时测试。
防火闭门器技术要求涵盖外观和使用性能。外观上，产品外形完整、表面图案清晰，有机涂层附着力 30% 以上且无堆漆、起泡等缺陷，表面镀层无明显色差、露底或烧焦，耐腐蚀性符合标准(优等品实验时间 24h、一等品和合格品 12h，耐腐蚀等级不低于 8 级)。使用性能上，能在 - 15℃至 40℃温度范围内正常使用，开关门运转平稳灵活、无液压油渗漏，有定位装置的需能在规定位置停住且易脱离，门关闭后复位偏差角小于 9°，调速阀全闭关店时间 20s 以上，最大开度时关门时间小于 3s。
测试方法上，测量误差需符合要求(质量 ±2%、长度 ±2%、角度位置 ±2%、力 ±2%、时间 ±2%、温度 ±2℃、力矩 ±2%)，测试环境温度 15℃至 30℃，准备 3 组样品分别用于不同温度环境性能测试、机械性能测试和耐久性测试，且样品 1 和 2 一组至少两个单元，样品 3 一组需 10 只以上。
具体测试包括温度范围测试、机械性能测试和耐久性测试：
温度范围测试：测试前将防火闭门器在测试温度下放置至少 8h。20℃±1℃环境下，调节至门 5 秒内从 90° 关闭，重复 30 次取平均值;-15℃±1℃环境下，将门打开至 90°(开门时间大于 4 秒)，测自动关闭时间，做 3 次取平均值;40℃±1℃环境下，不调整调速阀，重复上述开门和测关闭时间操作。实验证实，在上述温度范围，关门平均时间大于 3 秒且小于 25 秒，产品温度测试合格。
机械性能测试：在 23℃环境下，依据相关标准对规范安装的防火闭门器测试。测试所用门质量为 45kg，测试结果显示，开门角度 152°(不小于说明书要求)、最大开门时间 1.5S(≤3S)、复位偏差角 4°(≤10°)、调速阀全闭关店时间 > 120S(≥90S)、工作温度适应范围 13℃(4 - 23℃)、开门力 44N、关门力 24N，符合标准，产品合格。
耐久性测试：单向开门的防火闭门器需进行至少 50 万次测试，5000 次和 5 万次测试后关门力矩需不小于标准值，5000 次测试后最大开门力矩应小于标准值，50 万次测试后关门时间增长幅度不超过 100%、减少幅度不超过 30%。
但约 4 成产品未通过耐久性测试，表现为测试几百次后门在 60~80 度或 10~20 度位置无法闭合，部分产品测试几十次后失效，初步判断为环形缝隙处堵塞导致液压油无法流通。
此外，还进行了节流阀结构改进和数学模型验证。液压油选择 46 号抗磨损液压油(动力粘度μ=0.0414pa.s，密度900 kg/m3)，因其抗磨损、抗乳化性能好，对氧气敏感度低，能提高防火闭门器液压元件耐久度。基于阻尼孔流量特性，将阻尼孔直径改为 0.6mm，缝隙开度改为 0.4mm，使阻尼孔承担部分压差且避免堵塞，同时保证柱塞所受压力不变。
将速度带入速度与阻尼力关系曲线，得到柱塞不同位置的压差：位于阻尼孔 1 和节流阀 1 之间时约 0.05Mpa，位于阻尼孔 1 处时 0.03Mpa，运动至两阻尼孔处时 0.015Mpa。
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