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电梯主机曳引力不足情况下的应对方案分析

范文

何新春王志刚林源

摘要：电梯驱动主机制动器是电梯不可或缺的安全保护装置，也是电梯的核心组成部件，其作用主要是保证电梯正常运行时的可靠制停，其重要性相当于车辆的刹车系统，制动器一旦失效，电梯将会失控。电梯驱动主机制动器的安全性能对于电梯的长期安全稳定运行具有重要意义。

关键词：电梯;主机

1 相关参数

相关参数如下：空轿厢及其支承的部件的质量P=1 280.0kg，额定载重量Q=1 000.0kg，额定速度v=1.50m/s，电梯的运行加（减）速度a=0.80m/s2，平衡系数ψ=0.475，电梯的行程高度H=30.0m，钢丝绳在绳轮上的包角α=157.0°（2.7388弧度），曳引轮下部切口角度β=96°（1.674 7弧度），曳引轮槽的角度γ=35°（0.610 6弧度），钢丝绳的倍率r=2，钢丝绳的数量ns=6，钢丝绳单位长度质量qmsr=0.347kg/m，补偿绳的数量nc=0，补偿绳/链单位长度质量qmcr=2.980kg/m，补偿绳/链张紧装置质量Mcomp=0.0kg/m，随行电缆数量nt=1，随行电缆单位长度质量qmtrav=1.250kg/m，自然对数的底e=2.718 28，重力加速度g=9.8 m/s2。

2 摩擦系数计算

（1）當量摩擦系数

式中：β—下部切口角度;

γ—槽的角度;

μ—摩擦系数。

（1）在装载工况条件下，μ=0.1;

（3）在轿厢滞留工况条件下，μ=0.2。

（3）当量摩擦系数的计算：

（1）在装载工况条件下，f=0.195;

（2）在紧急制停条件下，f=0.150;

（3）在轿厢滞留工况条件下，f=0.389。

3 曳引力的验算

曳引电梯的曳引力按照GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》附录M的方法进行验算。按照附录M，用下面公式：

T1/T2≤e fα，用于轿厢装载和轿厢紧急制动工况;

T1/T2≥e fα，用于轿厢滞留工况（对重压在缓冲器上，曳引机向上方向旋转）。即必须使曳引轮和曳引绳打滑，以防止继续驱动轿厢上行，发生危险。

式中：T1、T2—曳引轮两侧曳引绳中的拉力。

曳引力验算必须同时满足以下3种工况。

3.1 轿厢装载工况

轿厢装载工况。T1/T2的静态比值应按照轿厢装有125%额定载荷并考虑轿厢在井道的不同位置时的最不利情况进行计算。计算轿厢装有125%额定载荷在底层的工况。

结论：在轿厢装载工况条件下，当载有125%额定载荷的轿厢位于最低层站时，符合要求。

3.2 紧急制动工况

紧急制动工况时T1/T2的动态比值应按照轿厢空载在最高层和轿厢装有额定载荷在最底层时的最不利情况进行计算。每一个运动部件都应正确考虑其减速度和钢丝绳的倍率。

（1）当载有100%额定载荷的轿厢位于最底层站时。

结论：紧急制动工况，当载有100%额定载荷的轿厢位于最底层站时，曳引钢丝绳可能会在曳引轮上滑移，不符合要求。

当空载的轿厢位于最高层站时。

对重侧曳引钢丝绳的重量

随行电缆的重量

结论：紧急制动工况，当空载的轿厢位于最高层站时，曳引钢丝绳可能会在曳引轮上滑移，不符合要求。

从以上2种工况的计算结果得出紧急制动工况下曳引力不满足要求，通常情况下，提升高度30m以内不需要配置补偿链，为弥补曳引力不足，尝试增加补偿链。

4 电梯主机曳引力不足情况下的其他应对方案

主机曳引力不足时，可以通过多种方式增加曳引能力。

（1）改变绳槽形状及绳槽材料，提高当量摩擦系数。这种方式适用于新梯型的设计阶段，对曳引绳槽的选用方案进行充分的设计及验证。这种方式不适用于应对非标准情况下的曳引力不足，主要是因为改变绳槽的设计参数加大了曳引轮的制造难度，而非标小批量生产的成本高昂，同时对钢丝绳的磨损也会加大。

（2）增加包角，比如可以通过加大主机曳引轮和导向轮之间的高度差来增加包角，但是这种方法只适用于曳引力相差不大的情况，差距太大不适用，同时机房高度也对这种方式的运用造成限制;也可以通过在主机和导向轮之间增加压轮，来增加包角，但是这种方法对钢丝绳的寿命影响太大，会增加后期维护的成本，也不建议使用。另外，也可以采用复绕的方式，复绕的方式在中高速电梯上广泛使用，一方面可以增加曳引轮的包角，另一方面缩减了机房的空间，减少了不必要的材料浪费，很好地解决了中高速电梯中出现的曳引力不足的问题。

（3）在轿厢侧增加重块，根据轿厢装载和轿厢紧急制动工况时的曳引力必须满足T1/T2≤e fα可知，轿厢加重块也可以提高电梯曳引能力，但是轿厢加重块必然会造成材料上的浪费和成本上升，因此通过轿厢加重块的办法来提高电梯曳引能力是一种不得已的处理办法，一般可以作为解决现场曳引机打滑时的应急措施，在设计时应尽量避免。

4 结语

通过以上分析，大家认识到曳引能力的提高方式有多种途径，设计人员在进行设计时需要根据实际情况进行综合考虑。在新电梯设计阶段，对曳引机进行恰当的选型、选用适当的钢丝绳绕绳方式;在临时解决曳引力不足问题时，优先选用增加补偿链的方式，通过增加补偿链来弥补曳引力不足，如果电梯已经配置补偿链依然曳引力不足，可以通过轿厢加重块的方式来达到同样的效果，但是需要同时校核主机轴负荷等是否满足要求。

参考文献

[1]GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》（含第1号修改单）.

[2]电梯监督检验和定期检验规则（TSG T7001-2009，含第1、2、3号修改单）.

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