1、 二例電梯改造引起的深思-曳引裝置的曳引包角 陳猛影響曳引條件計算的兩個重要因素是曳引包角和曳引輪繩槽與曳引繩的摩擦系數，而摩擦系數雖然受到繩的結構、潤滑的種類及其程度、繩及繩輪材料、制造誤差等影響，在GB7588-2003電梯制造與安裝安全規范附錄M規定了各工況數值而且足夠安全，但摩擦系數值在電梯實際運行中是有變化的。因此，只要曳引條件中的略小于ef一點即可保證電梯安全可靠運行。小于ef很多則無必要，這不僅增加成本，對電梯運行也不利。現就筆者改造的兩例電梯對曳引條件中的包角選擇進行分析。1、 第一例電梯改造是在2005年對深圳鵬天置業有限公司的V=2.5m/s，Q=1000kg電梯進行的改造

2、。為了增大包角，原設計有2個導向輪，其中一個為張緊輪，如圖A所示。實踐證明，由于曳引鋼絲繩反向折彎，其壽命大大縮短，改造前常出現斷繩。為此，決定取消張緊輪，改造后曳引包角為157，至今仍安全平穩可靠運行。1.1、改造后的電梯曳引條件計算轎廂自重P=1300kg，額定載重量Q=1000kg，額定速度V=2.5m/s，對重重量W=1750kg，平衡系數=0.45，提升高度h=103m，曳引鋼絲繩重量P1=60.34103=210.12kg,補償鏈重量P2 =2.251032=463.5kg，曳引輪上包角=157=2.7402rad，鋼絲繩倍率r=2。 當量摩擦系數f的計算 本例所用曳引機的曳引輪槽

3、型是V形槽，下部的切口角=100，槽面未經硬化處理。對于轎廂裝載工況和緊急制動工況：f = 式中：切口槽下部切口角， =100= 一摩擦系數 f = =2.275 a）裝載工況的f值計算： 裝載工況摩擦系數=0.1 f=2.2750.1=0.2275 b）緊急制動工況的f值計算： = 式中：V 為轎廂額定速度下對應的繩速m/s 本例的額定速度為2.5m/s，曳引比r=2，繩速V=2.52=5m/s =0.067f=2.2750.067=0.1524251.1.1.2 轎廂滯留工況的f值計算：f= 式中：為V形槽的槽形角，本例=50度， =0.2f=0.47324 ef的計算 轎廂裝載工況 f=

4、2.2750.1=0.2275 =157=2.7402rad ef=e0.22752.7402=1.865 轎廂緊急制動工況 f=0.152425 =2.7402rad ef=e0.1524252.7402=1.52 轎廂滯留工況 f=0.47324 =2.7402rad ef=e0.473242.7402=3.66 裝載工況的曳引條件計算 T1= ( 1.25Q+P)+P1 P1=210.12kg鋼絲繩重量 Q=1000kg P=1300kg T1= ( 1250+1300)+210.12=1485.12kg T2=(W+P 2) W=1750kg P 2=463.5kg補償鏈重量 =(17

5、50+463.5)=1106.75kg =1.34 ef=1.865 不打滑，符合GB7588-2003附錄M的要求。 1.1.4 緊急制動工況的曳引條件計算 1.1.4.1 計算額定負載轉矩MS MS=(+p1) （式中：r=2(倍率），D為曳引輪直徑，D=0.4m，為效率，=0.85） =(+210.12) =（143.25+210.12）1.666 =422.11442 N.m1.1.4.2 計算制動轉矩M M=2.3Ms=2.3422.11442=970.863166 N.m 計算慣性轉矩Md Md = M-Ms=970.863166-422.1422 =548.748746 N.m1

6、.1.4.4 制動軸的轉動慣量J的計算1.1.4.4.1 本例主機GD2=4kg. 主動轉動慣量J1=1 kg.1.1.4.4.2 計算導向輪和曳引輪的轉動慣量J2和J3 J2=J3=4.8 kg. 式中：P導為導向重量 P曳為曳引輪重量 本例P導=P曳=120 D為導向輪和曳引輪直徑=0.4m1.1.4.4.3 計算轎廂和對重返繩輪的轉動慣量J4和J5 J4=J5=0.9 kg. 式中：P轎轎廂返繩輪重量 P對為對重返繩輪重量 本例P轎=P對=90 D為返繩輪直徑=0.4m r為倍率=21.1.4.4.4 計算轎廂和對重返繩輪的折算質量P3和P4 P4=P3=90 kg. 式中：R為返繩輪半

7、徑=0.2m 1.1.4.4.5 計算線性運動部件轉化的轉動慣量 a) 滿載轎廂位于低層時： J6=(P+Q+W+P2+P轎+P對+P1r2) =（1300+1000+1750+463.5+90+90+210.1222） =（4693.5+840.48）0.01=55.3398 kg. b) 空載轎廂位于頂層時： J7=(P+W+P2+P轎+P對+P1r2) =（1300+1750+463.5+90+90+210.1222） =45.3398 kg. 1.1.4.4.6 計算制動軸的總轉動慣量 a) 滿載轎廂位于低層時： J滿=（J1+J2+J3+J4+J5+J6）=1+4.8+4.8+0.9

8、+0.9+55.3398=67.7398 kg. b) 空載轎廂位于頂層時： J空=（J1+J2+J3+J4+J5+J7）=1+4.8+4.8+0.9+0.9+45.3398 =57.7398 kg. 1.1.4.5 計算緊急制動角減速度 e滿=8.1rad/s2 e空=9.5rad/s2 1.1.4.6 計算緊急制動時間 t滿=3.15s ( n為主機額定轉速=240r/min) t空=2.65s1.1.4.7 計算緊急制動減速度 a滿=0.79m/s2 a空=0.94m/s21.1.4.8 緊急制動曳引條件計算 a）滿載轎廂下行緊急制動 T1=(P+Q）（gn+滿）+P1（gn+2滿） g

9、n=9.8m/s2 T1=（1300+1000）（9.8+0.79）+210.12（9.8+20.79） =12178.5+2391.1656 =14569.665 N T2= （W+P2）（gn-2滿） =（1750+463.5）(9.8-0.79) =9971.8175 N =1.46 ef=1.52， 不打滑，滿足GB7588-2003附錄M要求。 b）空載轎廂上行緊急制動 T1=W（gn+空）+P1（gn+2空） T1=1750（9.8+0.94）+210.12（9.8+20.94） =9397.5+2454.2 =11851.7 N T2= （P+P2）（gn-2空） =（1300+

10、463.5）(9.8-0.94) =7812.3 N =1.517 ef=1.52， 不打滑，滿足GB7588-2003附錄M要求。1.1.5 對重完全壓縮在緩沖器上滯留時曳引條件計算。 T1=( P+P2) =（1300+463.5） =881.75N T2=P1=210.12 N =4.196 ef=3.66，打滑，不可能提升空載轎廂。1.2、結語：使用張緊輪使曳引包角增大的方案不是較好方案，實踐證明，曳引鋼絲繩反向折彎，其壽命大大縮短，常出現斷繩。因此，應盡量不設置張緊輪，可以適當增加曳引繩輪和導向輪在垂直高度上距離，以增加曳引包角。包角不需要過大，只需要達到曳引要求即可。2、 第二例電

11、梯改造是柳州繼輝賓館的V=1.6m/s，Q=1000kg電梯在08年改造至今仍安全平穩可靠運行。2.1、電梯改造的原因為了增大包角原曳引機設計為復繞，曳引比為1:1，結構復雜，導向輪軸承嚴重磨損，曳引機噪聲大，無法正常運行。而該曳引機的生產廠家已停止生產該型號曳引機。為此，決定更換新的曳引機，新曳引機為單繞，新曳引裝置的包角為=157。2.2、電梯改造前后的額定速度計算2.2.1、改造前的額定速度計算V= 式中：D=335mm n=91.22 r/min i為曳引比， i=1 =1.6m/s2.2.2、改造后的額定速度計算V= 式中：D=400mm n=153 r/min i=2 =1.6m/

12、s2.3、電梯改造前后的曳引裝置2.3.1、改造前的曳引裝置見圖2-1。該曳引裝置為復繞式，結構復雜，曳引輪和導向輪的繩槽多，曳引鋼絲繩的數量多。2.3.2、改造后的曳引裝置見圖2-2。該曳引裝置為單繞式，結構簡單。2.4、改造后的曳引條件計算已知參數：轎廂自重P=1300kg，額定載重量Q=1000kg，額定速度V=1.6m/s，對重重量W=1750kg，平衡系數=0.45, 曳引鋼絲繩總重量P1=175kg, 補償鏈總重量P2 =360kg，曳引輪上包角=157=2.7402，鋼絲繩倍率r=2（懸掛比2：1）。2.4.1、當量摩擦系數f的計算2.4.1.1 本例所用曳引機的曳引輪槽型是V形

13、槽，下部的切口角=100，槽面未經硬化處理。對于轎廂裝載工況和緊急制動工況：f = 式中：切口槽下部切口角， =100= 一摩擦系數 f = =2.275 a）裝載工況的f值計算： 裝載工況摩擦系數=0.1 f=2.2750.1=0.2275 b）緊急制動工況的f值計算： = 式中：V 為轎廂額定速度下對應的繩速m/s 本例的額定速度為1.6m/s，曳引比i=2，繩速V=1.62=3.2m/s =0.076f=2.2750.076=0.17292.4.1.2 轎廂滯留工況的f值計算：f= 式中：為V形槽的槽形角，本例=50度， =0.2f=0.47324 ef的計算 轎廂裝載工況 ef=e0.

14、22752.7402=1.865 轎廂緊急制動工況 ef=e0.17292.7402=1.612.4.2.3 轎廂滯留工況 f=0.47324 =2.7402rad ef=e0.473242.7402=3.662.4.3、轎廂在底層裝載125的額定載荷時。 T1=(P+1.25Q）+P1 =（1300+1250）+175=1450kg T2= (W+P2) =（1750+360）=1055kg =1.37 ef=1.865，滿足曳引要求,不打滑。 緊急制動工況的曳引條件計算 計算額定負載轉矩MS MS=(+p1) （式中：r=2(倍率），D為曳引輪直徑，D=0.4m，為效率，=0.85） =(

15、+175) =（95+175）1.666 2.4.4.2 計算制動轉矩M M=2.3Ms=2.3449.82=989.6 N.m2.4.4.3 計算慣性轉矩Md Md = M-Ms=9989.6-449.82 =539.78 N.m2.4.4.4 制動軸的轉動慣量J的計算2.4.4.4.1 本例主機GD2=3kg. 主動轉動慣量J1=0.75 kg.2.4.4.4.2 計算導向輪和曳引輪的轉動慣量J2和J3 J2=J3=4.8 kg. 式中：P導為導向重量 P曳為曳引輪重量 本例P導=P曳=120 D為導向輪和曳引輪直徑=0.4m2.4.4.4.3 計算轎廂和對重返繩輪的轉動慣量J4和J5 J

16、4=J5=0.9 kg. 式中：P轎轎廂返繩輪重量 P對為對重返繩輪重量 本例P轎=P對=90 D為返繩輪直徑=0.4m r為倍率=22.4.4.4.4 計算轎廂和對重返繩輪的折算質量P3和P4 P4=P3=90 kg. 式中：R為返繩輪半徑=0.2m 2.4.4.4.5 計算線性運動部件轉化的轉動慣量 a) 滿載轎廂位于低層時： J6=(P+Q+W+P2+P轎+P對+P1r2) =（1300+1000+1750+360+90+90+17522） =52900.01=52.9 kg. b) 空載轎廂位于頂層時： J7=(P+W+P2+P轎+P對+P1r2) =（1300+1750+360+90

17、+90+17522）=42900.01=42.9kg. 2.4.4.4.6 計算制動軸的總轉動慣量 a) 滿載轎廂位于低層時： J滿=（J1+J2+J3+J4+J5+J6）=0.75+4.8+4.8+0.9+0.9+52.9 =65.05 kg. b) 空載轎廂位于頂層時： J空=（J1+J2+J3+J4+J5+J7）=0.75+4.8+4.8+0.9+0.9+42.9 =55.05kg. 2.4.4.5 計算緊急制動角減速度 e滿=8.3rad/s2 e空=9.8rad/s2 2.4.4.6 計算緊急制動時間 t滿=1.93s ( n為主機額定轉速=153r/min) t空=1.635s2.

18、4.4.7 計算緊急制動減速度 a滿=0.83m/s2 a空=0.98m/s22.4.4.8 緊急制動曳引條件計算 a) 轎廂滿載下行緊急制動時 T1=( P+Q)(gn+a滿)+P1(gn+2a滿) =（1300+1000）（9.8+0.83）+175（9.8+20.83） =12224.5+2005.5=14230N T2=( W+P2)(gn-a滿) =（1750+360）（9.8-0.83）=9463.35N =1.50 ef=1.6，不打滑，滿足GB7588-2003附錄M要求。 b）空載轎廂上行緊急制動時 T1=W(gn+a空)+P1(gn+2a空) =1750（9.8+0.98）+175（9.8+20.98） =9932.5+2058=11490.5N T2=( P+P2)(gn-a空) =（1300+360）（9.8-0.98）=7320.6N =1.57 ef=1.