李键铭; 李云
【期刊名称】《《机电工程技术》》 【年(卷),期】2019(048)010 【总页数】3页(P89-91)
【关键词】曳引条件; 提升高度; 钢丝绳; 补偿链 【作 者】李键铭; 李云
【作者单位】广州特种机电设备检测研究院 广东广州 510000 【正文语种】中 文 【中图分类】TH123 0 引言
目前,我国绝大部分的在用电梯均采用曳引摩擦的原理,而液压电梯和强制电梯仅占极少数,因此曳引力的计算和曳引条件对电梯的安全运行极为重要。曳引能力的满足,主要指电梯在以下3个工况下曳引能力符合要求[1]:(1)轿厢装载工况;(2)紧急制动工况;(3)轿厢滞留工况。在监督检验和定期检验中[2-3],不要求对曳引力进行校核,而是通过试验来确定曳引条件是否得到满足,如8.9项空载曳引检查、8.10项上行制动工况曳引检查、8.11项下行工况曳引检查和8.12项静态曳引检查。可以简单认为,由于曳引力计算需要大量准确的参数,实际检验中很难获得,且存在计算误差,因而应该用实际的试验来确定曳引条件是否满足,这样
做简单直观有效。其中,工况1对应8.11项,工况2对应8.10项,工况3对应8.9项,超面积的情况对应8.12项,因此,只要在试验中这些项目都符合要求,那么该电梯的曳引力就符合要求。电梯的曳引能力受许多因素的影响,其中补偿链占有重要地位,但往往容易被忽视。检规对补偿链的要求是绳端固定可靠,并不要求每台电梯都配备补偿链[4-6],若某台电梯的补偿链数量突然减少,检验现场中一般难以与曳引条件失效联系在一起,此时容易酿成冲顶事故,后果较为严重[7-8]。
1 补偿链的减少对曳引能力的影响计算 1.1 基本参数的设定
以一台25层的电梯为例,其主要参数与大多数在用电梯接近。正常情况下,该电梯应该设有两条补偿链,如图1所示。以下通过计算并分析补偿链的减少对曳引能力的影响。主要参数如表1所示。 图1 该电梯设有两条补偿链
表1 曳引力计算需要的参数类别基本参数曳引轮参数重量计算参数参数值额定载重量Q=1 600 kg额定速度vc=2.5 m/s曳引比r=2曳引绳ϕ10 mm×8 mm提升高度H=103.3 m轮槽类型:带切口的半圆槽下部切口值β=100°槽的角度γ=30°包角α=154°轿厢自重P=1 500 kg对重质量Q=2 210 kg钢丝绳单位重量qs=0.34 kg/m补偿链单位重量qs=2.72 kg/m随行电缆单位重量qs=0.91 kg/m
1.2 efα 的计算
根据以上参数,首先计算efα,对于紧急制动工况,有[1]:
得到 efα=e0.1374×154/180×3.14=1.464 3 (紧急制动工况)。 1.3 几个重量的计算
钢丝绳的总重量M R=0.34 kg/m×8×103.3 m≈281 kg;
补偿链的总重量M C=2.72 kg/m×2×103.3m≈562kg(此处计算两条补偿链的总重量);
随行电缆的总重量 M T=0.91 kg/m×103.3m≈94 kg。 1.4 曳引能力校核
空轿厢在最高层时的不利情况,此时曳引轮两侧钢丝绳的张力分别为(使用普通缓冲器,a=0.5 m/s2)[1]: 对重侧拉力:
轿厢侧拉力(2条补偿链):
轿厢侧拉力(1条补偿链):
轿厢侧拉力(无补偿链):
1.5 结论分析
本例中,由于楼层较高,且额定载重量较大,钢丝绳为直径10 mm,共8根,提升高度为103.3 m,使得总重量达到281 kg。因此,若没有补偿其质量的补偿链,则当电梯在井道最高位置时,对重和轿厢的重量差很大,已经使远远大于临界值。此时若门锁回路和安全回路因接触不良而意外断开,驱动主机和制动器均马上失电,即使制动器能立即动作使曳引轮马上停止转动,由于曳引能力不足,钢丝绳在曳引轮表面不停打滑,不仅没有减速的趋势,反而随着轿厢越来越接近井道顶,钢丝绳两侧的张力差越来越大,轿厢冲顶的速度反而增大。这种恶性循环极有可能酿成电梯冲顶事故,造成轿厢内人员的伤亡。另外,若在定期检验的现场,有补偿链不正
常减少而检验人员没有发现,那进行上行制动试验时,也极易造成冲顶事故,危及机房人员的安全。 2 基于风险分析的再次计算
由上面分析可知,楼层高,以及额定载重量大,导致钢丝绳重量大,使得补偿链的缺失对曳引条件的影响极大。如果楼层低,额载小,此时结果是否不同,下面另给参数,再次计算。
假设额定载重量为1 000 kg,额定速度为1.0 m/s,钢丝绳数量为5条,对重自重为1 380 kg,提升高度为10.3 m,且1条补偿链的质量正好是钢丝绳的总质量,其他参数不变。
据以上参数,首先计算efα,对于紧急制动工况,则有[1]:
得到 efα=e0.1717×154/180*3.14=1.5861 (紧急制动工况)。 钢丝绳的总重量 M R=0.34 kg/m×5×10.3 m≈17.5 kg;
补偿链的总重量 M C=17.5 kg×2=35 kg (此处计算两条补偿链的总重量); 随行电缆的总重量 M T=0.91 kg/m×10.3 m≈9.4 kg。
空轿厢在最高层时的不利情况,此时曳引轮两侧钢丝绳的张力分别为: 对重侧拉力:
轿厢侧拉力(无补偿链):
计算结果表明,对于提升高度较低、速度较慢的电梯,曳引钢丝绳的质量较小,补偿链的有无对曳引能力的影响较小。补偿链有或无时,曳引条件均能够满足。可见,补偿链是根据需要设定的,不是一成不变的。对于高楼层、高速梯,若补偿链只有一条甚至没有的,必须提高警觉,以免产生冲顶事故。
3 结束语
由于补偿链是依据电梯的实际情况需要而配备的,并不是每台电梯都配备补偿链,因此补偿链是电梯检验中较为容易被忽视的一个项目。本文通过计算发现,对于楼层较高、速度较快的电梯,曳引钢丝绳重量较大,补偿链对上行空载制动工况的曳引条件有重要影响,补偿链的重量为原来的一半时,曳引条件已不满足,补偿链完全消失时,曳引条件甚至严重偏离临界值。而对于楼层较低、速度较慢的电梯,曳引钢丝绳重量较小,补偿链的有无并不会使上行空载制动工况的曳引条件发生改变。由此可见,对于原本配备补偿链的电梯,若在定期检验中发现补偿链由2条变为1条,甚至由有变成没有时,则要提高警惕。在这种情况下进行上行制动试验时,应充分考虑曳引能力不足的可能性,留取更大的安全余量。这样对保障检验安全和降低电梯冲顶事故发生概率均有积极意义。 参考文献:
【相关文献】
[1]GB 7588-2003.电梯制造与安装安全规范[S].
[2]TSG T7001-2009.电梯监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯[S]. [3]TSGT7006-2012.电梯监督检验和定期检验规则—杂物电梯[S].
[4]袁江,柳三儒,刘建宏.电梯安装维修与管理[M].吉林:吉林科学技术出版社,2013. [5]陈家盛.电梯结构原理及安装维修[M].北京:机械工业出版社,2012. [6]EN 81-1:1998.电梯制造与安装安全规范[S].
[7]何若泉,谢柳辉,张宏亮.电梯检验工艺手册[M].北京:中国标准出版社,2018. [8]秦平彦,李宁.电梯检验员手册[M].北京:中国标准出版社,2009.
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