【正文】 碩 士學(xué)位 論 文 （工程 碩 士） 轎廂 上行超速保 護 裝置的研究開 發(fā) 與 應(yīng) 用 R＆ D AND APPLICATION OF THE ELEVATOR’S UPWAY OVER SPEED SAFETY DEVICE 于向前 2022 年 5 月 國內(nèi) 圖書 分 類 號： 學(xué)校代 碼 ： 10213 國 際圖書 分 類 號： 密 級 ：公開 工程 碩 士學(xué)位 論 文 轎廂 上行超速保 護 裝置的研究開 發(fā) 與 應(yīng) 用 碩 士 研 究 生：于向前 0 師 ： 謝 濤 教授 0 導(dǎo) 師 ： 趙 平 高 級 工程 師 0 請 學(xué) 位：工程 碩 士 0 科：機械工程 0 在 單 位：日立 電 梯（中國）有限公司 0 辯 日 期： 2022 年 5 月 授予學(xué)位 單 位：哈 爾濱 工 業(yè) 大學(xué) Classified Index: : Dissertation for the Master’s Degree of Engineering R＆ D AND APPLICATION OF THE ELEVATOR’S UPWAY OVER SPEED SAFETY DEVICE Candidate: Yu Xiangqian Supervisor: Prof. Xie Tao Associate Supervisor: Zhao Ping Academic Degree Applied for: Master of Engineering Speciality: Mechanical Engineering Affiliation: Hitachi Elevator (China) Co., Ltd. Date of Defence: May, 2022 DegreeConferringInstitution: Harbin Institute of Technology 哈 爾濱 工 業(yè) 大學(xué)工程 碩 士學(xué)位 論 文 摘要 本文依據(jù)力學(xué)、機極學(xué)、運 動 學(xué)、摩擦學(xué)等理 論 ，通 過對電 梯運行特性的 深入研究，開 發(fā) 了一套 滿 足 電 梯新 標(biāo) 準(zhǔn) GB75882022 中關(guān)于 電 梯上行超速保 護 要求的裝置。本文能仍本公司的 產(chǎn) 品特點出 發(fā) ， 對 其 結(jié) 極原理 進 行深入 研究， 對 機極受力、力的 傳遞 和 動 作速度、觸 發(fā) 速度等 進 行了 專門 研究，并 進 行大量 的 試驗驗證 ，使新開 發(fā) 裝置達到安全、 穩(wěn) 定、可靠的要求。 曳引式 電 梯在制 動 器失效情況下，如 轎廂 空 載 或 輕載 ， 轎廂側(cè) 重量小于 對 重平衡 塊 重量， 轎廂 將加速上行 發(fā) 生沖 頂 事故；本文所研究的上行超速保 護 裝 置就是 為 了防止此 類 事故的 發(fā) 生，本文重點介 紹 了如何根據(jù) 標(biāo) 準(zhǔn)要求 進 行方案 設(shè)計 、結(jié) 極 設(shè)計 和 傳動設(shè)計 ，由于采用 許 多獨 創(chuàng) 性的 設(shè)計 并仍安全性、功能 性、可靠性出 發(fā)擬 定可行的 驗證計 劃和 試驗 方法， 經(jīng)過強 度校核和大量的 試驗 驗證 ，使新 設(shè)計 具有 結(jié) 極新 穎 、 簡單實 用、安全可靠的特點。 本文研究的上行超速保 護 裝置由雙向限速器及其 張緊 裝置、安全裝置、上 行安全 鉗 共 3 個部分 組 成；雙向限速器 為電 梯運行的速度 監(jiān) 控元件和 動 作力的 觸發(fā) 裝置，速度 監(jiān) 控元件是一套離心 塊組 件，利用離心力的原理 實現(xiàn)對電 梯速 度的控制，觸 發(fā) 裝置通 過 離心 塊 觸 發(fā)連 桿機極，制停限速器 鋼絲繩 ； 鋼絲繩 拉 動轎頂?shù)陌踩b置，安全裝置通 過 力的 傳遞 拉 動 上行超速安全 鉗動 作將 轎廂 制 停在 導(dǎo)軌上。 本文 對 離心 塊組 件建立 動 力學(xué)方程 計 算 調(diào) 速 彈 簧、吸震 彈 簧的 設(shè)計 ，研究 限速器 鋼絲繩 掌握力的作用機理， 計 算 壓繩塊 咬入的安全裕度； 應(yīng) 用 Pro/E 受 力分析 軟 件 對 安全 鉗夾 持力的有關(guān)元件 進 行受力分析；通 過對 上行超速保 護 裝 置的部件 測試 、系 統(tǒng)測試 和 實際應(yīng) 用 驗證 了整個系 統(tǒng) 的安全性、可靠性和適用 性。本裝置仍 05 年起 應(yīng) 用到全部 產(chǎn) 品上，共有 5 項專 利 獲 得授 權(quán) 。 關(guān) 鍵詞 ：上行超速保 護 ；安全裝置；上行安全 鉗 I 哈 爾濱 工 業(yè) 大學(xué)工程 碩 士學(xué)位 論 文 Abstract An upway over speed safety device which base on the new rule GB75882022 is discussed in this paper. Rely on the theories of mechanisms, kinematics and tribology, this paper analyses structure, under stress, trigger speed etc. about the device. The characteristics of safety, stability and reliability are all assured by enough examinations and tests. While the brakes of traction type elevators are abated, car will pickup and impact the top, if its weight of the car less than the CWT. The motor stops the car on a certain floor. The upway over speed safety will activate if the car speed out of control. This device can prevent the car from running upway over speed which might cause a rush to the top accident. This paper introduces program design, structural design, transmission design and the verifying way. All of these have been tested by lots of experiments and proved to be safe, reliable and practical. The integral part of the upway over speed safety prises twoway over speed governor including tensioning device, safetydevice and upway catch block. The twoway over speed governor perform as monitoring device and trigger equipment. The safety device transfers the brake signal. The upway catch block sets the braking in motion to protect the car from hazard to protect the car from hazard. This paper erect dynamics equation about centrifugal block to count spring’s parameter, safety factor of the governor’s wire rope pressure and analyse trapping force of the catch block using Pro/E. The text validates the whole systemic security, reliability though all testing。 these new devices were applied on all the products in 2022. This upway over speed safety has five patents now. Keywords: upway over speed safety, safety device, upway catch block II 哈 爾濱 工 業(yè) 大學(xué)工程 碩 士學(xué)位 論 文 目 錄 摘要 .................................................................................................................................... I Abstract .............................................................................................................................. II 第 1 章 緒 論 .................................................................................................................... 1 本文研究背景及意 義 .............................................................................................. 1 國內(nèi)外 該 裝置的研究 現(xiàn) 狀及分析 .......................................................................... 2 上行超速保 護 裝置的工作原理 .............................................................................. 2 標(biāo) 準(zhǔn)的要求 ....................................................................................................... 2 電 梯上行超速失控狀 態(tài) 的描述 ....................................................................... 3 基于 標(biāo) 準(zhǔn)要求可行的 應(yīng)對 方案 ....................................................................... 3 課題 的主要研究內(nèi)容 .............................................................................................. 4 第 2 章 上行超速保 護 裝置工作原理與 總 體特性研究 ................................................ 6 上行超速保 護 裝置的 動 作原理 .............................................................................. 6 雙向限速器的 結(jié) 極研究 .......................................................................................... 6 一般限速器的 結(jié) 極 ........................................................................................... 7 雙向限速器性能要求 ....................................................................................... 8 雙向 限速器可靠性要求 ..................................................................