【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 低。為了提高曳引能力，必須用復(fù)繞曳引繩的方法，以增大曳引繩在曳引輪上的包角，它多用在全繞式高速無(wú)齒輪曳引機(jī)直流電梯上。半圓槽還廣泛用于導(dǎo)向輪、轎頂輪、對(duì)重輪的繩槽。 ② V型槽： V形槽的兩側(cè)，對(duì)曳引繩產(chǎn)生很大的擠壓力，曳引繩與繩槽的接觸面積小，接觸面的單位壓力大，曳引繩變形大，曳 引繩與繩槽間具有較高的當(dāng)量摩擦系數(shù)，可以獲得很大的驅(qū)動(dòng)力。但這種繩槽的槽形和曳引繩的磨損都較快，而且當(dāng)槽形磨損，曳引繩中心下移時(shí)，槽形就接近帶切口的半圓槽，當(dāng)量摩擦系數(shù)很快下降。因此這種槽形的范圍受到限制，只在輕載、低速電梯上應(yīng)用。 ③凹形槽 (帶切口的半圓槽 )： 帶切口的十圓槽，它是在半圓槽的底部切制一條楔形槽，曳引繩與繩槽接觸面積減小，比壓增大，曳引繩在楔形槽處發(fā)生彈性變形，部分楔入溝槽中，使當(dāng)量摩擦系數(shù)大為增加，一般為半圓槽的 1． 5～ 2 倍，使曳引能力增加。這種槽形既使當(dāng)最摩擦系數(shù)大，又使曳引繩磨損小，特 別是當(dāng)槽形磨損，曳引繩中心下移，由于預(yù)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 制的楔形槽的作用，使當(dāng)量摩擦系數(shù)基本保持不變的優(yōu)點(diǎn)，這種槽形在電梯曳引輪上應(yīng)用最多。 (3)曳引輪直徑等參數(shù)與電梯運(yùn)行速度的關(guān)系 電梯的運(yùn)行速度與曳引機(jī)減速比、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、曳引比、曳引輪直徑等參數(shù)有關(guān)，通常按下式計(jì)算： () 式中 0? —— 電梯轎廂運(yùn)行速度 (m／ s) D—— 曳引輪直徑 (m) N—— 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 (r／ min) i 曳 —— 曳引比，與曳引繩繞法有關(guān) i 減 —— 曳引機(jī)減速器減速比。 已知： D＝ ， N＝ 1400r／ min， i 曳＝ 2/1， i 減＝ 15/1，代入以上的公式得： () 曳引鋼絲繩 曳引鋼絲繩也稱曳引繩，電梯專用鋼絲繩聯(lián)接轎廂和對(duì)重，并靠曳引機(jī)驅(qū)動(dòng)使轎廂升降。它承載著轎廂、對(duì)重裝置、額定載重量等重量的總和。曳引機(jī)在機(jī)房穿繞曳引輪、導(dǎo)向輪，一端聯(lián)接轎廂，另一端聯(lián)接對(duì)重裝置 (曳引比 1： 1)。 曳引鋼絲繩的結(jié)構(gòu)、材料要求 1．曳引鋼絲繩一般為圓形股狀結(jié)構(gòu)， 主要由鋼絲、繩股和繩芯組成，如圖 3— 10 所示。鋼絲是鋼絲繩的基本組成件，要求鋼絲有很高的強(qiáng)度和韌性 (含撓性 )。圖 3— 10(a)為鋼絲繩外形，圖 3— 10(b)、 (c)為鋼絲繩橫截面圖 (放大 )。 圖 圓形股電梯用鋼絲繩 (a)1— 繩股； 2— 鋼絲； 3— 繩芯 (b)圓股等鉸距 6 19(9／ 9／ 1)電梯鋼絲繩 (b)(c)圖一鋼絲繩截面放大 (c)圓股等鉸距 8 19(9／ 9／ 1)電梯鋼絲繩 減曳 iiDNv 600 ??smiiDNv /1151260 ???????減曳?本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 2．鋼絲繩股由若干根鋼絲捻成，鋼絲是鋼絲繩的基本強(qiáng)度單元 ；繩股由鋼絲捻成的每股繩直徑相同的鋼絲繩，股數(shù)多，疲勞強(qiáng)度就高。電梯用一般是 6 股如圖3— 10(b)和 8 股如圖 3— 10(c)所示。繩芯是被繩股的纏繞的撓性芯棒，通常由纖維劍麻或聚烯烴類 (聚丙烯或聚乙烯 )的合成纖維制成，能起到支承和固定繩的作用，且能貯存潤(rùn)滑劑。 3．鋼絲繩中的鋼絲的材料由含碳量為 0． 4％～ 1％的優(yōu)質(zhì)鋼制成，為了防止脆性，材料中的硫、磷等雜質(zhì)的含量不應(yīng)大于 0． 035％。 曳引鋼絲繩的性能要求 電 梯在運(yùn)行時(shí)，曳引繩與繩槽之間由于曳引繩在工作中受反復(fù)的彎曲，且在繩槽中承受很高的比 壓，并頻繁承受電梯起、制動(dòng)時(shí)的沖擊。因此在強(qiáng)度、撓性及耐磨性方面，均有很高要求。 1．強(qiáng)度 對(duì)曳引繩的強(qiáng)度要求，體現(xiàn)在靜載安全系數(shù)上。 () 靜載安全系數(shù) 式中： K 靜 —— 鋼絲繩的靜載安全系數(shù)； P—— 鋼絲繩的最小破斷拉力 (N)； n—— 鋼絲繩根數(shù)； T—— 作用在轎廂側(cè)鋼絲繩上的最大靜荷力 (N)。 T＝轎廂自重 +額定載重 +作用于轎廂側(cè)鋼絲繩的最大自重。 對(duì)于 K 靜，我國(guó)規(guī)定大于 12 始終存在著一定的滑動(dòng)，而產(chǎn)生摩擦，因此要求曳引繩必須有良好的耐磨性。鋼絲繩的耐磨性與外層鋼絲的粗度有很大關(guān)系，因此曳引繩多采用外粗式鋼絲繩，外層鋼絲的直徑一般不少于 。 3．撓性 良好的撓性能減少曳引繩在彎曲時(shí)的應(yīng)力，有利于延長(zhǎng)使用壽命，為此，曳引繩均采用纖維芯結(jié)構(gòu)的雙撓繩。 曳引鋼絲繩主要規(guī)格參數(shù)與性能指標(biāo) 1．主要規(guī)格參 數(shù)：公稱直徑，指繩外圍最大直徑。 2．主要性能指標(biāo)：破斷拉力及公稱抗拉強(qiáng)度。 (1)破斷拉力 —— 指整條鋼絲繩被拉斷時(shí)的最大拉力，是鋼絲繩中鋼絲的組合抗拉能力，決定于鋼絲繩的強(qiáng)度和繩中鋼絲的填充率。 (2)破斷拉力總和 —— 鋼絲在未被纏繞前抗拉強(qiáng)度的總和。但鋼絲繩一經(jīng)纏繞成TPnK ?靜本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 繩后，由于彎曲變形，使其抗拉強(qiáng)度有所下降，因此兩者間關(guān)系有一定比例。 破斷拉力＝破斷拉力總和 0． 85 (3)鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度 —— 指單位鋼絲繩截面積的抗拉能力。 )/( 2mmN鋼絲繩截面積總和鋼絲繩破斷拉力總和鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度＝ 曳引鋼絲繩使用壽命分析 影響鋼絲繩壽命與以下 幾個(gè)方面有關(guān)： 1．拉伸荷力。運(yùn)行中的動(dòng)態(tài)拉力對(duì)鋼絲繩的壽命影響很大，同時(shí)各鋼絲繩的荷載不均勻也是影響壽命的重要方面，如果鋼絲繩中的拉仲荷載變化為 20％時(shí)，則鋼絲繩的壽命變化達(dá) 30％～ 200％。 2．彎曲。電梯運(yùn)行中；鋼絲繩上上下下經(jīng)歷的彎曲次數(shù)是相當(dāng)多的，由于彎曲應(yīng)力是反復(fù)應(yīng)力，將會(huì)引起鋼絲繩的疲勞，影響壽命，而彎曲應(yīng)力與曳引輪的直徑成反比，所以曳引輪、反繩輪的直徑不能小于鋼絲繩直徑的 40 倍。 3．曳引輪槽型和材質(zhì)，好的繩槽形狀使鋼絲繩在繩槽上有良好的接觸，使鋼絲產(chǎn)生最小的外部和內(nèi)部壓力，能延 長(zhǎng)使用壽命。另外，鋼絲繩的壓力與鋼絲繩和繩槽的彈性模量有關(guān)，如繩槽采用較軟的材料，則鋼絲繩具有較長(zhǎng)的壽命。但應(yīng)注意的是，在外部鋼絲繩應(yīng)力降低的情況下，磨損將轉(zhuǎn)向鋼絲繩的內(nèi)部。 4．腐蝕。在不良的環(huán)境下，內(nèi)部和外部的腐蝕會(huì)使鋼絲繩的壽命顯著降低、橫截面減小，進(jìn)而使鋼絲繩磨損加劇。特別要注意的是麻質(zhì)填料解體或水和塵埃滲透到鋼絲繩內(nèi)部而引起的腐蝕，對(duì)鋼絲繩壽命影響更大。 除此之外，電梯的安裝質(zhì)量、維護(hù)好壞、鋼絲繩的注油情況等都會(huì)影響到鋼絲繩的壽命。另外，鋼絲繩本身的性能指標(biāo)、直徑大小和捻繞型式等也都會(huì)影響鋼絲繩的壽命。因此，必須給予注意。 本章小結(jié) 本章主要介紹了， 曳引驅(qū)動(dòng)的工作原理，以及 電動(dòng)機(jī)的選擇設(shè)計(jì)計(jì)算，制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算，減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算，聯(lián)軸器，和曳引輪的設(shè)計(jì)。 整個(gè)曳引機(jī)的設(shè)計(jì)外還有曳引鋼絲繩的材料選擇，規(guī)格，以及壽命分析。本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 第 4 章 安全保護(hù)裝置設(shè)計(jì) 電梯是頻繁載人的垂直運(yùn)輸工具，必須有足夠的安全性。電梯的安全，首先是對(duì)人員的保護(hù)，同時(shí)也要，在設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)置 了多種機(jī)械、電氣安全裝置：超速保護(hù)裝置 —— 限速器、安全鉗；超越行程的保護(hù)裝置 —— 強(qiáng)迫減速開(kāi)關(guān)、終端限位開(kāi)關(guān)。終端極限開(kāi)關(guān)分別達(dá)到強(qiáng)迫減速、切斷方向控制電路、切斷動(dòng)力輸出 (電源 )的三級(jí)保護(hù)；沖頂 (蹲底 )保護(hù)裝置 —— 緩沖器；門安全保護(hù)裝置 —— 層門門鎖與轎門電氣聯(lián)鎖及門防夾人的裝置；轎廂超載保護(hù)裝置及各種裝置的狀態(tài)檢測(cè)保護(hù)裝置 (如限速器斷繩開(kāi)關(guān)、鋼帶斷帶開(kāi)關(guān) )—— 確保功能完好下電梯工作以及電氣安全保護(hù)系統(tǒng) —— 供電系統(tǒng)保護(hù)、電機(jī)過(guò)載、過(guò)流等裝置及報(bào)警裝置等。這些裝置共同組成了電梯安全保護(hù)系統(tǒng)，以防止任何不安全的情況 發(fā)生。同時(shí)，電梯的維護(hù)和使用必須隨時(shí)注意，隨時(shí)檢查安全保護(hù)裝置的狀態(tài)是否正常有效，很多事故就是由于未能發(fā)現(xiàn)、檢查到電梯狀態(tài)不良和未能及時(shí)維護(hù)檢修，及不正確使用造成的。所以必須了解掌握電梯的工作原理，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患并正確合理地使用電梯。 防超越行程的保護(hù) 為防止電梯由于控制方面的故障，轎廂超越頂層或底層端站繼續(xù)運(yùn)行，必須設(shè)置保護(hù)裝置以防止發(fā)生嚴(yán)重的后果和結(jié)構(gòu)損壞。 防止越程的保護(hù)裝置一般是由設(shè)在井道內(nèi)上下端站附近的強(qiáng)迫換速開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)和極限開(kāi)關(guān)組成。這些開(kāi)關(guān)或碰輪都安裝在固定于導(dǎo)軌的支架 上，由安裝在轎廂上的打板 (撞桿 )觸動(dòng)而動(dòng)作。 目前廣泛使用的是電氣開(kāi)關(guān)或極限開(kāi)關(guān)。其強(qiáng)迫換速開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)和極限開(kāi)關(guān)均為電氣開(kāi)關(guān)，尤其是限位和極限開(kāi)關(guān)必須符合電氣安全觸點(diǎn)要求。使用鐵殼刀閘作極限開(kāi)關(guān)，刀閘極限開(kāi)關(guān)安裝在機(jī)房，刀閘刀片轉(zhuǎn)軸的一端裝有棘輪上繞有鋼絲繩。鋼絲繩的一端通過(guò)導(dǎo)輪接到井道頂上、下極限開(kāi)關(guān)碰輪，另一端吊有配重以張緊鋼絲繩。當(dāng)轎廂的打板撞動(dòng)碰輪時(shí)，由鋼絲繩傳動(dòng)將刀閘斷開(kāi)。由于刀閘是串在主電路上，所以就將主電路斷開(kāi)了。在轎廂打板與碰輪脫離后，再由人工將刀閘復(fù)位。這種極限開(kāi)關(guān)由于傳動(dòng)比較復(fù)雜 ，在大提升高度時(shí)鋼絲繩不易張緊而易誤動(dòng)作，目前只在一些舊電梯和低層站的貨梯中有使用。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 強(qiáng)迫換速開(kāi)關(guān)是防止越程的第一道關(guān)，一般設(shè)在端站正常換速開(kāi)關(guān)之后。當(dāng)開(kāi)關(guān)撞動(dòng)時(shí)，轎廂立即強(qiáng)制轉(zhuǎn)為低速運(yùn)行。在速度比較高的電梯中，可設(shè)幾個(gè)強(qiáng)迫換速開(kāi)關(guān)，分別用于短行程和長(zhǎng)行程的強(qiáng)迫換速。 限位開(kāi)關(guān)是防越程的第二道關(guān)，當(dāng)轎廂在端站沒(méi)有停層而觸動(dòng)限位開(kāi)關(guān)時(shí)，立即切斷方向控制電路使電梯停止運(yùn)行。但此時(shí)僅僅是防止向危險(xiǎn)方向運(yùn)行，電梯仍能向安全方向運(yùn)行。 極限開(kāi)關(guān)是防越程的第三道保護(hù)。當(dāng)限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作后電梯仍不能停止運(yùn)行，則觸動(dòng)極 限開(kāi)關(guān)切斷電路，使驅(qū)動(dòng)主機(jī)迅速停止運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)交流調(diào)壓調(diào)速電梯和變頻調(diào)速電梯極限開(kāi)關(guān)動(dòng)作后，應(yīng)能使驅(qū)動(dòng)主機(jī)迅速停止運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)單速或雙速電梯應(yīng)切斷主電路或主接觸器線圈電路，極限開(kāi)關(guān)動(dòng)作應(yīng)能防止電梯在兩個(gè)方向的運(yùn)行，而且不經(jīng)過(guò)稱職的人員調(diào)整，電梯不能自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行。 極限開(kāi)關(guān)安裝的位置應(yīng)盡量接近端站，但必須確保與限位開(kāi)關(guān)不聯(lián)動(dòng)，而且必須在對(duì)重 (或轎廂 )接觸緩沖之前動(dòng)作，并在緩沖器被壓縮期間保持極限開(kāi)關(guān)的保護(hù)作用。限位開(kāi)關(guān)和極限開(kāi)關(guān)必須符合電氣安全觸點(diǎn)要求，不能使用普通的行程開(kāi)關(guān)和磁開(kāi)關(guān)、干簧管開(kāi)關(guān)等傳感裝置。 防越程保護(hù)開(kāi)關(guān)都是由安裝在轎廂上的打板 (撞桿 )觸動(dòng)的，打板必須保證有足夠的長(zhǎng)度，在轎廂整個(gè)越程的范圍內(nèi)都能壓住開(kāi)關(guān)，而且開(kāi)關(guān)的控制電路要保證開(kāi)關(guān)被壓住 (斷開(kāi) )時(shí)，電路始終不能接通。 防越程保護(hù)裝置只能防止在運(yùn)行中控制故障造成的越程，若是由于曳引繩打滑制動(dòng)器失效或制動(dòng)力不足造成轎廂越程，上述保護(hù)裝置是無(wú)能為力的。 限速器和安全鉗 正常運(yùn)行的轎廂，一般發(fā)生墜落事故的可能性極少，但也不能完全排除這種可能性。一般常見(jiàn)的有以下幾種可能的原因： 1．曳引鋼絲繩因各種原因全部折斷； 2．蝸輪蝸桿的輪齒 、軸、鍵、銷折斷； 3．曳引摩擦繩槽嚴(yán)重磨損，造成當(dāng)量摩擦系數(shù)急劇下降，而平衡失調(diào)，轎廂又超載，則鋼絲繩和曳引輪打滑； 4．轎廂超載嚴(yán)重，平衡失調(diào)，制動(dòng)器失靈； 5．因某些特殊原因，例如平衡對(duì)重偏輕、轎廂自重偏輕，造成鋼絲繩對(duì)曳引輪壓力嚴(yán)重減少，致使轎廂側(cè)或?qū)χ貍?cè)平衡失調(diào)，使鋼絲繩在曳引輪上打滑。 只要發(fā)生以上五種原因之一種， 就可能發(fā)生轎廂 (或?qū)χ?)急速墜落的嚴(yán)重事本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 故。因此按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定，無(wú)論是乘客電梯、載貨電梯、醫(yī)用電梯等，都應(yīng)裝置限速器和安全鉗系統(tǒng)。 在電梯的安全保護(hù)系統(tǒng)中，綜合安全保 障是限速器、安全鉗和緩沖器。當(dāng)電梯在運(yùn)行中無(wú)論何種原因使轎廂發(fā)生超速、甚至墜落的危險(xiǎn)狀況而所有其他安全保護(hù)裝置均未起作用的情況下，則靠限速器、安全鉗 (轎廂在運(yùn)行途中起作用 )和緩沖器的作用使轎廂停住而不致使乘客和設(shè)備受到傷害。所以限速器和安全鉗是防止電梯超速和失控的保護(hù)裝置。