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曳引驅(qū)動工作原理
發(fā)表時間:2022-05-14     閱讀次數(shù):     字體:【

一、驅(qū)動方式

電梯的驅(qū)動有曳引驅(qū)動、卷筒驅(qū)動(強制驅(qū)動)、液壓驅(qū)動等,但現(xiàn)在廣泛使用的是曳引驅(qū)動。曳引驅(qū)動的傳動關(guān)系如下圖所示。

安裝在機房的電動機與減速箱、制動器等組成曳引機,是曳引驅(qū)動的動力。鋼絲繩懸掛在曳引輪上,一端懸吊轎箱,另一端懸吊對重裝置,由鋼絲繩和曳引輪之間的摩擦產(chǎn)生曳引力驅(qū)動轎廂作上下運行。

曳引驅(qū)動相對卷筒驅(qū)動有很大的優(yōu)越性。首先是安全可靠,當(dāng)運行失控發(fā)生沖頂、蹲底時只要一邊的鋼絲繩松弛,另一邊的轎廂或?qū)χ鼐筒荒芾^續(xù)向上提升,不會發(fā)生撞擊井道頂板或拉斷鋼絲繩的事故。而且一般曳引鋼絲繩都在三根以上,由斷繩造成墜落的可能性大大減少。其次是允許提升的高度大,卷筒驅(qū)動在提升時要將鋼絲繩繞在卷筒上,在提升高度大的情況下,驅(qū)動設(shè)備變得十分龐大笨重。而曳引驅(qū)動鋼絲長度不受限制,可以方便實現(xiàn)大高度的提升,而且在提升高度改變時,驅(qū)動裝置不需改變。

二、曳引系數(shù)和曳引條件

運行中電梯轎廂的載荷和轎廂的位置以及運行方向都在變化。為使電梯在各種情況下都有足夠的曳引力,規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)GB 7588—1995《電梯制造與安裝安全規(guī)范》規(guī)定:

曳引條件必須滿足:T1/T2×C1×C2≤efα

式中:T1/T2——為載有125%額定載荷的轎廂位于底層站及空轎廂位于頂層站的兩種情況下,曳引輪兩邊的曳引繩較大靜拉力與較小靜拉力之比。

C1——與加速度、減速度及電梯特殊安裝情況有關(guān)的系數(shù),一般稱為動力系數(shù)或加速系數(shù)。(C1=;g:重力加速度,a:轎廂制動減速度)。

C2——由于磨損導(dǎo)致曳引輪槽斷面變化的影響系數(shù)(對半圓或切口槽:C2=1,對V型槽:C2=1.2)。

efα中,f為曳引繩在曳引槽中的當(dāng)量摩擦系數(shù),α為曳引繩在曳引導(dǎo)輪上的包角。efα稱為曳引系數(shù)。它限定了T1/T2的比值,efα越大,則表明了T1/T2允許值和T1—T2允許值越大,也就表明電梯曳引能力越大。因此,一臺電梯的曳引系數(shù)代表了該臺電梯的曳引能力。

可以看出,曳引力與下述幾個因素有關(guān):

①轎廂與對重的重量平衡系數(shù)。

②曳引輪繩槽形狀與曳引輪材料當(dāng)量摩擦系數(shù)。

③曳引繩在曳引輪上的包角。

(一)平衡系數(shù)

由于曳引力是轎廂與對重的重力共同通過曳引繩作用于曳引輪繩槽上產(chǎn)生的,對重是曳引繩與曳引輪繩槽產(chǎn)生摩擦力的必要條件。有了它,就易于使轎廂重量與有效載荷的重量保持平衡,這樣也可以在電梯運行時,降低傳動裝置功率消耗。因此對重又稱平衡重,相對于轎廂懸掛在曳引輪的另一端,起到平衡轎廂重量的作用。

當(dāng)轎廂側(cè)重量與對重側(cè)重量相等時,T1=T2,若不考慮鋼絲繩重量的變化,曳引機只需克服各種摩擦阻力就能輕松的運行。但實際上轎廂的重量隨著貨物(乘客)的變化而變化,因此固定的對重不可能在各種載荷下都完全平衡轎廂的重量。因此對重的輕重匹配將直接影響到曳引力和傳動功率。

為使電梯滿載和空載情況下,其負載轉(zhuǎn)矩絕對值基本相等,國標(biāo)規(guī)定平衡系數(shù)K=0.4~0.5,即對重平衡40%~50%額定載荷。故對重側(cè)的總重量應(yīng)等于轎廂自重加上0.4~0.5倍的額定載重量。此0.4~0.5即為平衡系數(shù)。

當(dāng)K=0.5時,電梯在半載時,其負載轉(zhuǎn)矩為零。轎廂與對重完全平衡,電梯處于完全理想工作狀態(tài)。而電梯負載自空載(空載)至額定載荷(滿載)之間變化時,反映在曳引輪上的轉(zhuǎn)矩變化只有土50%,減少了能量消耗,降低了曳引機的負擔(dān)。

(二)當(dāng)量摩擦系數(shù)f與繩槽形狀

曳引繩與曳引輪不同形狀繩槽接觸時,所產(chǎn)生的摩擦力是不同的,摩擦力越大則曳引力越大。從目前使用來看有幾種:半圓槽、V型槽、半圓型帶切口槽,如圖2—4所示。

半圓槽f較小,用于復(fù)繞式曳引輪。

V型輪f較大,并隨著開口角的減小而增大,但同時磨損也增大,而對曳引繩磨損并卡繩。隨著磨損會趨于半圓槽。

半圓切口槽f介于二者之間,而其基本不隨磨損而變化,目前應(yīng)用較廣。

鋼絲繩在繩槽內(nèi)的潤滑也直接影響摩擦系數(shù),只可用繩內(nèi)油芯的輕微潤滑,不可在繩外涂潤滑油,以免降低摩擦系數(shù),造成打滑現(xiàn)象,降低曳引力。

(三)曳引繩在曳引輪上的包角

包角是指曳引鋼絲繩經(jīng)過繩槽內(nèi)所接觸的弧度,用。表示包角越大摩擦力越大,即曳引力也隨之增大,提高了電梯的安全性。增大包角目前主要采用兩種方法,一是采用2:1的曳引比,使包角增至180°。另一種是復(fù)繞式(為α12),如圖2—5所示。

電梯曳引鋼絲繩的繞繩方式主要取決于曳引條件,額定載重量和額定速度等因素。它有多種。這些繞法也可看成是不同傳動方式,不同繞法就有不同的傳動速比,也叫曳引比,它是由電梯運行時曳引輪節(jié)圓的線速度與轎廂運行速度之比。鋼絲繩在曳引輪上繞的次數(shù)可分單繞和復(fù)繞,單繞時鋼絲繩在曳引輪上只繞過一次,其包角小于或等于180°,而復(fù)繞時鋼絲繩在曳引輪上繞過二次,其包角大于180°。

常用的繞法有:

(1)1:1繞法 曳引輪的線速度與轎廂升降速度之比為1:1如圖2—6a所示。

(2)2:1繞法 曳引輪的線速度與轎廂升降速度之比為2:1如圖2—6b所示。

(3)3:1繞法 曳引輪的線速度與轎廂升降速度之比為3:1如圖2—6c所示。

 
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