電梯系統緊急制動時曳引力的分析和計算

覃漢龍（廣西壯族自治區特種設備檢驗研究院百色分院，廣西百色533000）

電梯系統緊急制動時曳引力的分析和計算

覃漢龍（廣西壯族自治區特種設備檢驗研究院百色分院，廣西百色533000）

近年來，隨著我國經濟的繁榮以及城市化進程的飛速推進，使得我國的高層建筑拔地而起，迎合了我國社會生產、生活的需求。在這樣的背景之下，為了方便高層用戶的出行，電梯作為一種運輸工具，發揮出重要的作用。本文依據《電梯制造與安裝安全規范》（GB7588-2003）中的相關規定，對電梯系統緊急制動時曳引力進行分析、計算，并以此為基礎，分析如何提高電梯的曳引能力，并解決相關問題。

電梯系統；緊急制動；曳引力；分析；計算

目前，電梯作為一種繁忙的運輸工具，在高層建筑中發揮著重要的作用。事實上，由于電梯本身結構的復雜、用戶的不規范使用，都使得電梯在使用的過程中出現不同的安全問題，嚴重影響到用戶的安全。為了進一步促進電梯系統緊急制動作用的正常發揮，需要相關的技術人員對電梯的曳引力進行科學的分析以及計算，繼而在此基礎之上促進電梯的正常運行。

1 電梯曳引系統與曳引力

1.1 電梯曳引系統

目前，我國的電梯曳引系統在運行的過程中，主要由曳引機、鋼絲繩、導向輪、反繩輪等零部件組成。作為電梯曳引系統中作為重要的部件以及動力源，曳引機一般主要包含電動機、聯軸器、減速箱、機座等。基于電梯使用的環境不同，所以相關的廠商開發出不同的曳引機類型。

此外，曳引鋼絲繩在實際的運用過程中，往往連接了電梯的轎廂以及對重，一般而言，而其在實現轎廂的升降作業過程中，主要依賴于鋼絲繩與曳引輪繩槽之間的摩擦力進行相關的操作。不僅如此，為了促進電梯曳引系統中曳引能力的增強，技術人員往往采用復繞曳引鋼絲繩的方法實現。

為了確保轎廂與對重之間能夠保持一定的間距，還需要加強對于導向輪運用。一般情況下，導向輪主要安裝在曳引機座或承重梁上。而當曳引鋼絲繩的繞繩比大于1時，則需要相關人員在轎頂以及對重框架的上方安置反繩輪，確保電梯的安全運行。關于反繩輪的安裝個數沒有確切的要求，往往根據電梯在運行的過程中繞繩比而具體分析。

1.2 電梯曳引力

在進行電梯曳引力的計算以及分析的過程中，往往需要依照《電梯制造與安裝安全規范》（GB7588-2003）中的相關規定進行具體的操作。目前，在分析曳引條件的過程中，需要技術人員對轎廂裝載、緊急制動以及轎廂滯留這三種工況。

一般而言，電梯的鋼絲繩曳引力需要滿足下述的三大條件：①當轎廂裝載至125%的額定載荷時，電梯應當處于平層狀態，且不打滑。②在緊急制動的狀態下，轎廂的減速度需要控制在緩沖器所規定的相關標準值以內。③當對重壓在緩沖器上而曳引機按電梯上行方向旋轉時，不能對空載轎廂進行提升操作。

圖1 電梯曳引力驅動受力圖

2 緊急制動曳引力分析

事實上，當轎廂處于裝載或滯留工況狀態時，曳引輪兩側的鋼絲繩往往受到靜態的拉力，基于這樣的狀況，就比較容易分析，但是一旦電梯系統處于緊急制動的狀況下，在進行的計算、分析的過程中，由于需要加強對于減速度等影響因素的分析，故而導致相關的操作過于復雜。本文在分析緊急制動狀態時的曳引力的過程中，需要注重對空載轎廂上行在頂層制停以及額載轎廂下行在底層制停這兩種狀況的分析以及討論。

2.1 分析前提

在實際的分析過程中，筆者為了方便相關的流程操作，采用轎廂與對重以1：1懸掛方式建立動力學模型。并對各類摩擦力忽略不計。不僅如此，在實際的分析過程中，還需要對曳引輪以及導向輪轉動慣量進行折算。

2.2 分析計算

2.2.1 空載轎廂上行在頂層制停分析

當空載轎廂上行且在頂層制停的過程中，轎廂以及對重的受力狀態，筆者進行了相關描述，具體內容見圖2～3。

圖2 上行轎廂受力圖

圖3 上行對重受力圖

通過對圖2～3的分析可以得知：（P+Hmb）g-F1=（P+Hmb）a→F1=（P+Hmb）（g-a）；F2=（P+KQ+Hmb）。其中，F1、F2分別指代轎廂以及對重的鋼絲繩所受拉力，而Q則代表轎廂在運行的過程中，其額定載荷的質量；P則是轎廂以及各附件的總質量；K是平衡系數，一般取值為0.4～0.5；a則是制停平均減速度；H則是電梯的總行程。

2.2.2 額載轎廂下行在底層制停分析

當額載轎廂下行在底層制停的過程中，其轎廂以及對重的受力方式如下：F1=（P+Hmy）（g+a）；F2=（P+KQ+Hmb）（g-a）。

3 結果分析

通過對于上述的計算分析可以得知：隨著轎廂以及各附件的總質量的逐漸增加，的數值則出現了不斷減小的趨勢，從而更加容易滿足曳引條件的相關需求。基于此，在實際的操作過程中，相關的技術人員可以選用大質量的轎廂，從而滿足電梯的曳引條件，促進電梯的安全運行。或者采取增大鋼絲繩的抱角等措施，促進電梯曳引能力的提升。

此外，當125%額載下行狀態時，技術人員在進行底層緊急制停試驗的過程中往往是允許鋼絲繩適度打滑狀況的出現。在此過程中，往往需要對鋼絲繩的滑移長度進行有效的測量，繼而在此基礎之上計算出電梯轎廂的平均制停減速度。在實際的操作過程中，需要設鋼絲繩的滑移量為L，轎廂的額定速度以及平均減速度為V、a，一般情況下a的范圍為0.2～1g之間。在實驗的過程中，若鋼絲繩不出現打滑的狀況，則說明電梯的曳引能力有充足的余量。

在125%額載下行的狀態下進行底層緊急制停試驗時，從前文的分析結果可知，曳引力在空載轎廂位于高層時的緊急制動工況往往不能夠有效的滿足相關的標準要求，故而不需要技術人員采取措施，促使曳引力在各種工況中都滿足國標的要求。

4 狀況分析

一般情況下，當電梯處于空載上行或者超載下行的狀況是，電梯也會因為緊急制動而加速了閘皮與制動輪之間的摩擦，繼而由此導致閘皮表面溫度急劇升高，超過了閘皮允許的溫度標準值，從而引發閘皮表面的損壞。在此過程中，需要相關的設計人員依據預測閘皮在緊急制停過程中產生的發熱量選擇合適的閘皮材料，設計合理的摩擦面積，促進相關工作的有序進行。

5 結語

本文基于此，主要分析了電梯曳引系統以及電梯曳引力，并對電梯的緊急制動曳引力進行了具體的論述，最后分析了相關的結果。事實上，電梯在使用的過程中，由于實際的使用條件變化，往往會對電梯的緊急制動時的曳引能力產生不同程度的影響。為此，需要相關的技術人員加強對于電梯的監控以及管理，促進電梯的安全、平穩的運行，實現更多的社會效益的取得。

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TU857

A

2095-2066（2016）33-0078-02

2016-11-12