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干货:关于电梯的曳引比和曳引绳包角问题!都在这里!

 QSLS628 2019-07-24

关于曳引比,国标中有定义,GB/T 7024-2008中的3.1.42有描述。

电梯曳引绳曳引比:hoist ropes ration of lift

悬吊轿厢的钢丝绳根数与曳引轮轿厢侧下垂的钢丝绳根数之比。

明晰了这个定义后,剩下就是我们如何确定悬挂轿厢的钢丝绳根数和如何确定曳引轮轿厢侧下垂的钢丝绳根数的问题了。

我们看上图1:1曳引比的情况,悬挂轿厢的钢丝绳根数是1,而曳引轮轮侧下垂的钢丝绳根数也是1,因此曳引比是1:1。

我们再看2:1曳引比的情况,轿顶有轮,悬挂轿厢的钢丝绳根数是2,而曳引轮轿厢侧下垂的钢丝绳根数是1,因此曳引比是2:1。这和对重上是否有反绳轮没有关系。

清晰了概念后识别工作就容易了,上图中前两个无需赘言。我们看4:1这个,机房大的绿色轮是曳引轮,左边红色小轮是定滑轮,轿顶两个反绳轮分别穿绳,这样使得悬挂轿厢的钢丝绳根数是4根,而曳引轮轿厢侧下垂的钢丝绳根数显然是1,因此曳引比是4:1。

而上面这组图,前两个显而易见,已经讲完。第三张图轿顶有两个反绳轮,悬挂轿厢的钢丝绳根数也是2,而曳引轮轿厢侧下垂的钢丝绳根数很明显也是一根。因此曳引比是2:1。第四张图,虽然反绳轮在轿厢底部,但是悬挂轿厢的钢丝绳根数也是2,曳引轮轿厢侧下垂的钢丝绳根数是1,因此电梯的曳引比是2:1。

上图中,(a)(b)图中的曳引比已经描述完成,关键是(c)图的曳引比确认:曳引轮的左侧有一个定滑轮,轿顶一个反绳轮,这样使得悬挂轿厢的钢丝绳变成了三根,而曳引机轿厢侧下垂的钢丝绳根数明显是1根,因此曳引比是3:1。

在上图中,曳引机下置,看左图,左下角是曳引轮,曳引轮轿厢侧垂直方向曳引绳根数是1,而悬挂轿厢的钢丝绳根数是3,因此曳引比3:1。而右边的看起来很复杂,但只要遵循概念也不难判断出,曳引轮轿厢侧垂直方向曳引绳根数是1,悬挂轿厢的钢丝绳根数也是1,因此曳引比1:1。

因此这个问题的本质,就是掌握概念,概念清晰,不管形式怎么变化我们都可识别。

关于电梯曳引绳包角粗浅认识

因为在word文档中输入的数学公式不能复制到公众号中来,我只好变成照片放在第一段。

一:轿厢与对重的重量平衡系数。

二:曳引轮绳槽形状与曳引轮材料当量摩擦系数。注意当量摩擦系数和摩擦系数的区别,他们之间有一个转换公式,半圆槽和带切口的半圆槽是一种公式,V型槽的是一种公式。总之这个当量摩擦系数和槽的角度和切口的角度都有关系。而摩擦系数,在不同的工况情况下取不同的值。在有载荷的情况下取0.1;在对重压在缓冲器上曳引机向上旋转时取0.2;紧急制停时和速度有关,不是一个确切的数。

三:曳引绳在曳引轮上的包角。在计算时,包角要换算成弧度值,包角越大摩擦力越大。但包角越大如果曳引轮节圆与曳引绳的直径之比过小则钢丝绳的寿命会降低。

1:平衡系数

由于曳引力是轿厢与对重共同通过曳引绳作用于曳引轮绳槽上产生的,对重是曳引绳与曳引轮绳槽产生摩擦力的必要条件。有了它,就易于使轿厢重量与有效载荷的重量保持平衡,这样也可以在电梯运行时,降低传动装置功率消耗。因此对重又称平衡重,相对于轿厢悬挂在曳引轮的另一端,起到平衡轿厢重量的作用。

当轿厢侧重量与对重侧重量相等时,T1=T2,若不考虑钢丝绳重量的变化,曳引机只需克服各种摩擦阻力就能轻松的运行。但实际上轿厢的重量随着货物(乘客)的变化而变化,因此固定的对重不可能在各种载荷下都完全平衡轿厢的重量。因此对重的轻重匹配将直接影响到曳引力和传动功率。

为使电梯满载和空载情况下,其负载转矩绝对值基本相等,国标规定平衡系数K=0.4~0.5,即对重平衡40%~50%额定载荷。故对重侧的总重量应等于轿厢自重加上0.4~0.5倍的额定载重量。此0.4~0.5即为平衡系数。

当K=0.5时,电梯在半载时,其负载转矩为零。轿厢与对重完全平衡,电梯处于最佳工作状态。而电梯负载自空载(空载)至额定载荷(满载)之间变化时,反映在曳引轮上的转矩变化只有土50%,减少了能量消耗,降低了曳引机的负担。

2:当量摩擦系数f与绳槽形状

曳引绳与曳引轮不同形状绳槽接触时,所产生的摩擦力是不同的,摩擦力越大则曳引力越大。从目前使用来看有几种:半圆槽、V型槽、半圆型带切口槽,如图2—4所示。

图2—4  曳引轮绳槽

半圆槽f最小,用于复绕式曳引轮。

V型轮f最大,并随着开口角的减小而增大,但同时磨损也增大,而对曳引绳磨损并卡绳。随着磨损会趋于半圆槽。

半圆切口槽f介于二者之间,而其基本不随磨损而变化,目前应用较广。

钢丝绳在绳槽内的润滑也直接影响摩擦系数,只可用绳内油芯的轻微润滑,不可在绳外涂润滑油,以免降低摩擦系数,造成打滑现象,降低曳引力。

3:曳引绳在曳引轮上的包角

包角是指曳引钢丝绳经过绳槽内所接触的弧度,用。表示包角越大摩擦力越大,即曳引力也随之增大,提高了电梯的安全性。增大包角目前主要采用两种方法,一是采用2:1的曳引比,使包角增至180°。另一种是复绕式(为α1+α2),如图2—5所示。

图2—5  复绕张力图

电梯曳引钢丝绳的绕绳方式主要取决于曳引条件,额定载重量和额定速度等因素。它有多种。这些绕法也可看成是不同传动方式,不同绕法就有不同的传动速比,也叫曳引比,它是由电梯运行时曳引轮节圆的线速度与轿厢运行速度之比。钢丝绳在曳引轮上绕的次数可分单绕和复绕,单绕时钢丝绳在曳引轮上只绕过一次,其包角小于或等于180°,而复绕时钢丝绳在曳引轮上绕过二次,其包角大于180°。

常用的绕法有:

(1)1:1绕法  曳引轮的线速度与轿厢升降速度之比为1:1如图2—6a所示。

(2)2:1绕法  曳引轮的线速度与轿厢升降速度之比为2:1如图2—6b所示。

(3)3:1绕法  曳引轮的线速度与轿厢升降速度之比为3:1如图2—6c所示。

图2—6  各种绕法示意图

还有如下长环绕的方式

在曳引力的计算中,也就是T1和T2的核实计算中,涉及到曳引比,轿厢自重,随动电缆的重量,钢丝绳的重量,补偿装置的重量,涉及到曳引轮导向轮的转动惯量的计算。 因此在实际特别是安装和改造电梯时,当涉及导向轮位置确定时,这就涉及到包角的问题一定要慎重,不能上下不分,一定要按照厂家给定的安装图的位置来安装。改造电梯,特别是异步换同步,曳引方式发生了变化,一定要慎重对待包角的问题。不足与过都会带来问题。

本文由张立新编辑,部分资料来自于网上。如有侵权请告知删除。

作者:张立新,哈尔滨格瑞特电梯有限公司经理。哈尔滨工程大学电子技术专业自考毕业,同校专升本计算机原理及应用专业。黑龙江省民盟成员,林甸县政协委员。电梯行业工作29年,从事电梯技术培训工作16年。

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