5噸載重量貨梯的設計思路

1、5噸載重量貨梯的設計思路e5t載重量貨梯的設計思路貨梯在工廠,倉庫等場合作為垂直運輸設備已經(jīng)非常普遍,在這種場合使用的貨梯,一般都要求有推車甚至叉車進入,因此這類貨梯通常有以下特點轎廂面積大.載重量大開門寬度大.基于上面的特點.在設計有叉車進入的大載重量貨梯時在強度和剛度方面更需要謹慎考慮.下面就允許叉車進入載重量為5t的貨梯提出個人的一點設計思路.1電梯基本參數(shù)的確定(1)電梯的額定載重量按照美國標準電梯,雜物梯,自動扶梯及自動人行道安全規(guī)范中的電梯載荷分類規(guī)定,電梯運送帶載的叉車這類載荷屬于工業(yè)搬運車載荷(C1類).根據(jù)常見叉車的參數(shù)【見表1),顯而易見允許叉車進入則要求貨梯的載重量要超過

2、3t以上.因此為安全起見一般允許叉車進入轎廂的貨梯的載重量按5t設計能夠滿足要求.(2)電梯的額定速度一般貨梯提升高度不高,層站數(shù)不多,考慮電機的容量配置,一般大載重量貨梯的電梯額定速度定為025m/S和05m/s比較適宜,鋼絲繩倍率為2.1(3)轎廂尺寸和開門寬度按GB75882003的規(guī)定5t載重量的貨梯轎廂的最大有效面積為90m,由于要求叉車進入并能隨梯運送貨物,根據(jù)表1轎廂的內(nèi)尺寸(寬ImmX深Imm)可選擇為2400X3500;2200X4000.開門寬度取2000mm或2200mm,開門高度以2300mm或2500mm為宜.電梯的轎廂尺寸和開門尺寸還需要根據(jù)所載貨物類型和尺寸進一步

3、確定.由于電梯要求的開門寬度和開門高度都比較大,如果采用普通的旁開雙折門形式,一方面造成單扇門板過重影響開門的穩(wěn)定1'tt,另一方面由于門口偏置造成左右偏載影響電梯的運行,通過對同樣開門寬度比較,采用中分雙折門或表1常見叉車的參數(shù)5OChinaElevatorVo1.15No24Dec,2004_葉潤洪梁永忠中分三折門比采用旁開雙折門更能節(jié)省井道空間,因此供叉車進入的貨梯一般采用中分雙折門或中分三折門.(4)控制拖動方式以前一般大載重量貨梯都采用交流雙速信號控制系統(tǒng).由于變頻控制技術已經(jīng)非常成熟且成本已較大幅度降低,現(xiàn)在大載重量貨梯也已經(jīng)和客梯一樣采用變頻調(diào)壓調(diào)速拖動,使得貨梯運行更加

4、舒適可靠.2設計及計算這里主要就主機選型,導軌配置等提出設計計算思路.2.1主機的選型計算關于主機的選型計算有下面項目功率,輸出扭矩,速度和主軸負荷,與主機選型相關的還有曳引力,曳引繩安全系數(shù)等項目(1)主軸負荷系統(tǒng)的總懸掛重量=(P+0+)/i其中:P為轎廂自重O為額定載重量w為對重重量;Wy為鋼絲繩總重量;w0為補償鏈總重量為隨行電纜重量;f為鋼絲繩倍率.按上式計算得到的系統(tǒng)的總懸掛重量必須小于主機主軸允許負荷,才能滿足要求.(2)電機功率電機功率=OVf1一妒)/(102叼)(kW)其中O為額定載重量(kg)V為電梯額定速度(m/S):妒為電梯平衡系數(shù):叼為電梯機械傳動總效率.因為還需要

5、考慮轎廂運行產(chǎn)生的附加阻力及滿載轎廂啟動工況等因素.保證轎廂在正常工況下電機溫升不超過極限值.一般選擇電機的額定功率總是大干上式計算值.此外,對于大載重量貨梯,由于采用2:1繞比導致效率降低而且系統(tǒng)的慣量較大需要進行啟動轉矩的驗算.一般交流電機的過載功率與額定功率之比為2因此要求系統(tǒng)需要的起動力矩小于等于2倍的額定轉矩.(3)曳引力根據(jù)GB75882003的附錄M要求筆者經(jīng)過摸索,曳引力可按表2進行驗算.筆者曾計算過不同參數(shù)配置的電梯發(fā)現(xiàn)制停工況時減速度Or.的值影響較大.如果取a=08m/s計算就很難通過.另外有時第3工況(轎廂滯留工況)也比較難通過(特別是提升高度較大時)對5t電梯.這時重

6、新配置鋼絲繩(將通常的6X巾16鋼絲繩改為7X巾12或8X巾12)一般能夠通過但需要再按曳引繩新配置來校核其他工況也可以增加轎廂自重來增加值從而使計算通過但增加了材料成本.(4)曳引繩安全系數(shù)曳引繩安全系數(shù)應按GB75882003標準的附錄N進行驗算.首先按附錄N計算系統(tǒng)配置允許的最小鋼絲繩安全系數(shù)S.再計算系統(tǒng)實際曳引繩安全系數(shù)S(S等于單根鋼絲繩最小破斷載荷與1O0%載荷轎廂在最底層站時單根鋼絲繩受力之比).如果S>S則滿足要求.一般5t電梯按2:1懸掛比布置通常驅(qū)動主機位于井道上部轎廂側反繩輪數(shù)量為2,機房導向輪數(shù)量為1因此簡單彎折的滑輪數(shù)量為3無反向彎折滑輪.筆者按提升高

7、度H=30m導向輪和反繩輪為,640mm,轎廂自重為4t對國內(nèi)多個廠家的5t曳引機進行過核算(一般為6X16鋼絲繩半圓帶切!El槽95.或105.)發(fā)現(xiàn)有些主機不能通過計算如果不考慮曳引力需要增加鋼絲繩根數(shù)才能滿足.筆者在計算中發(fā)現(xiàn)將鋼絲繩直徑減小增加鋼絲繩根數(shù)用較大的繩輪直徑(如鋼絲繩換成8X巾12,仍用,640mm做反繩輪和導rS輪),能夠降低值.(5)制動力矩一些電梯生產(chǎn)廠家僅僅根據(jù)載重量和速度來選擇曳引機,很少校核曳引機的制動力大小國內(nèi)曳引機廠家也幾乎沒有向用戶提供制動力矩這參數(shù).一般變頻調(diào)壓調(diào)速電梯正常停層站時是零表2曳引力計算工況最惡劣狀態(tài)計算校核公式備注采購篇Purchose速才

8、抱閘制停的,制動力矩只要克服兩邊不平衡重量引起的靜力矩即可但對大載重量貨梯由于系統(tǒng)的慣量較大因此動力矩相對較大.當轎廂下行時制停,這時所需的制停力矩為靜力矩和動力矩之和曳引和強制驅(qū)動式電梯型式試驗細則>明確規(guī)定電梯型式試驗需要檢測125%額定載重量的轎廂以額定速度下行緊急制停時的制動情況因此計算制動力矩按最惡劣工況即125%額定載荷轎廂按額定速度下行至最底層站時緊急制停工況計算.標準要求兩組獨立的制動器組件中即使一組不起作用另一組也能滿足制動要求因此要求曳引機單組制動組件提供的制動力矩必須要超過電梯的靜力矩超出量是多少還要復算轎廂在最高層站時緊急制停時的減速度應該避免過大的制動力

9、矩.2導軌配置和計算叉車進入轎廂后載荷有如下特點一方面叉車空載時后輪對轎底的輪壓很大,是車重的2/3,另一方面叉車載重后前輪輪壓增大而后輪輪壓減小這樣進入轎廂的叉車前后輪壓的極大差別,會造成較大的傾覆力矩而叉車裝卸載荷進出轎廂瞬間存在;中擊力引起更嚴重的偏載問題為此有必要采取3框架轎架結構即轎廂導軌有3列,其中中間的1列導軌稱主軌安全鉗和主導靴均沿著這列導軌運行.另外2列稱輔助導軌,設置成與主軌垂直方向以克服傾覆力矩的作用.轎廂導軌的設置見圖1所示.將主軌設置成與主軌垂直的方向一方面利用w>w的特性,這個方rS的強度和剛度更好.另一方面可以避免由于導軌安裝平行度地誤差引起的干涉.

10、由于國內(nèi)市場上幾乎沒有標準中最中圍電梯2004年12月第15卷24期S'IIPurchase自:1目一'.一1'I1一''-_L_-_.II一.上一一直_|圖1轎廂導軌布置方式大型號T140導軌的供應.5t電梯一般也只能取T127導軌.導軌撐架以1200150nm為宜.為簡單起見校核主導軌應力和變形時可以撇開前后兩列輔助主軌按叉車隨運的電梯載荷屬于c1類載荷對正常運行和安全鉗動作兩種工況進行核算.在GB75882003附錄G中也有有詳細的導軌應力和變形計算.這里需要特別指出的是:叉車隨運的電梯其轎廂在裝卸載時作用在地坎上的力=08&O.3

11、其他設計注意事項(1)繩頭的考慮由于載荷巨大.叉車裝卸載時會引起轎廂驟然的沉降和浮升.標準對于交流控制電梯允許的平層精度為±15mm.為了保證轎廂的沉降和浮升不至于影響平層精度.筆者認為叉車正常裝卸載時引起的轎廂沉降量或浮升量不應超過15mm.當實際計算值超過時.可以考慮如下措施進行改善:選取彈簧系數(shù)更大的繩頭錐套或繩頭楔套:追加微動平層功能:增加曳引繩的根數(shù);選取直徑更大的曳引繩.當然后兩種措施需要與曳引力和曳引繩安全系數(shù)綜合考慮.(2)地坎的考慮考慮叉車進出轎廂裝卸載的情況.地坎將會受到較大的沖擊力.為此地坎不能再用常規(guī)客梯的鋁合金型材應該用強度和剛度較好的鐵地坎.可以用一定厚度

12、整件鐵塊進行創(chuàng)切加工方法得到.也可以選用合適的方形槽鋼拼焊在一塊鋼板上得到后者在保證強度和剛度情況下.可以節(jié)省材料降低制造成本.(3)轎廂導靴這里討論的是轎廂主導軌的導靴.由于速度較低載重量大.一般采用滑動導靴.考慮叉車裝卸載時對轎廂有較大的沖擊力.因此導靴設計應保證足夠的剛度和強度.另外盡量選擇導向長度較長的導靴.為了提高耐磨性靴襯宜選用銅質(zhì)材料作.校核導靴按導靴受載最不利情況即轎廂裝卸載情況進行,在GB758820O3的附錄G中,明確規(guī)定對于叉車裝載的額定載重量不小于250eg電梯.轎廂裝卸載時作用于地坎的力假設作用于轎廂入口的地坎中心=085&O(N),為了簡單起見.不考慮輔助導軌的作用,則咫力通過主導軌上下4個導靴的相對工作面作用于導軌側工作面上單個導靴所受的力:F=e/(2H)=0850e/(2H)=0425Oe/H.式中,e為從地坎到懸掛點的