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1、關(guān)于曳引輪包角的探討 摘要:當(dāng)前電梯在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用越來越廣泛,成為人們生產(chǎn)活動中一種必不可少的運(yùn)人、載重工具,而曳引輪則是曳引式電梯運(yùn)行的主要依靠部分。本文對曳引輪包角進(jìn)行探究,分析其在電梯運(yùn)行中的應(yīng)用價值,為當(dāng)前電梯運(yùn)行工作提供參考?! £P(guān)鍵詞:電梯;曳引輪;包角 前言 當(dāng)前電梯在生活中的應(yīng)用越來越廣泛,成為成產(chǎn)、生活一種必不可少的運(yùn)人、載重工具。其中,當(dāng)前的電梯以曳引式電梯在生活中的應(yīng)用最為廣泛。為提高電梯的運(yùn)行能力通常通過提高曳引輪的曳引能力的方式進(jìn)行。而曳引輪的曳引能力則與曳引輪包角息息相關(guān),如何利用曳
2、引輪包角提高曳引能力是當(dāng)前電梯行業(yè)的一項重要研究內(nèi)容?! ?曳引輪工作原理 在電梯系統(tǒng)中,曳引輪是一種曳引動力傳遞裝置,利用曳引動力轎廂可進(jìn)行電梯升降運(yùn)動,從而實現(xiàn)運(yùn)人、載重的目的。曳引輪由內(nèi)部輪筒與外部的輪圈兩個部分組成,通過與導(dǎo)向輪、對重、鋼絲繩配合牽引轎廂運(yùn)動。其工作原理為:在曳引輪的外輪圈懸掛一條鋼絲繩,鋼絲繩的一端經(jīng)過曳引輪連接轎廂,另外一端鋼絲繩則連接對重,在電動機(jī)的帶動下,曳引輪會轉(zhuǎn)動并產(chǎn)生可帶動轎廂作相對運(yùn)動的摩擦力(如圖1所示)。在相對運(yùn)動的5 過程中,曳引輪的其受力公式為(T1為轎廂的拉力、T2為對
3、重的 拉力、f為運(yùn)動產(chǎn)生的摩擦力,efa則為曳引系數(shù))。在轎廂、導(dǎo)向輪的牽引中,會在曳引輪上形成一個包角α,該包角的大小與曳引能力有關(guān)。要提高曳引能力通常可通過增強(qiáng)轎廂自重和增加包角α兩種方式來進(jìn)行。在曳引輪的運(yùn)行中,包角α與摩擦力f成正比,摩擦力越大而曳引的能力也就越大,帶動轎廂運(yùn)行的能力也叫越大[1-2]。因此,在當(dāng)前的電梯設(shè)計中,通常通過調(diào)節(jié)曳引輪包角的方式來調(diào)節(jié)牽引能力?! ?曳引輪包角 2.1恒定包角 曳引輪包角可分為恒定包角與變化包角兩種,可滿足不同井道布局、要求的電梯系統(tǒng)。其中,如電梯采用帶切口的半圓槽
4、則通常采用恒定包角,恒定包角通常為180°。恒定包角與帶切口半圓槽的設(shè)計方式,電梯可在獲取足夠的曳引能力的同時有效減少曳引繩在運(yùn)動中產(chǎn)生的磨損,提高運(yùn)行有用功。在該情況下,對于不同工況的電梯運(yùn)動通常采用不同的計算方式。 β的在系統(tǒng)中的應(yīng)用。通常情況下,半圓槽形角γ的角度通常在30~35°的范圍內(nèi),不會發(fā)生太大的變化,因而可增加切口角β提高曳引能力。但是增加切口角γ的同時也會給電梯運(yùn)行系統(tǒng)帶來較大曳引繩磨損,因此在包角、切口角的選擇等方面需要進(jìn)行綜合的考慮,實現(xiàn)曳引能力與磨損的統(tǒng)一?! ?.2變化包角5 帶切口V形槽電梯
5、通常采用變化的曳引輪包角,適用于多種規(guī)格的電梯。采用采方式設(shè)計的電梯,通常情況下如轎廂的尺寸較大時,其包角的角度通常不足150°,與恒定包角相比而言相對較小。帶切口V形槽的每個曳引輪包角α的度數(shù)都不相同,因而需要根據(jù)不同的包角計算出不同工況所需要的最大、最小值曳引力、摩擦力。由于V型槽自身的設(shè)計原因通常會帶來較大的曳引繩磨損,因此為保障電梯系統(tǒng)的曳引能力,在設(shè)置切口角β時通常將度數(shù)控制在95°以下,從而減少曳引繩帶來的磨損程度。不同的曳引包角適應(yīng)于不同的電梯,因此在設(shè)計曳引繩槽時要根據(jù)電梯的實際使用情況做好相關(guān)的參數(shù)計算與
6、曳引條件實驗,滿足不同工況的運(yùn)行條件,保障電梯的正常運(yùn)行[3]?! ?曳引輪包角在提高曳引能力中的應(yīng)用 3.1縮短水平距離 當(dāng)前如何提高電梯系統(tǒng)的運(yùn)行能力成為電梯行業(yè)主要的研究方向。曳引輪包角的在電梯運(yùn)行系統(tǒng)中的作用在于調(diào)節(jié)曳引力,為提高電梯曳引能力的目的在進(jìn)行電梯曳引槽設(shè)計時可通過增加曳引包角的方式來實現(xiàn)。通過優(yōu)化曳引輪的設(shè)計,減少不必要的有用功睡好,提高運(yùn)行性能。當(dāng)前在曳引輪的優(yōu)化設(shè)計中主要有縮短曳引輪與導(dǎo)向輪二者之間的水平距離與增加二者垂直高度兩種設(shè)計方式來增加曳引輪包角。導(dǎo)向輪在電梯系統(tǒng)中的應(yīng)用,起到改變鋼絲繩
7、走向的作用。其中,縮短二者水平距離的方式,導(dǎo)向輪越靠近曳引輪,兩者之間的包角也會越來越大,曳引牽引力也就越大[4]。當(dāng)A位置為導(dǎo)向輪時,此時的包角為α1;當(dāng)導(dǎo)向輪在B位置時,此時的包角為α52,由此可看出隨著曳引輪與導(dǎo)向輪水平距離的縮短,曳引輪包角出現(xiàn)增大的情況。因而縮短二者水平距離的方式,在提高曳引能力中具有一定的可行性。但是在實際設(shè)計中,在縮短二者的水平距離時通常需要考慮轎廂尺寸、井道布置等因素。上述因素會制約二者之間的水平距離,因此導(dǎo)向輪的水平移動中會受到一定的限制,進(jìn)而影響曳引能力的提高?! ?.2增加垂直高度
8、除了縮短水平距離之外,增加曳引輪、導(dǎo)向輪之間的垂直高度的方式在曳引能力優(yōu)化設(shè)計中也較為常用。,當(dāng)將曳引輪由A位置向上抬高至B位置時,此時的抬升垂直距離為Hm。當(dāng)曳引輪未向上抬升之前,其曳引輪包角為135°,此時的曳引系數(shù)為e3π/4?,其中常規(guī)?=0.198,因而曳引系數(shù)約為1.60;在曳引輪抬高Hm之