电梯曳引系统的分析与设计研究
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电梯曳引系统的分析与设计研究
摘要：电梯是一种重要的垂直方向上的交通工具，尤其是在高层建筑和公共场所不可或缺，而曳引系统则是驱动电梯运行的核心部件。蓬勃发展的房地产业给电梯曳引系统行业提供了广阔的应用市场。
关键词：电梯曳引；系统分析；设计研究
1电梯曳引系统的部分差异化分析
电梯曳引方式的设计是整个电梯曳引系统中非常重要的组成部分。不同的建筑物在选择电梯方式时往往不同，其主要差异化表现在电梯的曳引机安放位置、曳引比及曳引绳缠绕方式三个方面。
1.1曳引机安放位置的差异化
可以在井道的上方以及下方放置曳引机，而曳引形式主要能够分为两种：上置式传动以及下置式传动。上置式传动的主要优点在于大量节省井道建筑面积，在相对较小的面积下可以正常安装运行；对建筑物施加较小的载荷量。因此，目前电梯曳引机大部分使用这种安置方式。由于下置式传动对建筑物施加的载荷量较大，并且对井道的建筑面积要求也高，因此，其一般用于船舶电梯。
机房、井道应无水管、水箱、和其它无关设备。机房吊点应位置合理,有足够的承载能力。多台同机房电梯群,留一个机房对井道的楼板暂不封闭给吊运工作预留通道。主电源开关应设置在进人机房最容易接近的地方,对电梯单独供电。土建接地端应预留到位。井道内壁不得有障碍,地面的孔洞应加盖或设置栏杆。
1.2电梯曳引机用钢丝绳的差异化
因为电梯使用的钢丝绳的频率是比较高的，而在实际的运行过程中，其使用的环境也比较恶劣，很容易出现问题，所以为了保障电梯的安全，就需要使用特级的钢丝。电梯用钢丝绳按照股和丝不同的制作方式其实际应用的场合也是不一样的。一般情况下如果钢丝运用的场合是需要两端固定的，那么钢丝的就需要使用捻绳，因为捻绳的耐磨性相对来讲是比较好的，但是捻绳也存在一定的缺陷，例如比较容易打结或者松散等。交互捻绳一般应用与电梯的悬挂式，最常用的是右交互捻。因为天然纤维芯具有比较良好的挠性，因此，一般采用天然纤维芯作为电梯用钢丝绳绳芯。
1.3曳引比及曳引绳缠绕方式的差异化
电梯曳引钢丝绳的绕绳方式主要取决于曳引条件，包括额定载重量和额定速度等因素。不同绕法也可看成是不同传动方式，它们的曳引比不同。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（1：1绕法），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（2：1绕法），其包角大于180°。1：1绕法，在实际的操作过程中其轿厢和钢丝绳的速度一般保持一致，而此时钢丝绳受力的大小一般就是悬挂物重量。而2：1绕法，在实际的操作过程中轿厢是钢丝绳速度的二分之一，而此时钢丝绳受力的大小一般就是悬挂物重量的二分之一。本文以客梯作为研究对象，研究对象为1∶1绕法，其曳引比i12=1，曳引轮的运动状态同轿厢的运动状态相同，曳引轮上钢丝所承受到的拉力与轿厢的重量相等。
2电梯曳引方式的确定及钢丝绳的选择
电梯牵引法中包含牵引电机的确定轴承、牵引法，直到牵引绳围绕着三个方面的选择，得出了牵引机器设计的结构具有非常重要的意义。
2.1拖拉机的位置。 根据牵引电机的位置(井的上下部)，电梯的牵引类型可分为上下驱动。上部驱动的特点是应用于建筑的少量荷载和竖井的较小建筑面积，这也是最常见的安装方法。此时，机房的总负荷分量等于牵引力机、控制屏和其他部件，以及汽车的重量和重量。下部传动的荷载大于上部的荷载，井的施工面积也较大，一般用于船舶升降机。此时，机房总负荷组件= 2(轿厢自重，负载分量+重量分量)。
(2)拖拽方法。
牵引驱动是指通过钢丝绳与牵引轮之间的冲突力矩来驱动电梯轿厢和垂直上下运动。本课题的研究对象是客运梯，因此没有介绍货运电梯的一般拖曳比为2：1、3：1和更大牵引力的驱动方法。半绕1：1传动，全绕组1：1驱动，其阻力比为121i=，牵引力轮的圆周速度等于轿厢的速度，牵引轮上钢丝绳的拉力等于汽车的总重量。由于高速乘客梯(v大于2.5m/s)采用全切口1：1驱动，采用额定速度v=1.0m/s的乘客梯应采用1：1的半切口驱动。
2.3电梯曳引机钢丝绳的选型。
该电梯采用钢丝绳，由于在工作中有许多曲折，所以选用了特殊的钢丝绳。升降机采用钢丝绳，因为它是多股的，所以在股票和丝线和捻法是不同的。虽然它的耐磨性能比互动性强，但它有变化的趋势，简单的结和松弛，通常在两个固定的地方使用。由于升降机是用来悬挂钢丝绳的，所以有必要选择互动式捻绳，一般都要选择正确的互动式捻线。由于天然纤维芯具有良好的柔性，电梯钢丝绳芯。
3曳引轮的设计
曳引机在设计的过程中需要考虑很多方面的内容，主要包括：曳引轮的制作材料、曳引轮和导向轮的实际位置关系以及曳引轮相关的参数的确定等。
3.1曳引轮材料的选取
由于电梯轿厢的上升和下降的动力来源为曳引轮与钢丝绳之间的静摩擦，因此，它们之间的静摩擦力越大其有效载荷越大。为了获得更大的摩擦力，对钢丝绳材料与曳引轮材料之间的摩擦系数f要求越来越高。除摩擦力外，同样受人们重视的是曳引轮的使用寿命，因此曳引轮的材料还应具备良好的耐磨与减磨性能。近几年，由于相关技术条件的不断提高，球墨铸铁由于本身所具有的特征而已经得到了比较广泛的应用，比如球墨铸铁的强度是比较好的，另一方面其耐磨性以及韧性已经满足了制造者的相关要求，而曳引轮的设计工艺已经达到了一定的标准，其实际的力学性能已经能够满足相关的要求，同时其实际的制造成本也得到了足够的控制。虽然相对于球墨铸铁材料来说，高强度的铜铬铸铁的相关性能更加适合于曳引轮的制造，但由于其性价比较低，目前电梯曳引机用曳引轮广泛采用球墨铸铁制造。
3.2曳引轮的结构参数设计
曳引轮在设计的过程中，必不可少的需要对相关的参数进行设计，而在此过程中主要需要考虑的两大方面的内容：曳引轮节圆直径设计和曳引轮绳槽结构参数。根据规定，曳引轮的的直径需要大于钢丝绳直径的40倍，在实际使用时，取值通常在45-55之间，在必要时取值大于60倍。通常选择适当大的曳引轮来减小曳引机体积和减速器减速比的增大。曳引轮直径会对轿厢的运行速度产生影响，设电动机的输入转矩为T1，蜗轮上的输出转矩为T2（圆周力为F2），曳引轮上承受的曳引转矩为T2′（曳引轮两侧曳引绳之间的拉力差为G）。则：根据曳引轮力矩平衡则：即：假如曳引轮两侧的压力差G是已知量，蜗轮上的输出转矩会产生的一定的变化，具有的变化情况会随着D的变大而增加，此时选择功率较大的电动机，因为曳引轮的直径在不断变大的过程中，其实际的制造的难度也在不断的增大，进而使得实际制造出来的曳引轮的质量受到一定程度的影响，也会使得制造成本变高。但是如果曳引轮的直径相对比较小的情况下就会使得钢丝绳的弯曲程度变大，很容易造成钢丝绳出现疲劳的现象，降低了钢丝绳使用寿命，加大了钢丝绳损耗速度。
4结语
由于曳引轮是易磨损部件,所以曳引轮的规划显得特别重要。本文对电梯曳引系统进行分析与规划,在分析曳引机的安放方位、曳引等到曳引绳缠的绕办法和电梯曳引机用钢丝绳的选择的基础上关键探讨了曳引轮材料选取、曳引轮的结构参数规划方面。
参考文献：
[1]梁家威.电梯曳引系统中开关磁阻电动机低脉动调速系统研究[D].华南理工大学,2013.
[2]尹纪财.中高速电梯曳引系统振动问题的研究[D].苏州大学,2011.
[3]谢励文.绿色电梯电气系统设计与实现[D].华东理工大学,2015.
[4]黄招彬.永磁同步电梯曳引系统的性能优化方法研究[D].华南理工大学,2014.
