电梯工作原理与运动分析.ppt

1 电梯工作原理与运动分析电梯工作原理与运动分析2一一、提升原理、提升原理3曳引驱动曳引驱动现代电梯广泛采用曳引驱动方式。曳引机作为驱动机构，钢丝绳挂在曳引机的绳轮上，一端悬吊轿厢，另一端悬吊对重装置。曳引机转动时，由钢丝绳与绳轮之间的摩擦力产生曳引力来驱使轿厢上下运动。一一、提升原理、提升原理4强制驱动强制驱动由电机带动卷筒旋转，将钢丝绳缠绕到卷筒上，通过滑轮来提升轿厢的运动。一一、提升原理、提升原理5液压驱动液压驱动 液压梯的轿厢运行靠液压油缸顶升，不需要上置式机房。主要应用在低层站或大吨低层站或大吨位场所。位场所。一一、提升原理、提升原理6曳引驱动的优势曳引驱动的优势（1）安全可靠。安全可靠。当轿厢冲顶或蹲底时，钢丝绳松弛，另一边的对重就不能继续向上提升，不会发生撞击井道顶板或拉断钢丝绳的事故。（2）允许的提升高度大。允许的提升高度大。卷筒驱动在提升时要将钢丝绳绕在卷筒上，提升高度大时驱动设备将变得庞大笨重。而曳引驱动则不受限制，提升高度大时，无须改变驱动装置。（3）结构紧凑。）结构紧凑。采用曳引式驱动，避免了在卷筒方式中因曳引钢丝绳在卷筒上缠绕导致卷筒直径过大、因卷筒直径变化导致曳引绳速度变化等问题（尤其在提升高度很大时），使曳引轮直径减少和整个提升机构更加紧凑。（4）可使用高转速电动机。）可使用高转速电动机。当电梯额定速度一定的情况下，曳引轮直径越小，则曳引轮转速越高。一一、提升原理、提升原理7二、曳引传动关系二、曳引传动关系 轿厢与对重的运动是依靠曳引绳和曳引轮间的摩擦力来实现的，这和力被称为曳引力。要使电梯运行，曳引力T必须大于或等于曳引绳中较大载荷力P1与较小载荷力P2之差，即T=P1-P2。v 三、曳引系统受力分析三、曳引系统受力分析 曳引力的大小为轿厢侧曳引绳上的载荷力P1，与对重侧曳引绳上的载荷力P2之差。由于载荷力不仅与轿厢的载重量有关，而且还随电梯的运行阶段而变化，因此曳引力足一个不断变化的力，具体分析如下： v1电梯上行加速阶段的曳引力T1v 这个运行阶段，电梯向上作加速动载荷力(P1、P2)受轿厢和对重惯性力的影响，这时的载荷力为：v左侧：P1=（G+Q（1+a/g ）v右侧：P2=W（1-a/g）v 那么其曳引力v T1= P1-P2=(G+ Q)（1+a/g)-w(1-a/g)v式中：G一轿厢自重(kg)v Q一额定载重量(kg)v W一对重重量(kg)v a一电梯加速度(m/s2)v g一重力加速度(9.8m/s2)gav2 电梯稳定上行阶段的曳引力T2v 这个运行阶段，电梯匀速运行，无加速度，载荷力（P1,P2）只与v轿厢和对重的重量有关，这时的载荷力为：v 左侧：P1=(G+Q）v 右侧：P2=Wv 那么其曳引力v T2= P1- P2=G+Q-Wv3 电梯上行减速阶段的曳引力T3v 这个阶段电梯减速制动，载荷力( PJ、P2)受轿厢与对重惯性力的v影响，但作用方向与前面加速时相反，这时的载荷力为：v左侧：P1=(G+Q)（1一a/g）v右侧：P2=W(1+a/g)v 那么其曳引力v T3=P1 P2=(G+Q)（1一a/g）-W（l+a/g）v 4 电梯下行加速阶段的曳引力T4。v 这个运动阶段电梯向下作加速运动，惯性力的作用方向与上行减速阶段相同，因此此曳引力T4与前面T3是一样的，即：曳引力v T4=T3=(G+Q)（1a/g）-W（l+a/g）v5 电梯稳定F行阶段曳引力T5。v 这个阶段与电梯稳定上行阶段相同，v电样电是作匀速运动，因此曳引力 T5=T2=G+Q-W6 电梯下行减速阶段的曳引力T6 这个阶段电梯惯性力作用方向与上行加速阶段相同.因此曳引力T6与前面的T1是一样的，即：T6=T1(G+Q)(1+a/g)-W(1-a/g) 通过以上的计算可知，随着电梯轿箱载重量大小的不同和电梯运行所在阶段的不同，其曳引力不仅有大小的变化，而且还会出现负值，当曳引力为负值时，表明力的方向与轿厢方向相反。13四、电梯的四、电梯的曳引能力曳引能力（一）曳引系数（一）曳引系数曳引能力与曳引钢丝绳在绳槽中的摩擦系数摩擦系数和曳引钢丝绳在曳引轮上的包角包角有关。 e自然对数的底。 f曳引绳在曳引轮上的包角（rad）。 a曳引绳在曳引轮槽中的当量摩擦系数，与曳引轮的绳槽形状和曳引轮材料等有关。五、电梯的曳引条件v由于运行状态下电梯轿厢的载荷的轿厢的位置以及运行方向都在变化。为使电梯在各种情况下都有足够的曳引力，国家标准GB7588-1955电梯制造与安装安全规范规定：曳引条件应符合：T1/T2为载有125%额定载荷的轿厢位于最低层站及空轿厢位于最高层站的两种情况下，曳引轮两边的曳引绳中较大静拉力与较小静拉力之比。C1与加速度、减速度，及电梯特殊安装情况有关的系数，一般称动力系数或加速系数。vC1的最小允许值如下（v为额定速度）；v时，为1.10；v时，为1.15;v时，为1.20；v时，为1.25。v当额定速度V大于2.5m/s时，C1值应按各种具体情况计算，但不得小于1.25。vC2由于磨损导致曳引轮槽断面变化的影响系数；v对半圆槽或切口槽C2 =1；v对V型槽C2 =1.2。v思考：v1、设G为轿厢自重，Q为额定载重量，对重为W，电梯的最大曳引力为多少v2、轿厢的重量是不是越轻越好六、曳引轮绳槽与曳引力的关系六、曳引轮绳槽与曳引力的关系1、绳槽形状对曳引力的影响、绳槽形状对曳引力的影响v常用的曳引轮绳槽的形状：半圆槽、楔形槽和带切口的半圆槽(又称凹形槽)。 2、各槽型优缺点：、各槽型优缺点：v半圆绳槽：与钢丝绳的接触面积最大，钢丝绳变形小、摩擦小，有利于延长使用寿命。但其摩擦系数小，所以必须增大包角才能提高其曳引能力。一般只能用于复绕式电梯，更多用于反绳轮，常见于高速电梯。v带切口半圆槽带切口半圆槽：槽底部切制了一个楔形槽，使得摩擦系数大为增加，一般可为半圆槽的1.52倍。由于有这一优点，使这种槽形在电梯上应用最为广泛。v楔形槽：其有较大的当量摩擦系数，钢丝绳与绳槽的磨损较快，因此，一般只在杂物梯等轻载低速电梯上才被采用。193 3、润滑状态与曳引力的关系、润滑状态与曳引力的关系 当轻微润滑时，摩擦系数在0.090.1之间； 充分润滑时，摩擦系数=0.06 干燥状态时，摩擦系数=0.15超高速电梯上使用摩擦系数大，耐磨性好的非金属槽垫，不但提高了曳引能力，还延长了钢丝绳的寿命； 哪一种可取？哪一种可取？ 哪一种可取？哪一种可取？ 哪一种可取？哪一种可取？20七、包角对曳引力的影响七、包角对曳引力的影响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数。在选择绕绳方式时应考虑有较高的传动效率，合理的能耗和钢丝绳的寿命。 包角越大，摩擦力就越大，即曳引力越大。增大包角是增加曳引能力的重要途径。单绕：钢丝绳只在曳引轮上绕过一次，包角小于等于180度复绕：钢丝绳在曳引轮上绕过两次，其包角大于180度复绕复绕 =1+222（四）曳引传动形式（四）曳引传动形式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。23绕绳方式绕绳方式绕绳比绕绳比1:1绕绳比绕绳比2:1