电梯系统紧急制动时曳引力的分析和计算

覃汉龙（广西壮族自治区特种设备检验研究院百色分院，广西百色533000）

电梯系统紧急制动时曳引力的分析和计算

覃汉龙（广西壮族自治区特种设备检验研究院百色分院，广西百色533000）

近年来，随着我国经济的繁荣以及城市化进程的飞速推进，使得我国的高层建筑拔地而起，迎合了我国社会生产、生活的需求。在这样的背景之下，为了方便高层用户的出行，电梯作为一种运输工具，发挥出重要的作用。本文依据《电梯制造与安装安全规范》（GB7588-2003）中的相关规定，对电梯系统紧急制动时曳引力进行分析、计算，并以此为基础，分析如何提高电梯的曳引能力，并解决相关问题。

电梯系统；紧急制动；曳引力；分析；计算

目前，电梯作为一种繁忙的运输工具，在高层建筑中发挥着重要的作用。事实上，由于电梯本身结构的复杂、用户的不规范使用，都使得电梯在使用的过程中出现不同的安全问题，严重影响到用户的安全。为了进一步促进电梯系统紧急制动作用的正常发挥，需要相关的技术人员对电梯的曳引力进行科学的分析以及计算，继而在此基础之上促进电梯的正常运行。

1 电梯曳引系统与曳引力

1.1 电梯曳引系统

目前，我国的电梯曳引系统在运行的过程中，主要由曳引机、钢丝绳、导向轮、反绳轮等零部件组成。作为电梯曳引系统中作为重要的部件以及动力源，曳引机一般主要包含电动机、联轴器、减速箱、机座等。基于电梯使用的环境不同，所以相关的厂商开发出不同的曳引机类型。

此外，曳引钢丝绳在实际的运用过程中，往往连接了电梯的轿厢以及对重，一般而言，而其在实现轿厢的升降作业过程中，主要依赖于钢丝绳与曳引轮绳槽之间的摩擦力进行相关的操作。不仅如此，为了促进电梯曳引系统中曳引能力的增强，技术人员往往采用复绕曳引钢丝绳的方法实现。

为了确保轿厢与对重之间能够保持一定的间距，还需要加强对于导向轮运用。一般情况下，导向轮主要安装在曳引机座或承重梁上。而当曳引钢丝绳的绕绳比大于1时，则需要相关人员在轿顶以及对重框架的上方安置反绳轮，确保电梯的安全运行。关于反绳轮的安装个数没有确切的要求，往往根据电梯在运行的过程中绕绳比而具体分析。

1.2 电梯曳引力

在进行电梯曳引力的计算以及分析的过程中，往往需要依照《电梯制造与安装安全规范》（GB7588-2003）中的相关规定进行具体的操作。目前，在分析曳引条件的过程中，需要技术人员对轿厢装载、紧急制动以及轿厢滞留这三种工况。

一般而言，电梯的钢丝绳曳引力需要满足下述的三大条件：①当轿厢装载至125%的额定载荷时，电梯应当处于平层状态，且不打滑。②在紧急制动的状态下，轿厢的减速度需要控制在缓冲器所规定的相关标准值以内。③当对重压在缓冲器上而曳引机按电梯上行方向旋转时，不能对空载轿厢进行提升操作。

图1 电梯曳引力驱动受力图

2 紧急制动曳引力分析

事实上，当轿厢处于装载或滞留工况状态时，曳引轮两侧的钢丝绳往往受到静态的拉力，基于这样的状况，就比较容易分析，但是一旦电梯系统处于紧急制动的状况下，在进行的计算、分析的过程中，由于需要加强对于减速度等影响因素的分析，故而导致相关的操作过于复杂。本文在分析紧急制动状态时的曳引力的过程中，需要注重对空载轿厢上行在顶层制停以及额载轿厢下行在底层制停这两种状况的分析以及讨论。

2.1 分析前提

在实际的分析过程中，笔者为了方便相关的流程操作，采用轿厢与对重以1：1悬挂方式建立动力学模型。并对各类摩擦力忽略不计。不仅如此，在实际的分析过程中，还需要对曳引轮以及导向轮转动惯量进行折算。

2.2 分析计算

2.2.1 空载轿厢上行在顶层制停分析

当空载轿厢上行且在顶层制停的过程中，轿厢以及对重的受力状态，笔者进行了相关描述，具体内容见图2～3。

图2 上行轿厢受力图

图3 上行对重受力图

通过对图2～3的分析可以得知：（P+Hmb）g-F1=（P+Hmb）a→F1=（P+Hmb）（g-a）；F2=（P+KQ+Hmb）。其中，F1、F2分别指代轿厢以及对重的钢丝绳所受拉力，而Q则代表轿厢在运行的过程中，其额定载荷的质量；P则是轿厢以及各附件的总质量；K是平衡系数，一般取值为0.4～0.5；a则是制停平均减速度；H则是电梯的总行程。

2.2.2 额载轿厢下行在底层制停分析

当额载轿厢下行在底层制停的过程中，其轿厢以及对重的受力方式如下：F1=（P+Hmy）（g+a）；F2=（P+KQ+Hmb）（g-a）。

3 结果分析

通过对于上述的计算分析可以得知：随着轿厢以及各附件的总质量的逐渐增加，的数值则出现了不断减小的趋势，从而更加容易满足曳引条件的相关需求。基于此，在实际的操作过程中，相关的技术人员可以选用大质量的轿厢，从而满足电梯的曳引条件，促进电梯的安全运行。或者采取增大钢丝绳的抱角等措施，促进电梯曳引能力的提升。

此外，当125%额载下行状态时，技术人员在进行底层紧急制停试验的过程中往往是允许钢丝绳适度打滑状况的出现。在此过程中，往往需要对钢丝绳的滑移长度进行有效的测量，继而在此基础之上计算出电梯轿厢的平均制停减速度。在实际的操作过程中，需要设钢丝绳的滑移量为L，轿厢的额定速度以及平均减速度为V、a，一般情况下a的范围为0.2～1g之间。在实验的过程中，若钢丝绳不出现打滑的状况，则说明电梯的曳引能力有充足的余量。

在125%额载下行的状态下进行底层紧急制停试验时，从前文的分析结果可知，曳引力在空载轿厢位于高层时的紧急制动工况往往不能够有效的满足相关的标准要求，故而不需要技术人员采取措施，促使曳引力在各种工况中都满足国标的要求。

4 状况分析

一般情况下，当电梯处于空载上行或者超载下行的状况是，电梯也会因为紧急制动而加速了闸皮与制动轮之间的摩擦，继而由此导致闸皮表面温度急剧升高，超过了闸皮允许的温度标准值，从而引发闸皮表面的损坏。在此过程中，需要相关的设计人员依据预测闸皮在紧急制停过程中产生的发热量选择合适的闸皮材料，设计合理的摩擦面积，促进相关工作的有序进行。

5 结语

本文基于此，主要分析了电梯曳引系统以及电梯曳引力，并对电梯的紧急制动曳引力进行了具体的论述，最后分析了相关的结果。事实上，电梯在使用的过程中，由于实际的使用条件变化，往往会对电梯的紧急制动时的曳引能力产生不同程度的影响。为此，需要相关的技术人员加强对于电梯的监控以及管理，促进电梯的安全、平稳的运行，实现更多的社会效益的取得。

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TU857

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2095-2066（2016）33-0078-02

2016-11-12