基于曳引式结构框架下的施工升降机设计思路探索

孙士良

摘 要：本文简单介绍了曳引式施工升降机工作原理，阐述了曳引式施工升降机在建筑工程项目中的应用优势，针对曳引式施工升降机的设计展开了深入的研究分析，结合本次研究，从电机选择、安全装置设计以及提速设计三个方面出发，发表了一些自己的建议看法，希望可以对曳引式施工升降机的设计起到一定的参考和帮助，提高设计有效性，更好的应用在工程项目施工中，取得理想的施工效果。

关键词：新型曳引式；施工升降机；设计

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.096

随着我国社会经济发展，建筑行业迅猛发展，建筑工程项目建设数量和建设规模有了很大的提高。当前建筑工程项目向着高层化和大型化方向发展。施工升降机属于建筑工程项目必不可少的运输机械，随着建筑行业的发展，施工升降机在结构、功能、质量、安全方面有了很大的改进和提高。当前国内所使用的施工升降机以齿轮齿条式施工升降机为主，这种施工升降机在实际应用中存在有非常大的能耗和噪音，为了实现这方面问题的有效解决，提高施工升降机实际应用有效性，必须要设计出一种安全可靠、能耗小的施工升降机。曳引式升降机的出现能够实现对这一问题的有效解决，本文就此展开了研究分析。

1 曳引式施工升降机工作原理

曳引机包含曳引轮和电机两大部分，电机为曳引机提供动力，吊笼与配重装置使用钢丝连接，中间设有曳引轮，以此作为主曳引轮，主曳引轮两边还设置有小的从曳引轮，增大钢丝绳在曳引轮方面包角，有更大摩擦力。为了保证吊笼与配重在运行过程中不会有相蹭情况出现，可以在曳引机防治导向轮，以此实现吊笼与配重的有效分隔。钢丝绳在吊笼与配重双重压力下，会与曳引轮在绳槽内产生较大摩擦力。在这种情况下，电动机带动曳引轮转动，在钢丝绳作用下，吊笼与配重相向运动。吊笼上升使配重下降，配重上升时吊笼下降，以此来实现垂直运输目的。

2 曳引式施工升降机应用优势

（1）有效避免冲顶事故。曳引机主要是利用钢丝绳与曳引轮之间摩擦力牵拉吊笼，钢丝绳与曳引轮之间摩擦力大小与吊笼、配种差值存在十分密切联系。吊笼上升一定高度后，配重会一直降低，直至达到地面上缓冲弹簧位置，如果吊籠再上升，在地面缓冲弹簧作用下，配重不再给钢丝绳施加牵引力，曳引轮与钢丝绳之间摩擦力将瞬间减小，如果摩擦力至未能超过吊笼与配重差，那么钢丝绳将会出现打滑情况，吊笼将不再上升，这种方式简单可靠，能够有效避免吊笼发生冲顶，安全性高。（2）避免出现断绳事故。曳引轮为多绳结构，设计四绳槽结构，共有四根钢丝绳，四根钢丝绳在实际使用中不可能同时断裂，通过这种方式能够实现对断绳事故的有效预防。

3 曳引式施工升降机设计

（1）驱动系统设计。首先，在电机功率选择方面，电机功率过大会增大能耗，造成不必要浪费，电机功率过小很难满足实际施工需要。根据不同机型，在驱动电机功率确定方面综合电动机空载、满载以及标准工况分析考虑，整个结构传动方式为曳引传动，可以按照电梯标准计算功率，相比于齿轮齿条施工升降机功率，整个曳引式电机功率仅为齿条式电机功率的1/4，比如说设计运载能力1000kg升降机，曳引式升降机电机功率仅需要选择7.5kW即可，而齿条式升降机电机功率必须要选择30kW。其次，在配重选择方面，按照电梯计算方式，所需要的配重重量为吊笼额定载重量与平衡系数的积加上吊笼本身自重。平衡系数主要是为了保证电机在空载以及满载不同情况下有着相同的负载转矩绝对值，保证电梯始终处于最佳工作状态，减低不必要的能耗，减轻电机负担。最后，在钢丝绳曳引方面，升降机在运行过程中吊笼及载荷位置以及运行方向都一直处于变化状态，为了保证升降机在任何施工情况下都能够有正常工作，提供足够曳引力，在钢丝绳选择方面可以根据国标GB7588-1995相关标准。

（2）安全系统设计。根据GB/T10054-2005，升降机的设计必须要保证吊笼有限速以及防坠安全装置。升降机使用过程中存在有吊笼坠落风险，不仅与断绳因素有关，同时还受到制动器失效、传动齿轮断齿等因素影响，尤其是制动器失效，必须要对此有足够的重视。吊笼下降速度过快或者悬挂装置出现问题时，安全装置能够自动启动，将吊笼固定并保持静止。安全装置的设计选择杠杆联动机构。整个机构为一组连杆，限速器在动作时会自动夹住限速器绳，以此控制安全钳使吊笼停止。安全钳一般安装在吊笼架，安全钳动作后锲块加紧导轨，吊笼停止移动。吊笼梁两侧安装有转轴，操纵机构杠杆安装在转轴。如果吊笼下降速度或者上升速度超过限速器动作时，限速器绳被夹住。吊笼继续向下运动，在限速器绳带动下主动杠杆摆动，从动杠杆摆动，使垂直拉缸将锲块提起，锲块接触导轨，通过自锁方式使安全钳固定在导轨，控制吊笼停止。

（3）提升速度选定。在提升速度选定方面，确定提升速度时综合运行安全性以及升降机工作效率两个方面因素分析考虑。建筑工程施工现场所使用的升降机架体与吊笼导轨精度相对较低，在运行过程中启停较为频繁，吊笼内载重的固定性不是很好，在运行高度方面一般在50m以内，因此一般选择Y型电机，这类电机启动转矩小，在提升速度选择方面一般选40m/min，控制在46m/min，避免因为电机启停过程长导致电机发热，进而出现安全事故。

4 结束语

本次设计的曳引式施工升降机在施工现场多次实验应用均正常运行，可行性以及安全性得到验证。当前建筑工程项目施工必须要贯彻落实节能减排理念，工程项目的建设必须要向着环境友好型发面发展。曳引式升降机的应用，有着非常好的节能效果，能够有效减少噪音的影响，能够满足当前我国社会经济发展过程中国家在节能减排方面要求。在未来，曳引式施工升降机将会凭借自身的应用优势，在建筑工程项目中应用越来越广泛，全面代替当前所使用的齿轮齿条式施工升降机。

参考文献：

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