浅谈电梯平衡系数的影响因素及对电梯安全运行的意义

穆学凯

（河北省特种设备监督检验研究院保定分院，河北 保定 071000）

在电梯运行过程中，其平衡系数会直接影响其运行安全性以及节能效果，属于一项较为重要的特征参数，所以一定要确保电梯平衡系数取值的合理性，不然就会严重降低电梯运行安全性。通常情况下，在对电梯平衡系数进行取值的过程中，大多需要按照《电梯制造与安装安全规范》当中所提到的标准进行合理的设定，其要求平衡系数需要保持在0.4～0.5范围内，因为只有这样才能确保电梯在运行过程中保持较为平衡的状态。

1 电梯工作原理与平衡系数相关概述

1.1 电梯工作原理

电梯在工作过程中存在较多种驱动方式，常见的有强制驱动、曳引驱动以及液压驱动等，而在这其中曳引驱动是目前电梯工作过程中经常会使用到的一种驱动方式，而本文也是以此为例进行了具体的分析。曳引驱动电梯在工作以及运行过程中，要想实现运行工作，主要还是借助于曳引钢丝绳和曳引轮在进行相对运动的时候所产生的摩擦力，而这摩擦力也就是电梯运行的动力。曳引驱动电梯之中所存在的曳引机主要构成包含了制动器、电动机、减速箱以及曳引轮，而曳引机产生曳引驱动力的原因主要还是因为曳引轮在曳引机驱动之下运转，曳引钢丝绳两端还设有轿厢与对重装置，而这两个装置本身就存在摩擦力，在摩擦力的影响之下曳引钢丝绳则会紧紧的贴在曳引轮槽之中，这个时候轿箱与对重的动力也就会促使电梯得以运行；而一旦电动机起到较为良好的驱动效果，钢丝绳和曳引轮槽这两者之间就会产生一定的曳引力，而且两者之间所产生的曳引力也会带动钢丝绳有效运行，最终也能促使轿箱与对重做出相对运动，从而促使电梯有效运行。

1.2 电梯平衡系数

在曳引驱动电梯之中，平衡系数是一项十分重要的性能指标，在电梯各项指标之中，对重本身的价值就是平衡部分桥厢以及轿内负载重量，而在这一效果的影响之下，电动机运行负载也能因此而得到有效的缓解。轿厢之内的负载大小本身就不是固定的，而是多变的，可是对重在电梯安装调试完毕之后是固定的，不能随时进行更改，所以为了能够最大程度保障电梯运行能够达到一个较为理想的平衡状态，就必然要选择较为恰当的平衡系数，详情如下图1所示。而电梯平衡系数定义公式主要如下：q=（G-P）/Q，其中，P主要指的是桥厢的自重；而G则指的是对重的重量；Q则指的是桥厢的额定载荷；q则指的是平衡系数。

图1

2 电梯平衡系数影响因素分析

无论电梯平衡系数q取任何值，要想促使其在不管发生什么样的变化都能够很好地对应某一个较为明确的q值是不可能实现的，因为不管怎样，轿厢与对重的重力不平衡是电梯在实际运行过程中必然会存在的现象，而且电梯曳引轮两侧的力矩差也很有可能会因为电梯平衡系数q值变化而变化。为了更好地对电梯平衡系数影响因素进行分析，笔者也从以下几点进行了具体的阐述。

2.1 曳引电动机的功率P对于电梯平衡系数q值的影响

对于曳引电动机功率P要想确保其合理性，我们可以在对其进行设定的过程中按照以下公式来获得：P=（1-q）Q1V，其中P主要指的电动机功率；Q1则指的是轿厢载荷；而V则指的是电梯速度，当电梯所使用的曳引电动机功率P数值明确之后，电梯平衡系数q值也就会对电梯运行时所产生的能耗大小造成较为显著的影响。在对曳引电动机功率进行确定的时候，假设其余量十分小，电梯平衡系数在确定的时候也就很难确保其合理性，电梯在实际运行过程中就很有可能会出现曳引力不足这一问题，而一旦发生这一现象，电梯在运行的时候则很有可能会出现倒拉，也就是向上溜车或者是冲顶等问题。由此可见，电梯平衡系数q值在确定过程中会和不平衡荷载取值有着较为密切的联系，同时也和曳引轮两侧钢丝绳的张力大小存在较为密切的联系。而张力大小又和曳引钢丝绳在曳引轮绳槽内的比压存在较为密切的联系，具体来说，两者之间的比压大小本身就会因为张力减小而减小、增大而增大，而在这种情况之下曳引钢丝绳所提供的曳引能力也就会因此而发生变化。通过这一分析我们能够发现，电梯平衡系数的确定本身就是对不平衡荷载以及电梯曳引能力造成影响，如果电梯存在最大曳引力量、相匹配的曳引电动机以及电梯速度等一系列数据和指标之后，我们才能对q取值进行明确，因为只有这样才能确保电梯平衡系数的合理性。

2.2 轿厢和对重的重量对对于电梯平衡系数q 值的影响

轿厢和对重之间的质量对于电梯平衡系数q值也会造成影响，轿厢和对重系统的总质量大小会对电梯运行起动时候的加速度造成影响，同时也会对电梯运行过程中刹车时所产生的增减速度造成影响；而且，其还会直接对电梯安全部件选择产生决定性影响，像是缓冲器、安全钳等部件选择就需要结合轿厢和对重系统实际情况来分析。在电梯安装的时候，为了确保其能够满足相关标准和规定，安装人员对于电梯平衡系数q的取值大多会设定的足够大，也就是0.5之上，而对于相同载重量的电梯其q值一旦出现增大情况，其对重的重量是不需要增加的，而且起动以及制动力还会因此而出现一系列的变化。由此可见，平衡系数q值虽然只是一个比值，可是从实际来分析的话，其对于轿厢和对重的重量与质量也会造成较为显著的影响；反过来说，轿厢和对重的重量也会对电梯平衡系数造成显著影响。为此，在对电梯平衡系数进行明确之前，一定要充分考虑到绳槽形状、曳引轮、轿厢自重、曳引钢丝绳直径大小、电梯速度以及相匹配的曳引电动机等多方面，因为只有确保这些指标的合理性才能保障电梯平衡系数取值的合理性。

2.3 曳引力和电梯平衡系数q值之间的关系

曳引力在电梯之中主要是依赖于曳引轮与曳引绳之间的摩擦力来拉动轿厢，而要想有效的发挥出电梯曳引力的价值，其需要满足以下几点：首先，在轿厢装载额定载荷达到125%的情况之下，其必须要在平层状态下确保不出现打滑现象；其次，无论是在任何紧急制动情况下，也无论轿厢内的情况是空载亦或者是满载的状态下，曳引力减速度值一定要小于缓冲器作用时候所产生的减速度值；最后，如果对重压处在缓冲器上，并且曳引机按照电梯上行方向旋转的时候，不能提升空载轿厢。曳引力之所以能够确保电梯有效运行，其主要还是借助于曳引轮和钢丝绳之间的摩擦力才能实现，而平衡系数q取值一定要确保其满足于0.4～0.5这一范围。由此可见，电梯平衡系数q值大多是固定的，而荷载则是会发生变化的，q值本身就会直接对曳引轮两侧不平衡力矩大小造成影响，假设最大荷载为超载载荷125%Q，q取值也就是0.4Q～0.5Q。通过这一分析我们也能发现，曳引力和电梯平衡系数q值之间也有着较为密切的关系，在对平衡系数进行确定的时候也需要考虑到这一点。

3 平衡系数取值对于电梯安全运行的意义

通过上述分析我们能够看出，电梯平衡系数的影响因素包含了较多方面，像是曳引电动机的功率、轿厢和对重的质量以及曳引力的大小等多方面因素都和电梯平衡系数有着较为密切的联系。在电梯使用过程中，如果对轿厢或者是对重质量进行随意更改，平衡系数也会因此而发生变化，这个时候也就很容易出现较为严重的安全事故。在现如今这个经济发展的时代下，高层建筑物建设数量也在不断的提升，而这个时候电梯运行安全一旦受到威胁其所造成的危害也是十分严重的，所以一定要加强对电梯平衡系数的重视。除此之外，要想获得较为良好的曳引力，主要还是依赖于曳引轮和钢丝绳之间在运作过程中所产生的摩擦力，所以在对电梯进行日常维护的过程中，一定要加强对曳引轮槽和钢丝绳使用磨损程度的观察，这样也就能够在一定程度上避免因为曳引力不足而造成的电梯冲顶亦或者是下滑等安全事故。总之，电梯平衡系数值的明确本身就涉及到各个运行环节，同时也会直接对电梯安全运行造成影响，所以说在进行明确的时候一定要确保电梯平衡系数的合理性，这样才能让电梯更加安全且平稳的运行下去。

4 结语

综上所述，本文主要是从电梯工作原理以及平衡系数相关概述着手，对电梯平衡系数影响因素进行了具体的概述，而结果显示曳引电动机的功率、轿厢的重量、对重的重量等因素和电梯平衡系数之间有着较为紧密的联系；而且电梯平衡系数还会直接对电梯能否安全运行造成较为显著的影响。由此可见，对电梯平衡系数影响因素以及对电梯安全运行的意义进行分析有着较为显著的意义，而本文通过具体的分析就是为了确保电梯平衡系数设置的合理性、科学性，最大程度提高电梯运行的安全性，减少不必要安全事故的发生。