电梯导轨对轿厢振动的影响分析

电梯导轨对轿厢振动的影响分析

摘要:电梯的稳定性是电梯正常运行的重要性能,本文介绍了电梯导轨的基本概念与标准,从电梯振动的激振力源和力学模型两个角度分析了电梯导轨对轿厢振动的影响,阐述了电梯导轨安装的质量要求。

关键词:电梯导轨轿厢振动

导轨、导轨架和导靴共同组成了电梯的导向系统。导向系统是保持对重和轿厢能在井道中保持正确的运行路线,减少振动,在发生超速或坠落事件时能使轿厢卡死在导轨上,避免事故发生的装置。导轨是使轿厢和平衡对重在井道内垂直升降的导向装置。

1 电梯导轨及其标准

电梯井道中一般有4根导轨,两根为对重架导轨,两根为轿厢导轨。导轨按截面形状可分为T形和空心两种。T形导轨具有良好的抗弯性能和可加工性。根据使用要求的不同,每类导轨又有不同的品种规格。国标GB/T5072.1.1996对导轨的几何形状、主要参数、尺寸、加工方法等都作了详细规定。目前又出现了截面呈Q形的新型导轨。导轨通过螺栓、螺母与压道板固定在导轨架上。导轨架是固定在井道中的支撑导轨的结构,它的固定必须保证绝对牢靠。导轨架之间的距离必须保证在3m～5m长的导轨上至少有2个以上的支撑导轨架。导轨安装在导轨架上,必须保证两根导轨的接头间隙和高度差符合要求,

否则会引起轿厢的振动,影响运行的平稳性。导轨接头处的两个端面一般分别加工成凹凸样槽,以便可以进行良好的对接。导轨架是直接支撑导轨的装置,当轿厢或对重安全装置卡死在导轨上时,它必须能承受通过导轨传递来的强大的压力和重力作用。因此对导轨架与井道之间的固定及其自身强度有特别高的要求,GB7588-2003对此有严格规定。

2 轿厢振动中导轨的影响

研究电梯运行振动,除了要考虑电气系统的振动之外,还要考虑到它和电梯机械系统的振动息息相关。具体言之,它和曳引机引起的振动、钢丝绳系统引起的振动、导轨引起的振动、轿厢引起的振动等方面息息相关。(1)为避免水平振动,需要精确的导轨安装和良好的导轨接头;(2)导轨的直线度、轨距偏差与接头平整度必须符合相关标准要求;(3)在干燥气候使建筑物收缩时,要求导轨不应变形;(4)安装时发现导轨扭曲、变形、工作面有缺陷时必须更换;(5)导轨支架、压板螺栓应确保无松动;(6)油杯中必须加满油,但不能溢出。

2.1 电梯振动的激振力源

电梯水平振动主要来自于导轨和导靴的激振力。我国多半使用的“T型”导轨在加工制造过程中不可避免地存在着尺寸误差、形位公差以及安装调试中的各种误差。其中对电梯水平振动有重要影响的有:(1)导轨的直线度和扭曲度,能直接影响电梯运行的平稳性;(2)导轨榫槽

的尺寸公差和对称度能直接影响导轨接头的连续精度。在电梯轿厢和对重的上部和下部通常安装4个导靴,在导轨运行过程中,导靴必然屈服于导轨的实际轨迹而产生振动。轿厢和导靴构成质量一弹簧系统。不规则的导轨就是激振力源。电梯的水平振动包括垂直于导轨导向侧面的沿z轴方向的振动,和垂直于导轨顶面的沿y轴方向的振动。导轨两侧1个减振元件的刚度为k0,则系统刚度为K=2k0。轿厢质量为m。假设导靴在经过一根导轨中间部分时的激振力为简谐振动力。

3 导轨安装的质量要求

导轨安装位置必须符合土建布置图要求。电梯轿厢导轨、对重(平衡重)导轨在井道中的位置,因产品设计不同而不同。导轨安装位置主要指以下两个方面:(1)井道宽度和深度两个方向上导轨位置尺寸,主要是轿厢导轨与层门相对位置尺寸,轿厢导轨与对重导轨相对位置尺寸及导轨间距。(2)井道顶部最后一根导轨的上端部与电梯井道顶之间距离,实际上此距离是对导轨长度的要求。为了方便安装和检查,通常生产厂家根据具体电梯安装工程对导轨长度计算确认后,对导轨长

度的要求,转换成井道顶部最后一根导轨的上端部与电梯井道顶之间距离的要求。如果井道顶层高度较大,最上部一根导轨不到达井道顶部时,则一般直接要求导轨长度不小于规定值,但此时设计上应注意采取措施防止电梯出现故障时,轿厢、对重失控超速上行,冲出导轨。

轿厢导轨和设有安全钳的对重(平衡重)导轨工作面接头处不应有连续缝隙,导轨接头处台阶高度不应大于0.05mm。如超过该数值应修平,修平长度应大于150mm。如果轿厢导轨和设有安全钳的对重(平衡重)导执工作面接头处有连续缝隙,当安全钳恰在此处起作用时,可能改变安全钳的性能,引发安全隐患。另外,当导靴运动到此处时,容易产生振动,因此要求不能有连续缝隙。导轨安装过程中,两根导轨连接前,应先清理每根导轨端部,以便两根导轨接头处完全镶嵌在一起,防止出现连续缝隙。为了降低轿厢振动,减少导靴的磨损及保证安全钳使用性能,要求两根导轨接头处侧面和顶面的台阶高度不大于0.05mm。

参考文献

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[2] 杜小强,梅德庆,陈子辰.高速曳引电梯时变元模型与水平振动响应分析[J].浙江大学学报(工学版),2009(1).