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        關(guān)于曳引式電梯檢驗中平衡系數(shù)的探討

        2016-12-31 00:00:00許桂涌
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年10期

        摘 要:平衡系數(shù)是曳引式電梯的重要參數(shù)。文章簡要闡述了平衡系數(shù)的本質(zhì)和意義,介紹常用的平衡系數(shù)檢測方法,并對檢測方法進行探討。

        關(guān)鍵詞:曳引式電梯;平衡系數(shù);意義;檢測方法

        近年來,在經(jīng)濟快速發(fā)展的帶動下,高層建筑如雨后春筍般不斷涌現(xiàn),電梯已經(jīng)成為我們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚墓ぞ撸c此同時,關(guān)于電梯的事故也時有發(fā)生,安全問題已受到社會的廣泛關(guān)注。平衡系數(shù)是電梯最重要的基本參數(shù)之一,是電梯監(jiān)督檢驗和型式試驗的重要項目。作為電梯檢驗員,只有深入了解平衡系數(shù)的意義,掌握正確的檢驗方法,才能正確完成電梯檢驗工作。

        1 平衡系數(shù)的本質(zhì)

        中國特種設(shè)備檢驗協(xié)會標準T/CASEI T101-2015中對平衡系數(shù)的定義如下:由對重平衡額定載荷的量,其值等于電梯對重系統(tǒng)質(zhì)量和轎廂系統(tǒng)質(zhì)量之差與電梯額定載重之比。

        要正確掌握平衡系數(shù)的含義,我們先來了解曳引式驅(qū)動電梯的工作原理。所謂曳引式電梯,是指提升繩靠主機的驅(qū)動輪繩槽的摩擦力驅(qū)動的電梯。通過鋼絲繩與曳引輪槽之間的摩擦力,帶動鋼絲繩使轎廂和對重做相反方向的垂直運動,轎廂與對重在井道中沿各自導軌上下運動,對重系統(tǒng)起平衡作用。對重系統(tǒng)是曳引驅(qū)動不可缺少的部分,用來平衡轎廂系統(tǒng)的重量,降低了驅(qū)動電機的功率損耗。

        我們假設(shè)對重系統(tǒng)質(zhì)量為W,轎廂自重為P,電梯額定載重量為Q,K為電梯平衡系數(shù),對重系統(tǒng)的總質(zhì)量一般由式1決定:

        W=P+KQ (1)

        由式(1)可以看出:K的實質(zhì)就是設(shè)計配置對重質(zhì)量的大小,均衡對重系統(tǒng)和轎廂系統(tǒng)的一個參數(shù),它的取值大小直接影響對重系統(tǒng)重量和電梯的不平衡載荷。

        這里再假設(shè)電梯運行時轎廂實際載荷為q,此時不平衡載荷△T可表示為:△T=(P+q)-(P+KQ)=q-KQ(2)

        可以看出,電梯平衡系數(shù)K是為了平衡部分轎廂重量而設(shè)置的對重與轎廂的額定載荷之間的比值。其表達式為:

        K=(W-P)/Q (3)

        由以上可以看出,盡管電梯實際運行過程中載重量不停變換,但平衡系數(shù)的設(shè)置使得電梯轎廂在實際運行中跟對重處于“相對合理”的狀態(tài),直接影響到電梯曳引力、電機功率等。

        2 平衡系數(shù)的取值以及對電梯的影響

        根據(jù)平衡系數(shù)的本質(zhì)可知,最理想的狀態(tài)就是△T=0,這時候的曳引條件是最理想的。但在實際運行中,轎廂載重量是隨機變化的,要使電梯轎廂跟對重處于絕對平衡是不可能的,合理的平衡系數(shù)取值能使電梯處于相對合理的運行狀態(tài),這樣只能選擇一個合適的K值,使△T在多數(shù)情況下盡可能地小。

        我們假設(shè)兩種極限情況,就是轎廂空載跟滿載。當轎廂空載時,

        △T=-KQ (4)

        這個時候我們希望K的取值越小越好,最理想的值就是0。當轎廂滿載時,

        △T=(1-K)Q (5)

        這個時候我們希望K的取值越大越好,最理想的就是1。

        由此可見,平衡系數(shù)K的取值范圍在0~1之間。國家標準GB/T10058-2009《電梯技術(shù)條件》3.3.8規(guī)定:曳引電梯的平衡系數(shù)K值應(yīng)在0.4~0.5范圍內(nèi)。當K小于0.4時,假如轎廂滿載上行時,會加大驅(qū)動主機的負荷,容易使電機發(fā)熱;一旦滿載下行時,則會導致轎廂不平層,鋼絲繩在曳引輪上出現(xiàn)打滑現(xiàn)象,而且制動器松閘后轎廂也容易溜車。而如果K大于0.5時,則空載運行時容易導致轎廂沖頂?shù)膰乐睾蠊?/p>

        但是,TSG T 7001-2009《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則》8.5條規(guī)定:曳引電梯的平衡系數(shù)應(yīng)當在0.40~0.50之間,或者符合制造(改造)單位的設(shè)計值。也就是說,電梯平衡系數(shù)只要符合制造單位的設(shè)計值,即使不在0.4~0.5之間也是符合要求的。如果某些電梯經(jīng)常輕載運行,平衡系數(shù)較小的時候有利于減少損耗,如果曳引力足夠而且其他條件也滿足,那么平衡系數(shù)可以小于0.4;同理,對于某些經(jīng)常載重量比較大的電梯,平衡系數(shù)也可以大于0.5。

        3 平衡系數(shù)的檢測

        目前有不少關(guān)于平衡系數(shù)的檢測方法,如直接稱重法、手動盤車法、電流法等,但是不管使用哪一種方法,都要真正掌握平衡系數(shù)的本質(zhì)和含義,這樣才能得到準確的結(jié)果。

        3.1 直接稱重法

        這是最直接也是最直觀的檢驗方法,根據(jù)(3)式 K=(W-P)/Q 直接稱出對重的整體質(zhì)量W和轎廂的整體質(zhì)量P,而額定載荷Q又是已知的,這樣就可以直接計算出平衡系數(shù)K了,再將計算出的K與制作單位的設(shè)計值進行比較,如果不符合要求,則可以通過調(diào)整對重塊的重量來使計算得出的K與設(shè)計值相符。這種方法的好處是簡單易懂,但是實際操作相當麻煩,無法對需要稱量的每一部件都做到位,在電梯檢驗中一般不適用。

        3.2 手動盤車法

        在轎廂中裝載KQ的重量,那么根據(jù)平衡系數(shù)的定義,此時轎廂系統(tǒng)跟對重系統(tǒng)應(yīng)該處于平衡狀態(tài)。松開驅(qū)動主機抱閘,用人力在盤車手輪上感覺兩側(cè)曳引力矩是否平衡,以此來判斷這時的K是否符合要求。但是該方法人為因素的影響比較大,因此在實際檢驗中也比較少用。

        3.3 電流法

        這是電梯檢驗員在電梯監(jiān)督檢驗時候最常使用的方法。TSG T 7001-2009《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則》中對此方法的描述如下:轎廂分別空載、裝載額定載重量的25%、40%、50%、75%、100%、110%做上下全程運行,當轎廂和對重運行到同一水平位置時,記錄電動機的電流值,繪制電流-負荷曲線以上、下行運行曲線的交點確定平衡系數(shù)。以電動機電源輸入端為電流檢測點。

        這種方法也存在一定的誤差,比如如何把握轎廂與對重剛好在同一位置時讀取電流值;如何確保電流表的準確性,此外,曲線的繪制也存在一定的人為主觀因素。

        作為電梯檢驗員,在實際檢驗過程中要盡量避免或減少這些誤差帶來的影響。檢驗過程中要集中注意力,準確讀取轎廂與對重剛好在同一位置時的電流值;至于電流表要確保是在有效校驗期內(nèi);關(guān)于曲線繪制的人為誤差,現(xiàn)在可以采用Excel表格中的功能來繪制曲線,這樣可以大大減少人為誤差。

        此外,還有超聲電流法等檢測方法,相信隨著科學技術(shù)的不斷進步,檢驗方法也會相應(yīng)改進,平衡系數(shù)的檢驗誤差會越來越小。

        4 結(jié)束語

        作為曳引式電梯的重要參數(shù),我們應(yīng)該正確理解平衡系數(shù)的本質(zhì)和意義,平衡系數(shù)取值的改變對電梯的影響,同時要了解檢測方法并掌握正確的測量方法。作為一名電梯檢驗的工作者,我們要有扎實的理論基礎(chǔ),在檢驗過程中要仔細謹慎,本著認真負責的態(tài)度做好電梯檢驗工作,要對實際測量的數(shù)據(jù)進行提煉分析,采用Excel表格等現(xiàn)代科技方法進行處理,得出正確的檢測結(jié)果。同時要學會總結(jié)與歸納,舉一反三,才能做一名合格出色的電梯檢驗員。

        參考文獻

        [1]TSG T 7001-2009.電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則[S].

        [2]GB/T 10058-2009.電梯技術(shù)條件[S].

        [3]T/CASEI T101-2015.中國特種設(shè)備檢驗協(xié)會標準[S].

        [4]GB7588-2003.電梯制造與安裝安全規(guī)范[S].

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