何鎏

摘要：電梯已經(jīng)成為高檔小區(qū)、商務(wù)寫字樓的必備公共交通工具，在為人們的生活提供便利的同時，其運行的安全性也越來越受到人們的關(guān)注。電梯的平衡系數(shù)對于電梯的安全運行是一個重要的性能指標(biāo)，它與曳引機功率、曳引力、轎廂和對重的質(zhì)量等眾多因素有關(guān)，合適的平衡系數(shù)對于電梯的運行具有重要意義。

關(guān)鍵詞：電梯平衡系數(shù)；影響因素；安全運行

平衡系數(shù)對于電梯的運行于節(jié)能而言是非常重要的一項參數(shù)，平衡系數(shù)的選擇會直接影響對重的質(zhì)量和電梯的不平衡載荷。因此，電梯要想平穩(wěn)運行，必須選擇一個合適的平衡系數(shù)值。由于電梯的作用是載人上下樓，每次的載重都不確定，為保持電梯能夠平穩(wěn)地運行，《電梯制造與安裝安全規(guī)范》中明確規(guī)定電梯的安全系數(shù)應(yīng)該設(shè)定在0.4～0.5之間[1]。

1 電梯的工作原理

電梯是依靠驅(qū)動來工作的，曳引驅(qū)動、液壓驅(qū)動、強制驅(qū)動都是電梯常見的驅(qū)動方式，目前廣泛使用的驅(qū)動方式是曳引驅(qū)動。所謂的曳引驅(qū)動就是利用曳引鋼絲繩和曳引輪之間的相對摩擦力對電梯進行驅(qū)動的方式，曳引輪在曳引機的驅(qū)動下運轉(zhuǎn)，電梯在這種強大的曳引驅(qū)動力驅(qū)動下開始工作。在曳引鋼絲繩的兩端分別固定著轎廂和對重裝置，對重裝置可以平衡掉一部分轎廂的載重，從而減少一定的電能消耗。曳引鋼絲繩緊貼在曳引輪之中，在曳引機的驅(qū)動下，曳引輪與鋼絲繩發(fā)生相對運動的趨勢，從而產(chǎn)生摩擦力，這種摩擦力是轎廂和對重可以遠動的動力，轎廂或者對重發(fā)生運動就是電梯發(fā)生運動。

2 平衡系數(shù)的定義

對曳引驅(qū)動電梯而言，平衡系數(shù)是其重要的性能指標(biāo)。對重裝置用來平衡轎廂的部分載重，從而使電動機的的運行負(fù)載減輕。電梯本身的質(zhì)量是固定的，但是電梯在運行的過程中負(fù)載確是無法確定的，而對重的質(zhì)量也是一定的，所以為了使得電梯在不同的負(fù)載情況下運行地比較平穩(wěn)，必須選擇一個合適的平衡系數(shù)。平衡系數(shù)的計算公式如下：

q=（GP）/Q

式中，q為平衡系數(shù)，G為對重的質(zhì)量，P為轎廂本身的重量，Q為電梯的額定載荷。

3 平衡系數(shù)的影響因素

從平衡系數(shù)的計算公式可以看出，在載荷變化情況下，要使得不同的載荷對應(yīng)同一個平衡系數(shù)是不可能的，平衡系數(shù)會隨著載荷的不同而發(fā)生發(fā)變化，因此，只能讓平衡系數(shù)在一定的范圍內(nèi)波動，使電梯的運行最大程度的接近于平衡狀態(tài)?？紤]電梯平衡系數(shù)的影響因素，可以從曳引機功率、轎廂和對重的質(zhì)量、曳引力三個方面來考慮。

第一方面，曳引機功率對平衡系數(shù)的影響。

假設(shè)曳引機的功率用P來表示，曳引機的功率的計算公式為：P=（1q）QV。其中Q為轎廂的載荷，V為電梯運行的速度。當(dāng)曳引機的功率為某一定值時，平衡系數(shù)q的取值會對電梯運行的能耗所有影響，而當(dāng)曳引機的功率不是一個定值時，若此值較小，因為平衡系數(shù)取值不合理的問題，電梯在運行的過程中就有可能出現(xiàn)事故，如因為曳引力不足而造成溜車或者沖頂事故等等。因此，平衡系數(shù)的確定要充分考慮不平衡載荷的取值，同時還要考慮到曳引輪兩側(cè)鋼絲繩的張力大小，所以曳引機的功率大小對于電梯的安全運行有著很大的影響，設(shè)計是必須考慮進平衡系數(shù)對于功率的影響。

第二方面，轎廂和對重的質(zhì)量對于平衡系數(shù)的影響。

轎廂和對重是電梯中兩個最重要的部分，轎廂負(fù)責(zé)運輸負(fù)載，而對重則是為了平衡掉轎廂的一部分載荷而設(shè)置的。為了增強電梯運行的效率，也為了更好的節(jié)省能量，利用對重來平衡轎廂的載重。根據(jù)平衡系數(shù)的計算公式可以看出，轎廂和對重的質(zhì)量對于平衡系數(shù)的選取有著直接的影響。除此之外，轎廂和對重的質(zhì)量對于電梯的安全運行以及曳引鋼絲繩等部件的參數(shù)也有很大的影響。從直觀的角度去理解，轎廂和對重的質(zhì)量直接影響著電梯的剎車和啟動，所以它影響著電梯對于安全鉗和緩沖器的選擇。電梯的安裝人員為了能夠保證電梯順利通過按鍵，往往都會將平衡系數(shù)定在一個合適的范圍之內(nèi)，對于相同載重的電梯，如果增大q值則必然需要增加對重的質(zhì)量，從而造成其他部件的變化。因此，平衡系數(shù)對于轎廂和對重質(zhì)量的確定有很大影響[2]。

第三個方面，曳引力有平衡系數(shù)的關(guān)系。

上文中已講，當(dāng)曳引輪在電動機的驅(qū)動下運轉(zhuǎn)時，曳引輪和曳引鋼絲繩會有相對運動的趨勢，從而產(chǎn)生摩擦力，在摩擦力驅(qū)動下電梯發(fā)生運動。為了保證電梯能夠安全的運行，曳引必須滿足以下三個條件：第一，當(dāng)轎廂的載重達到額定載荷的1.25倍時應(yīng)該保證電梯不打滑；第二，在任何緊急的狀態(tài)下都應(yīng)該保證電梯減速度的值不超過緩沖器作用時的減速度值；第三，當(dāng)對重壓在緩沖器上而曳引機按電梯上行方向旋轉(zhuǎn)時，應(yīng)不可能提升空載轎廂。平衡系數(shù)一般會選取在0.4～0.5之間，而電梯的載荷是不斷發(fā)生變化的，若假定最大載荷為1.25倍的額定載荷，根據(jù)平衡系數(shù)在0.4到0.5之間波動，那么不平衡載荷的應(yīng)該為0.75到0.85倍的額定載荷，即電梯提供的曳引力也要在這個范圍之內(nèi)。

4 平衡系數(shù)對電梯安全運行的意義

綜上所述可以看出，電梯的平衡系數(shù)和曳引電動機的功率、轎廂和對重的質(zhì)量、曳引力的大小等因素緊密相關(guān)，在使用過程中，如果隨意改裝轎廂或者改變對重的質(zhì)量，以此來改變平衡系數(shù)，一旦發(fā)生事故必然會造成重大的人生和財產(chǎn)損失。尤其對于當(dāng)下的建筑物而言，往往都是高層建筑，事故帶來的危害比以往任何時候都要更加巨大。另一方面，由于曳引論和鋼絲繩的摩擦力是曳引力的來源，因此，在日常的維護中一定要多加關(guān)注于曳引輪槽和鋼絲繩在使用過程中的磨損程度，防止因為曳引力不足而造成的電梯沖頂或者下滑事故。由此可以看出，平衡系數(shù)的選擇涉及到電梯生產(chǎn)到運行的各個環(huán)節(jié)，也涉及到電梯制造過程中各個部分的搭配選取，選擇合適的平衡系數(shù)可以讓電梯更加平穩(wěn)安全地運行[3]。

5 結(jié)語

電梯的作用是服務(wù)于人，尤其是在高層建筑中，必須要保證電梯運行的安全性。電梯的平衡系數(shù)與眾多的影響因素有關(guān)，本文介紹了平衡系數(shù)與曳引機功率、曳引力、轎廂和對重的質(zhì)量之間的關(guān)系。選擇合適的平衡系數(shù)是其他部件設(shè)計和選擇的前提，同時也是保證電梯安全性的重要前提，因此，平衡系數(shù)對于電梯的安全運行具有重要的意義。

參考文獻：

[1]李中興，薛濤，劉英杰，陳國華.平衡系數(shù)對電梯安全的影響及測試方法優(yōu)化[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2015，25（11）：72.

[2]肖長青，王璇.電梯平衡補償裝置設(shè)置的影響因素分析[J].中國特種設(shè)備安全，2016，06：3233.

[3]孫崇智，李帥.淺談電梯平衡系數(shù)的影響因素及對電梯安全運行的意義[J].甘肅科技，2016，32（24）：5556.