穆學(xué)凱

（河北省特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)研究院保定分院，河北 保定 071000）

在電梯運(yùn)行過程中，其平衡系數(shù)會(huì)直接影響其運(yùn)行安全性以及節(jié)能效果，屬于一項(xiàng)較為重要的特征參數(shù)，所以一定要確保電梯平衡系數(shù)取值的合理性，不然就會(huì)嚴(yán)重降低電梯運(yùn)行安全性。通常情況下，在對(duì)電梯平衡系數(shù)進(jìn)行取值的過程中，大多需要按照《電梯制造與安裝安全規(guī)范》當(dāng)中所提到的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理的設(shè)定，其要求平衡系數(shù)需要保持在0.4～0.5范圍內(nèi)，因?yàn)橹挥羞@樣才能確保電梯在運(yùn)行過程中保持較為平衡的狀態(tài)。

1 電梯工作原理與平衡系數(shù)相關(guān)概述

1.1 電梯工作原理

電梯在工作過程中存在較多種驅(qū)動(dòng)方式，常見的有強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)、曳引驅(qū)動(dòng)以及液壓驅(qū)動(dòng)等，而在這其中曳引驅(qū)動(dòng)是目前電梯工作過程中經(jīng)常會(huì)使用到的一種驅(qū)動(dòng)方式，而本文也是以此為例進(jìn)行了具體的分析。曳引驅(qū)動(dòng)電梯在工作以及運(yùn)行過程中，要想實(shí)現(xiàn)運(yùn)行工作，主要還是借助于曳引鋼絲繩和曳引輪在進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候所產(chǎn)生的摩擦力，而這摩擦力也就是電梯運(yùn)行的動(dòng)力。曳引驅(qū)動(dòng)電梯之中所存在的曳引機(jī)主要構(gòu)成包含了制動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)、減速箱以及曳引輪，而曳引機(jī)產(chǎn)生曳引驅(qū)動(dòng)力的原因主要還是因?yàn)橐芬喸谝芬龣C(jī)驅(qū)動(dòng)之下運(yùn)轉(zhuǎn)，曳引鋼絲繩兩端還設(shè)有轎廂與對(duì)重裝置，而這兩個(gè)裝置本身就存在摩擦力，在摩擦力的影響之下曳引鋼絲繩則會(huì)緊緊的貼在曳引輪槽之中，這個(gè)時(shí)候轎箱與對(duì)重的動(dòng)力也就會(huì)促使電梯得以運(yùn)行；而一旦電動(dòng)機(jī)起到較為良好的驅(qū)動(dòng)效果，鋼絲繩和曳引輪槽這兩者之間就會(huì)產(chǎn)生一定的曳引力，而且兩者之間所產(chǎn)生的曳引力也會(huì)帶動(dòng)鋼絲繩有效運(yùn)行，最終也能促使轎箱與對(duì)重做出相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而促使電梯有效運(yùn)行。

1.2 電梯平衡系數(shù)

在曳引驅(qū)動(dòng)電梯之中，平衡系數(shù)是一項(xiàng)十分重要的性能指標(biāo)，在電梯各項(xiàng)指標(biāo)之中，對(duì)重本身的價(jià)值就是平衡部分橋廂以及轎內(nèi)負(fù)載重量，而在這一效果的影響之下，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行負(fù)載也能因此而得到有效的緩解。轎廂之內(nèi)的負(fù)載大小本身就不是固定的，而是多變的，可是對(duì)重在電梯安裝調(diào)試完畢之后是固定的，不能隨時(shí)進(jìn)行更改，所以為了能夠最大程度保障電梯運(yùn)行能夠達(dá)到一個(gè)較為理想的平衡狀態(tài)，就必然要選擇較為恰當(dāng)?shù)钠胶庀禂?shù)，詳情如下圖1所示。而電梯平衡系數(shù)定義公式主要如下：q=（G-P）/Q，其中，P主要指的是橋廂的自重；而G則指的是對(duì)重的重量；Q則指的是橋廂的額定載荷；q則指的是平衡系數(shù)。

圖1

2 電梯平衡系數(shù)影響因素分析

無論電梯平衡系數(shù)q取任何值，要想促使其在不管發(fā)生什么樣的變化都能夠很好地對(duì)應(yīng)某一個(gè)較為明確的q值是不可能實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)椴还茉鯓?，轎廂與對(duì)重的重力不平衡是電梯在實(shí)際運(yùn)行過程中必然會(huì)存在的現(xiàn)象，而且電梯曳引輪兩側(cè)的力矩差也很有可能會(huì)因?yàn)殡娞萜胶庀禂?shù)q值變化而變化。為了更好地對(duì)電梯平衡系數(shù)影響因素進(jìn)行分析，筆者也從以下幾點(diǎn)進(jìn)行了具體的闡述。

2.1 曳引電動(dòng)機(jī)的功率P對(duì)于電梯平衡系數(shù)q值的影響

對(duì)于曳引電動(dòng)機(jī)功率P要想確保其合理性，我們可以在對(duì)其進(jìn)行設(shè)定的過程中按照以下公式來獲得：P=（1-q）Q1V，其中P主要指的電動(dòng)機(jī)功率；Q1則指的是轎廂載荷；而V則指的是電梯速度，當(dāng)電梯所使用的曳引電動(dòng)機(jī)功率P數(shù)值明確之后，電梯平衡系數(shù)q值也就會(huì)對(duì)電梯運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的能耗大小造成較為顯著的影響。在對(duì)曳引電動(dòng)機(jī)功率進(jìn)行確定的時(shí)候，假設(shè)其余量十分小，電梯平衡系數(shù)在確定的時(shí)候也就很難確保其合理性，電梯在實(shí)際運(yùn)行過程中就很有可能會(huì)出現(xiàn)曳引力不足這一問題，而一旦發(fā)生這一現(xiàn)象，電梯在運(yùn)行的時(shí)候則很有可能會(huì)出現(xiàn)倒拉，也就是向上溜車或者是沖頂?shù)葐栴}。由此可見，電梯平衡系數(shù)q值在確定過程中會(huì)和不平衡荷載取值有著較為密切的聯(lián)系，同時(shí)也和曳引輪兩側(cè)鋼絲繩的張力大小存在較為密切的聯(lián)系。而張力大小又和曳引鋼絲繩在曳引輪繩槽內(nèi)的比壓存在較為密切的聯(lián)系，具體來說，兩者之間的比壓大小本身就會(huì)因?yàn)閺埩p小而減小、增大而增大，而在這種情況之下曳引鋼絲繩所提供的曳引能力也就會(huì)因此而發(fā)生變化。通過這一分析我們能夠發(fā)現(xiàn)，電梯平衡系數(shù)的確定本身就是對(duì)不平衡荷載以及電梯曳引能力造成影響，如果電梯存在最大曳引力量、相匹配的曳引電動(dòng)機(jī)以及電梯速度等一系列數(shù)據(jù)和指標(biāo)之后，我們才能對(duì)q取值進(jìn)行明確，因?yàn)橹挥羞@樣才能確保電梯平衡系數(shù)的合理性。

2.2 轎廂和對(duì)重的重量對(duì)對(duì)于電梯平衡系數(shù)q 值的影響

轎廂和對(duì)重之間的質(zhì)量對(duì)于電梯平衡系數(shù)q值也會(huì)造成影響，轎廂和對(duì)重系統(tǒng)的總質(zhì)量大小會(huì)對(duì)電梯運(yùn)行起動(dòng)時(shí)候的加速度造成影響，同時(shí)也會(huì)對(duì)電梯運(yùn)行過程中剎車時(shí)所產(chǎn)生的增減速度造成影響；而且，其還會(huì)直接對(duì)電梯安全部件選擇產(chǎn)生決定性影響，像是緩沖器、安全鉗等部件選擇就需要結(jié)合轎廂和對(duì)重系統(tǒng)實(shí)際情況來分析。在電梯安裝的時(shí)候，為了確保其能夠滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，安裝人員對(duì)于電梯平衡系數(shù)q的取值大多會(huì)設(shè)定的足夠大，也就是0.5之上，而對(duì)于相同載重量的電梯其q值一旦出現(xiàn)增大情況，其對(duì)重的重量是不需要增加的，而且起動(dòng)以及制動(dòng)力還會(huì)因此而出現(xiàn)一系列的變化。由此可見，平衡系數(shù)q值雖然只是一個(gè)比值，可是從實(shí)際來分析的話，其對(duì)于轎廂和對(duì)重的重量與質(zhì)量也會(huì)造成較為顯著的影響；反過來說，轎廂和對(duì)重的重量也會(huì)對(duì)電梯平衡系數(shù)造成顯著影響。為此，在對(duì)電梯平衡系數(shù)進(jìn)行明確之前，一定要充分考慮到繩槽形狀、曳引輪、轎廂自重、曳引鋼絲繩直徑大小、電梯速度以及相匹配的曳引電動(dòng)機(jī)等多方面，因?yàn)橹挥写_保這些指標(biāo)的合理性才能保障電梯平衡系數(shù)取值的合理性。

2.3 曳引力和電梯平衡系數(shù)q值之間的關(guān)系

曳引力在電梯之中主要是依賴于曳引輪與曳引繩之間的摩擦力來拉動(dòng)轎廂，而要想有效的發(fā)揮出電梯曳引力的價(jià)值，其需要滿足以下幾點(diǎn)：首先，在轎廂裝載額定載荷達(dá)到125%的情況之下，其必須要在平層狀態(tài)下確保不出現(xiàn)打滑現(xiàn)象；其次，無論是在任何緊急制動(dòng)情況下，也無論轎廂內(nèi)的情況是空載亦或者是滿載的狀態(tài)下，曳引力減速度值一定要小于緩沖器作用時(shí)候所產(chǎn)生的減速度值；最后，如果對(duì)重壓處在緩沖器上，并且曳引機(jī)按照電梯上行方向旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，不能提升空載轎廂。曳引力之所以能夠確保電梯有效運(yùn)行，其主要還是借助于曳引輪和鋼絲繩之間的摩擦力才能實(shí)現(xiàn)，而平衡系數(shù)q取值一定要確保其滿足于0.4～0.5這一范圍。由此可見，電梯平衡系數(shù)q值大多是固定的，而荷載則是會(huì)發(fā)生變化的，q值本身就會(huì)直接對(duì)曳引輪兩側(cè)不平衡力矩大小造成影響，假設(shè)最大荷載為超載載荷125%Q，q取值也就是0.4Q～0.5Q。通過這一分析我們也能發(fā)現(xiàn)，曳引力和電梯平衡系數(shù)q值之間也有著較為密切的關(guān)系，在對(duì)平衡系數(shù)進(jìn)行確定的時(shí)候也需要考慮到這一點(diǎn)。

3 平衡系數(shù)取值對(duì)于電梯安全運(yùn)行的意義

通過上述分析我們能夠看出，電梯平衡系數(shù)的影響因素包含了較多方面，像是曳引電動(dòng)機(jī)的功率、轎廂和對(duì)重的質(zhì)量以及曳引力的大小等多方面因素都和電梯平衡系數(shù)有著較為密切的聯(lián)系。在電梯使用過程中，如果對(duì)轎廂或者是對(duì)重質(zhì)量進(jìn)行隨意更改，平衡系數(shù)也會(huì)因此而發(fā)生變化，這個(gè)時(shí)候也就很容易出現(xiàn)較為嚴(yán)重的安全事故。在現(xiàn)如今這個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的時(shí)代下，高層建筑物建設(shè)數(shù)量也在不斷的提升，而這個(gè)時(shí)候電梯運(yùn)行安全一旦受到威脅其所造成的危害也是十分嚴(yán)重的，所以一定要加強(qiáng)對(duì)電梯平衡系數(shù)的重視。除此之外，要想獲得較為良好的曳引力，主要還是依賴于曳引輪和鋼絲繩之間在運(yùn)作過程中所產(chǎn)生的摩擦力，所以在對(duì)電梯進(jìn)行日常維護(hù)的過程中，一定要加強(qiáng)對(duì)曳引輪槽和鋼絲繩使用磨損程度的觀察，這樣也就能夠在一定程度上避免因?yàn)橐芬Σ蛔愣斐傻碾娞輿_頂亦或者是下滑等安全事故。總之，電梯平衡系數(shù)值的明確本身就涉及到各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)，同時(shí)也會(huì)直接對(duì)電梯安全運(yùn)行造成影響，所以說在進(jìn)行明確的時(shí)候一定要確保電梯平衡系數(shù)的合理性，這樣才能讓電梯更加安全且平穩(wěn)的運(yùn)行下去。

4 結(jié)語

綜上所述，本文主要是從電梯工作原理以及平衡系數(shù)相關(guān)概述著手，對(duì)電梯平衡系數(shù)影響因素進(jìn)行了具體的概述，而結(jié)果顯示曳引電動(dòng)機(jī)的功率、轎廂的重量、對(duì)重的重量等因素和電梯平衡系數(shù)之間有著較為緊密的聯(lián)系；而且電梯平衡系數(shù)還會(huì)直接對(duì)電梯能否安全運(yùn)行造成較為顯著的影響。由此可見，對(duì)電梯平衡系數(shù)影響因素以及對(duì)電梯安全運(yùn)行的意義進(jìn)行分析有著較為顯著的意義，而本文通過具體的分析就是為了確保電梯平衡系數(shù)設(shè)置的合理性、科學(xué)性，最大程度提高電梯運(yùn)行的安全性，減少不必要安全事故的發(fā)生。