閔超

摘 要：作為電梯的重要組成部分，機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量直接關(guān)系著其能否安全可靠的運(yùn)行。本文首先對(duì)電梯機(jī)械系統(tǒng)的組成要素進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。其次，從電梯門(mén)系統(tǒng)與無(wú)機(jī)房繩頭座機(jī)械結(jié)構(gòu)展開(kāi)了設(shè)計(jì)，對(duì)于實(shí)際電梯機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有一定的借鑒與參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：電梯;機(jī)械系統(tǒng);電梯門(mén);無(wú)機(jī)房繩頭座;設(shè)計(jì)

引言

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，高層建筑在人們生活與生產(chǎn)活動(dòng)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。電梯在高層建筑中的應(yīng)用為人們的生活與生產(chǎn)活動(dòng)帶來(lái)了眾多的便利，已經(jīng)成為人們生活與生產(chǎn)活動(dòng)中不可缺少的一種重要設(shè)備。在電梯的正常運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)曳引電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)轎廂的垂直升降運(yùn)動(dòng)，從而滿足人們的生活一生才活動(dòng)需求。由于不同的高層建筑在電梯的應(yīng)用中，對(duì)電梯功能與結(jié)構(gòu)的要求也有所差異，另外，隨著時(shí)代的不斷前進(jìn)，對(duì)電梯質(zhì)量的要求與標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越嚴(yán)格。因此，在電梯的設(shè)計(jì)過(guò)程中必須結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用要求與環(huán)境來(lái)開(kāi)展。近些年，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速發(fā)展，為電梯的設(shè)計(jì)帶來(lái)了眾多的便利，不僅能夠有效地縮短設(shè)計(jì)周期，而且能夠有效的提升電梯產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量，為確保所設(shè)計(jì)的電梯產(chǎn)品在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)足夠的優(yōu)勢(shì)創(chuàng)造良好的環(huán)境。為了更好地滿足電梯機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性，本文開(kāi)展對(duì)電梯機(jī)械系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)研究，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

1電梯機(jī)械系統(tǒng)的組成要素

電梯根據(jù)用途的不同，可分為乘客電梯、載貨電梯、觀光電梯等多種。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上看，電梯主要有機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)兩部分等組成，無(wú)論是哪種用途的電梯，這兩部分都是不可缺少的。電梯的電氣系統(tǒng)主要包括操縱裝置、控制柜等，實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行的操縱與控制。從機(jī)械結(jié)構(gòu)的角度來(lái)講，電梯主要分為導(dǎo)向系統(tǒng)、曳引系統(tǒng)、對(duì)重系統(tǒng)、電力拖動(dòng)系統(tǒng)以及門(mén)系統(tǒng)等幾個(gè)主要部分組成，是電梯的核心組成部分。導(dǎo)向系統(tǒng)的主要作用是通過(guò)導(dǎo)軌與導(dǎo)靴來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)轎廂與對(duì)重的限制，從而使得轎廂與重只能夠按著導(dǎo)軌軌道的方向來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，對(duì)于電梯運(yùn)行的穩(wěn)定性至關(guān)重要。曳引系統(tǒng)的主要作用是通過(guò)曳引鋼絲繩與導(dǎo)向輪來(lái)傳遞曳引電動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)電梯的運(yùn)動(dòng)。對(duì)重系統(tǒng)也稱為重量平衡系統(tǒng)，其通過(guò)對(duì)重與重量補(bǔ)償裝置來(lái)確保轎廂與對(duì)重的重量差能夠在規(guī)定的安全差距之內(nèi)，其對(duì)于電梯運(yùn)行的平衡性與安全性有些有著十分重要的作用。電力拖動(dòng)系統(tǒng)主要作用是為電梯的運(yùn)行提供動(dòng)力，主要包括電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置、曳引電動(dòng)機(jī)等。門(mén)系統(tǒng)主要有轎廂門(mén)、層門(mén)、門(mén)鎖等裝置組成。除此之外，電梯的機(jī)械系統(tǒng)還包括安全鉗、緩沖器等安全保護(hù)裝置，為電梯運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性也提供更加可靠的保障。總而言之，在電梯的機(jī)械系統(tǒng)中，每一部分都具有著各自的功能，共同維護(hù)電梯系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2電梯門(mén)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

近些年，電梯在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，機(jī)械系統(tǒng)故障所導(dǎo)致事故也時(shí)有發(fā)生，給人們的生命與財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。與此同時(shí)，電梯機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量也越來(lái)越受到人們的重視。 其中，電梯門(mén)系統(tǒng)故障是導(dǎo)致電梯事故發(fā)生的重要因素之一。電梯門(mén)的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其中轎廂門(mén)與層門(mén)分別位于轎廂與樓層的出入口，轎廂門(mén)會(huì)隨著轎廂的升降而運(yùn)動(dòng)。門(mén)鎖的主要作用是在電梯運(yùn)行過(guò)程中對(duì)轎廂門(mén)與層門(mén)進(jìn)行封鎖，以避免乘客從轎廂門(mén)與層門(mén)之間墜落，是保障電梯運(yùn)行安全的重要組成部分，也是避免安全事故發(fā)生不可缺少的一部分裝置。

在電梯門(mén)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要包括以下五個(gè)環(huán)節(jié)。第一，方案設(shè)計(jì)。首先根據(jù)實(shí)際電梯應(yīng)用的需求與國(guó)家相關(guān)電梯設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定電梯門(mén)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。第二，實(shí)例庫(kù)。實(shí)例庫(kù)中保存了各種結(jié)構(gòu)的電梯門(mén)設(shè)計(jì)的二維圖紙與三維模型，可以為本文電梯門(mén)的設(shè)計(jì)提供重要的參考。第三，三維建模。在現(xiàn)階段，可進(jìn)行三維數(shù)字化建模的軟件有多種，例如：美國(guó)PTC公司的Pro/E、美國(guó)達(dá)索公司的SolidWorks、德國(guó)西門(mén)子公司的UG等，每一種三維建模軟件都有各自的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)。本文采用UG來(lái)對(duì)電梯門(mén)這些機(jī)構(gòu)的各個(gè)零部件進(jìn)行建模，并在UG中對(duì)各個(gè)零部件進(jìn)行裝配。第四，分析評(píng)價(jià)。將所建立的三維模型導(dǎo)入有限元分析軟件ANSYS中，對(duì)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、模態(tài)與隨機(jī)振動(dòng)進(jìn)行分析，以確保其各項(xiàng)指標(biāo)都能夠滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。同時(shí)，將所建立的三維模型導(dǎo)入動(dòng)力學(xué)分析軟件Adams中，對(duì)電梯門(mén)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行仿真，并對(duì)其運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行分析，避免電梯門(mén)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生干涉，保障電梯門(mén)設(shè)計(jì)的可靠性。第五，結(jié)構(gòu)優(yōu)化。根據(jù)電梯門(mén)的結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)仿真結(jié)果對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的優(yōu)化，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化之后再次進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，以提升電梯門(mén)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。第五，二維圖紙的繪制。在UG中生成電梯門(mén)結(jié)構(gòu)的二維圖紙，并在Auto CAD中對(duì)相關(guān)尺寸與技術(shù)要求進(jìn)行標(biāo)注，為電梯門(mén)的工藝設(shè)計(jì)與實(shí)際生產(chǎn)提供指導(dǎo)。

3電梯無(wú)機(jī)房繩頭座機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

一般有機(jī)房繩頭，通過(guò)兩根槽鋼作支撐，直接架設(shè)在一塊鐵板上。無(wú)機(jī)房繩頭由于沒(méi)有機(jī)房，不存在架設(shè)的槽鋼，所以必須在頂層架設(shè)輔助槽鋼作為支撐，再在輔助槽鋼上放繩頭板。

通常情況下，對(duì)電梯無(wú)機(jī)房繩頭座的安裝中，需要在頂層架設(shè)輔助槽鋼，這就要求在建筑的建設(shè)過(guò)程中，需要在頂層挖孔預(yù)埋。本文主要對(duì)電梯無(wú)機(jī)房繩頭座機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。而在實(shí)際的建筑施工中，沒(méi)有在頂層進(jìn)行挖孔預(yù)埋的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生，如果再次對(duì)建筑頂層進(jìn)行改造，很有可能對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成破壞，不僅會(huì)使得輔助槽鋼假設(shè)的穩(wěn)定性與可靠性得不到有效的保障，而影響到電梯運(yùn)行的安全性，而且還會(huì)影響到建筑的結(jié)構(gòu)可靠性。因此，本文開(kāi)展電梯無(wú)機(jī)房繩頭座機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，無(wú)機(jī)房繩頭座的固定采用導(dǎo)軌直接固定法，而非采用傳統(tǒng)的輔助槽鋼架設(shè)方法，能夠有效地避免此類問(wèn)題發(fā)生，為保障電梯運(yùn)行的安全奠定重要的基礎(chǔ)。

電梯無(wú)機(jī)房繩頭做機(jī)械機(jī)構(gòu)的主要工作原理與過(guò)程：繩頭板直接用螺栓穿孔固定于導(dǎo)軌上，再用壓導(dǎo)板強(qiáng)力壓緊。免除架設(shè)承重輔助槽鋼之麻煩。電梯無(wú)機(jī)房繩頭做機(jī)械機(jī)構(gòu)各部件組成及連接關(guān)系：繩頭板直接焊接與繩頭座上，繩頭座上打壓導(dǎo)板固定長(zhǎng)腰孔和固定圓孔。導(dǎo)軌也打孔，與繩頭座穿心固定。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電梯門(mén)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是電梯設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一項(xiàng)環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須充分的結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用需求，充分利用各種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，對(duì)其各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格的分析，確保能夠滿足實(shí)際應(yīng)用的需求與相關(guān)國(guó)標(biāo)的規(guī)定。這對(duì)于電梯行業(yè)的健康發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響。

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