黃邦芝 章德林 陳宗瑤 楊齊捷 陳繼宣

摘? 要：本文在考慮到電梯補(bǔ)償鏈實際運(yùn)動形式的基礎(chǔ)上，建立了電梯補(bǔ)償鏈在運(yùn)動狀態(tài)下的微分方程，并且通過對數(shù)值進(jìn)行求解的方式，了解相較于靜態(tài)狀態(tài)，補(bǔ)償鏈在加速狀態(tài)下會偏移向轎廂或?qū)χ貍?cè)，通過這種研究方式，在明確當(dāng)前電梯補(bǔ)償鏈安裝方式的基礎(chǔ)上，合理應(yīng)用分析結(jié)果，開展補(bǔ)償鏈的有效安裝，進(jìn)一步提升電梯安裝運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，希望能夠給讀者帶來啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：電梯;補(bǔ)償鏈;動態(tài)懸掛特性

引言：

為消除電梯上下時轎廂、對重側(cè)重量的不平衡變化情況，在電梯設(shè)計安裝過程中，人們使用補(bǔ)償鏈對曳引鋼絲繩的重量變化情況加以平衡，這一情況的出現(xiàn)不僅能推動電梯朝著安全、節(jié)能、平穩(wěn)的方向發(fā)展，還可以為電梯制造生產(chǎn)以及建筑整體質(zhì)量安全的提升，提供有效的支持。

一、電梯補(bǔ)償鏈的結(jié)構(gòu)

補(bǔ)償鏈作為電梯上的一種常見裝置，主要被用于平衡曳引鋼絲繩、隨行電纜的重量，保持電梯運(yùn)行的穩(wěn)定性，其配備情況與樓層高度、電梯額定速度、額定荷載等信息之間存在著直接的聯(lián)系。具體來說，當(dāng)前大部分電梯的補(bǔ)償鏈為鐵鏈，通過U型栓，補(bǔ)償鏈的兩端分別被固定在轎廂與對重底部，若電梯的轎廂位于頂層，那么曳引鋼絲繩主要位于對重側(cè)，補(bǔ)償鏈主要位于轎廂側(cè);若電梯的轎廂位于底層，那么曳引鋼絲繩主要位于轎廂側(cè)，補(bǔ)償鏈主要位于對重側(cè)[1]。

二、電梯補(bǔ)償鏈動態(tài)懸掛特性

（一）建立模型

現(xiàn)階段，對電梯補(bǔ)償鏈的動態(tài)懸掛鏈特性加以研究，不僅可以有效平衡曳引鋼絲繩兩端的重量，還能為井道部件設(shè)置工作的順利開展提供有效的支持。如圖1所示為電梯補(bǔ)償鏈的懸掛示意圖，設(shè)補(bǔ)償鏈懸掛的最低點(diǎn)坐標(biāo)為（0，C），并以此為基準(zhǔn)建立補(bǔ)償鏈坐標(biāo)系，轎廂側(cè)補(bǔ)償鏈懸掛點(diǎn)的坐標(biāo)為（x1，y1），對重側(cè)補(bǔ)償鏈懸掛點(diǎn)的坐標(biāo)為（x2，y2），在計算過程中，忽略電梯、補(bǔ)償鏈振動、變形等問題的影響，取圖1中的任意一段，對其進(jìn)行微分受力分析[2]。

電梯補(bǔ)償鏈微分受力情況如圖2所示，設(shè)微分段補(bǔ)償鏈的張力為T，單位為N;補(bǔ)償鏈的密度為ρ，單位為kg/m;重力加速度為g，單位為m/s2，補(bǔ)償鏈與水平線間的夾角為θ，單位為rad;補(bǔ)償鏈的運(yùn)行加速度為a，單位為m/s2;dT指的是補(bǔ)償鏈張力的微變化量;dθ指的是補(bǔ)償鏈角度的微變化量;ds指的是補(bǔ)償鏈長度的微變化量。以圖2的受力情況為依據(jù)，可以構(gòu)建該微分段補(bǔ)償鏈的微分動態(tài)受力平衡方程：

（二）數(shù)值法

在對補(bǔ)償鏈進(jìn)行分析時，已知左右懸掛吊點(diǎn)的y方向位置分別為y1與y2，補(bǔ)償鏈的總長度為L，補(bǔ)償鏈的密度為，運(yùn)行加速度為a，左右懸掛吊點(diǎn)的水平距離為Lx，現(xiàn)階段，設(shè)s（ds弧段）為整個補(bǔ)償鏈的離散長度，那么這條補(bǔ)償鏈的總段數(shù)可以為N=，同時，補(bǔ)償鏈的受力單元的受力圖如圖3所示，此時以圖3為基礎(chǔ)，對公式（3）、（4）、（5）、（6）進(jìn)行整理，則可以得到差分方程：

對上述差分方程進(jìn)行分析，并以此為基礎(chǔ)開展最低點(diǎn)（0，C）、右側(cè)補(bǔ)償鏈特性、y值是否達(dá)到右側(cè)頂點(diǎn)、左側(cè)補(bǔ)償鏈等補(bǔ)償位置的計算。通過不斷開展迭代計算的方式，最終獲得整條補(bǔ)償鏈的每個微分段的具體位置，并以此為基礎(chǔ)，了解整個補(bǔ)償鏈的懸掛特性。

（三）實例分析

某款曳引乘客電梯為保證電梯運(yùn)行的穩(wěn)定性，在設(shè)計安裝時應(yīng)用了一根總長度為40.5m、密度為2.98kg/m的補(bǔ)償鏈，并且補(bǔ)償鏈懸掛吊點(diǎn)的水平距離為35cm，電梯的下行加速度是0.5m/s2，當(dāng)轎廂位置在頂層時，轎廂側(cè)補(bǔ)償鏈的高度為38.5m;對重側(cè)補(bǔ)償鏈的高度為2.5m;當(dāng)轎廂位置在中間位置時，轎廂側(cè)補(bǔ)償鏈的高度為18.5m;對重側(cè)補(bǔ)償鏈的高度為22.5m;當(dāng)轎廂位置在頂層時，轎廂側(cè)補(bǔ)償鏈的高度為2.5m;對重側(cè)補(bǔ)償鏈的高度為38.5m。假設(shè)該補(bǔ)償鏈的加速度為0，分別用懸鏈線法與數(shù)值法對補(bǔ)償鏈的動態(tài)位置進(jìn)行計算，并將計算結(jié)果以曲線圖的形式展現(xiàn)出來，可以發(fā)現(xiàn)，這兩種計算方法的曲線圖趨于一致，在高度相同的情況下，兩種方法計算得到的最大水平差異距離約為2mm，這種情況的存在說明在當(dāng)前電梯工程施工過程中，數(shù)值法的應(yīng)用可以滿足工程建設(shè)對于電梯安裝精準(zhǔn)度的需要。

結(jié)論：總而言之，在當(dāng)前的電梯設(shè)計安裝過程中，對補(bǔ)償鏈的動態(tài)懸掛特性進(jìn)行分析，可以幫助人們更好地認(rèn)清在電梯運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，補(bǔ)償鏈與電梯井道中其它位置部件之間的關(guān)系，在為后續(xù)部件安裝提供參照的同時，保證電梯始終能夠保持相對平穩(wěn)的運(yùn)動狀態(tài)，降低電梯晃動問題出現(xiàn)的可能性。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮雙昌，陳杰，沈文浩.電梯補(bǔ)償鏈斷鏈或過度伸長預(yù)警裝置的設(shè)計[J].機(jī)電信息，2021（20）：49-50.

[2]傅武軍.電梯補(bǔ)償鏈動態(tài)懸掛特性分析[J].機(jī)械工程師，2021（05）： 42-43+48.2C2BCF93-6A25-4765-87B2-28DD418F2B89