T型悬挂梁系统

Ｔ型悬挂梁系统　一文／刘勇平广州日立电梯有限公司　摘要：本文介绍了侧面开门观光电梯开发的背景和目的，及Ｔ型悬挂梁系统开发的　过程，包括结构的设计思路和校核过程；并对社会效益进行了分析。　关键词：侧面开门、观光电梯、Ｔ型悬挂梁　概述　动，舒适感下降，无法满足要求。　心偏移所产生的对导靴和导轨的　随着社会的发展，国内市场　对于以上出现的难点问题，我们　作用力大大的降低了，另外，为　对电梯的需求越来越大，且非标　采取的解决方案是：采用Ｔ型悬　了尽可能的减／Ｊ、导靴与导轨之间　梯所占的比例越来越大，客户的　挂梁系统。　的摩擦损耗，还需要注意：如果　要求也越来越高。曾经有客户打　二、方案制定与Ｔ型悬挂梁　由于重心偏移所产生的对导靴和　算开发一高档楼宇需要４台观光　的开发　导轨的作用力偏大，安全钳动作　梯，要求电梯侧面开中分门（所　２．１制定方案　时，轿厢导轨会受到较大的弯矩，　谓的侧面开门是指轿厢出入口设　电梯的基本规格（根据客户要　所以，必须通过计算选择更大型　置在轿厢的侧面，不与观光区正　号的导轨和更大强度的轿厢导轨　对）。　额定载熏　１　Ｏ００Ｋｇ　开门方式　中分，ＯＰ：８００　经过初步分析发现：侧面开　额定速度　１　０５ｍ／ｓ　外置　Ａ型六角外罩　门会使原轿架结构发生较大改动，　并且客户坚持开中分门，使得立　求）：　柱两侧轿厢重量极不平衡，造成　传统电梯的上横梁是“一字　制作难度很大，周期也将会很长；　型”，设置在轿厢重心附近，靠　我们不得不将轿厢前度尺寸　两条立柱与轿底连接，轿厢的吊　加大为１４０５ｍｍ，以使门系统与　挂点设置在上横梁上。Ｔ型悬挂　导轨、立柱不干涉；而受国标约　梁是在原一字形上横梁的基础上，　束，轿厢后部（观光侧）的长度　在与“一字型”上横梁垂直的位　做至最大也只有５４５ｍｍ。轿厢前　置增加一个纵梁，在与两条立柱　后部的长度比例约为２．５：１，严重　连线的垂直位置增加一个立柱与　说明：由于要容纳轿门系统．Ｌ２通常要大干Ｌ１很多　超常，导致轿厢实际重心的严重　轿底相连，这个新增加的立柱与　偏离导轨中心线。这种偏重会导　Ｔ型悬挂紧示意图　纵梁连接。悬挂点由设置在横梁　致导靴受力超载，运行时导靴与　２—１—１　上改为设置在纵梁上，接近轿厢　导轨之间产生的严重摩擦，导致　的重心女口图２—１—１。　损耗增加，电梯运行时会产生振　采用Ｔ型悬挂梁使得由于重　撑架的型材。　。以　。氏　奠　｛　ｈｔｔ　ｐ＝一　ｎａＩ＿ｆｔ＿ｎｅｔ　维普资讯 http://www.cqvip.com

２．２　Ｔ型悬挂梁的开发　为了验证Ｔ型悬挂梁的设计　方案，以保证制造出来的产品是　安全耐用的，本节将对Ｔ型悬挂　梁进行计算及校核。　ｌ　Ｉ　Ｉ　Ｉ　１　主要数据　轿厢外尺寸Ｗ　１　３５０ｍｍ　总荤草允许值Ｗ　、　方管型号　方管厚度【ｌ　方管冤度ａ　方筐高度ｂ　加强板厚度Ｉ　２　４０００Ｋｇ　３００×２００　ｘ　６　６ｍｍ　２００ｍｍ　３００ｍｍ　１　２　ｍｍ　２．２．１总重量及重心计算　对于外形不规则并且结构复　杂的产品，有时可以用称重法求　得其总重量及重心，但是对于电　梯产品来讲，这种方法似乎不太　绳吊权厚度１　３　３２　ｍｍ　现实，所以，有必要对轿厢、轿　架的总重量及重心进行适当的理　论计算，这种计算不可能十分的　精确，是一种估算；对于该项目　总重量及重心的估算结果将用来　作为Ｔ型悬挂梁强度校核的计算　条件。　该项目电梯的计算结果如下　轿厢轿架总重岢Ｗ　２７００Ｋｇ　总重晕允许值　＋２００Ｋｇ　额定载荷　１　０００Ｋｇ　最大载荷（１　１×额定载荷１　１１　Ｏ０Ｋｇ　附录（电梯总重量为２７００Ｋｇ）：　轿厢满载时，总重量最大，　空载时，总重量最／Ｊ＼，由以上数　据得出：　最大总重量：Ｗｍａｘ＝２７００＋２００　＋１　１　Ｏ０＝４０００Ｋｇ　最小总重量Ｗ　．　＝２７ＯＯ＋２ＯＯ＝２９ＯＯ　Ｋｇ　２．２．２　Ｔ型悬挂梁的选定及强　度计算　方案初定的Ｔ型悬挂梁，需　要３条立柱，即在正对着观光　区域的非观光区域增加一条立柱，　原本非观光区域的重量就远大于　观光区域的重量，如果增加一条　立柱，会使重心的偏移更加严重。　另外，３条立柱的结构也很笨重，　会使设计和制作的过程都变得很　复杂，经过查找相关的设计资料　并请教相关专家，最终决定采用　不增加立柱的简化Ｔ型悬挂梁。　简化的Ｔ型悬挂梁如图２—２—　１。　吊捧中线到方管中线距离ｌｌ】　３００ｍｍ　２—２—１　吊挂中线到加强板与方管连接外距离ｌ＿】２　２００ｍｍ　下面对这种Ｔ型悬挂梁进行　加强板与方管的连接长度尺寸Ｉ　ｌ　３　２９０ｍｍ　强度计算。受力分析如图２—２　２（假设轿厢重心与吊挂点在　Ｔ型悬挂梁的方管两端连接立　同一条铅垂线上）：　柱来拖起轿厢的重量，即方管两　端各受到大／Ｊ、为轿厢重量的一半，　方向向下的拉力，方管材料处于　弯曲状态。简图如图２—２—４。　５轿｜ｉ焦重量　０．５ｔ嘲甚　１２—２—２　方ｆ￡　哺目　２—２～４　从上横梁的中心取一横截面，　截面详图见图２—２—３：　方管的抗弯截面系数：　Ｗ＝（ＢＨ０一ｂｈ０）／（６Ｈ）＝５０５０４４ｍｍ０　最大弯矩发生在图２—２—　４的中线处，所以，　最大弯矩：　Ｍ　ｏ．５Ｗ　ｘ　０．５Ｗｏ＝１３５００００Ｋｇ‘ｎｌｍ　弯曲应力：　（）－＝ＭＡＮ＝２．６７Ｋｇ／ｍｍ　同时，轿厢重量通过吊挂点　给方管一个扭矩作用，方管在弯　Ｔ　曲的同时也处于扭转状态。方管　受扭矩简图见图２—２—５。　Ｔ型悬挂集毒面详冒　图２—２—３　ｆｔ艇●『ｌ　２—２—５　电梯工业　ｈｔｔｐ：ｗｗｗ＿ｃｈｉ　ｎａＩ｛ｆｔ＿ｎｅ　Ｉ　维普资讯 http://www.cqvip.com

扭　矢巨：Ｔ　ｏ＝Ｗ　。　×　Ｌ１＝１２０００００Ｋｇ·『ｎｍ　最大弯矩：　Ｍ＝Ｗ　×Ｌ１　２＝８０００００Ｋｇ·ｍｍ　（４．２４×Ｗ　ｘ　ＬＩ　２）／（２×ｈ　×Ｃ　）＝４．０３Ｋｇ／ｍｍ　截面为矩形的闭口薄壁杆件　受扭转时的剪应力：　弯曲应力：　Ｏ－＝Ｍ／ＶＶ＝１．９８Ｋｇ／ｍｍ　最／Ｊ、弯曲应力：　（４．２４×Ｗｍ．ｎ×Ｌ１　２）／（２×ｈ×　Ｔ／Ｊ２×ｔ１×（ａ一２×０．５ｔ１）×　安全系数：合格　ｎ＝４１／　＝２０．７＞７．５　Ｃ　）＝２．９２Ｋｇ／ｍｍ　（ｂ一２×０．５Ｔ１）ｌ－０．８８Ｋｇ／ｍｍ　应力振幅：　根据第三强度理论，相当应力：　２．２．３焊缝的强度校核　由于实际制作时，加强板、　绳吊板与方管并不是一个整体，　ｏ－　＝ｏ－　一　平均应力　）／２＝ｏ　５５Ｋｇ／　√　＋４ｒ！：３．２０Ｋｇ．ｔ？１ｍ！　根据第四强度理论，相当应力：　而是焊接而成，所以，还需要对　：、　：３　０７Ｋｇ．ｍｍ２　焊缝的强度进行校核。详细尺寸　女口图２—２—７。　抗拉强度：　４１０　：４ｌＯＮ／ｍ。＝４ｌＫｇ／ｍｍ。　安全系数．　合格　ｔ７＝４１／　：４１／３．２０＝１２．８＞７．５　安全系数：　合格　４ｌ／　＝４１／３．０７＝１３．３＞７．５　对于加强板与方管的连接面、　绳吊板与方管的连接面，都受到　由轿厢重力产生的一个弯矩，加　焊缝尺寸　强板与方管连接面和绳吊板与方　管连接面见图２—２—６，安全　２—２—７　系数计算如下：　！　Ｉ　Ｉ＿　主要数据　Ｗ　４０００Ｋｇ　广＿　Ｗ，　２９００Ｋｑ　Ｌ　Ｉ　３００　＾　簟卓打●逢睦面　却■　直打●逢睦面　Ｌ　ｌ　２　２００　２—２　６　Ｃ　２６５　绳吊板的厚度ｔ３＝３２ｍｍ　绳吊板与方管的连接长度　ｈ　６　Ｌ１　４＝４００ｍｍ　每块加强板的厚度ｔ２＝１　２ｍｍ　焊接部分的弯曲应力：　每块加强板与方管的连接长　Ｃ　－－（４．２４×Ｗ×Ｌ１２）／（ｈ×Ｃ　）　Ｊ妾Ｌ１　３＝２９０ｍｍ　由于共２块加强板，每１块　抗弯截面系数：　为０．５　Ｗ绳　板＝ｂｈ　／６＝６８２６７ｍｍ。　由于总重量不是一个恒定的　Ｗ　２块加强板共＝２×　（ｂ　ｈ　／６）　值，所以要求最大、最小弯曲应　３３６４００ｍｍ０　力，代入数据　最大弯曲应力：　ｈｔｔｐ：ＷＷＷ．ｃｈｉｎａＩ　ｉｆｔ．ｎｅｔ　（　＋。Ｉ１］　）／２－３　４７融／　根据设计手册２．６３—１，　２．６３—２，２．６４—９有：　疲劳极限的应力振幅：　＝　＋尼（　一ａ　）　２　＝５．５０Ｋｇ／ｍｍ２所以　，＝２．？ＳＫｇ／ｍｍ　代入数据，疲劳极限的应力　振幅：　ｎ＝２．７５＋０　２×（一０　７２）＝２．６１Ｋｇ／　许用应力：　Ｏ－。＝Ｒ　Ｘ（）－尺／　＞（）－，　说明：Ｒ为强度降低系数，　经查电梯设计手册２．６４中的表　２．６４．１，Ｒ＝１。　安全系数：　合格　ｔ７＝Ｒｏ尺／（）－，．＝４．７＞２　说明：安全系数２由电梯设　计手册２．６３—２查得。　２．２．４补充说明　经过以上的理论计算，所选　材料的强度完全符合要求，由于　实际制作时与理论计算时略有不　同，所以，要对实际制作时的强　度考虑进行一些说明。　另外，本项目中采用Ｔ型悬　挂梁的原因是：侧面中分开门使　得轿厢重心严重的远离了上横梁。　除此种情形以外，还有一些情形　也会使得轿厢重心严重的远离上　横梁，都需要采应用Ｔ型悬挂梁　技术。　三、结束语　传统的观光电梯是电梯出入　口正对着观光区，由于客户建筑　物的结构具有多样性，在很多种　（转第１　９页）　维普资讯 http://www.cqvip.com

有室内消火栓。前室门口宜设挡　水设施：　口的适当位置应设置供消防队员　专用的操作按钮。操作按钮一般　用玻璃片保护，并在适当位置设　有红色的“消防专用”字样；　３．５、在非消防、非司机（如　火窜入轿内；若要查看其他楼层　火情，只需重选目标层内选信号　即可：　１．１．６消防电梯井、机房与相　邻其它电梯井、机房之间，应采　用耐火极限不低于２　５ｈ的隔墙隔　６．４、在轿内推开安全窗（如　有），轿顶电风扇应停止。　开：当必须在隔墙开门时，应为　甲级防火门；　有）状态下，消防电梯应全部层　站停靠，确保电梯可达任意层、　站。　主要参考书目：　毛怀新．电梯与自动扶梯技　术检验．学苑出版社，２００１．３　消防电梯的底坑应设排水设　施，排水井容量不应小于２．００立　方米，排水泵的排水量不应小于　４、运行速度功能技术要求　消防电梯的运行速度是根据　ＧＢＪ一一８７《建筑设计防火规　范》　１０Ｌ／Ｓ。　电梯结构功能技术要求：　１．２．１、电梯轿厢内部底板净　面积≥１．３５平方米：　１．２．２、电梯轿厢开门宽度≥　８００ｍｍ；　１．２．３、电梯轿厢开门高度≥　２０００ｒａｍ；　１＿２．４、电梯额定载重量≥　８００ｋｇ；　１．２．５、轿门应装有带电操作　自动关闭装置：　１．２．６、电梯轿厢的内装饰应　采用不燃烧材料；　１．２．７、如建筑物需要电梯　层门具有防火性能，该层门应按　ＧＡ１０９—１９９５《电梯层门耐火试　验方法》进行试验。　２、电源功能技术要求　２．１、消防电梯应设供电　电源开关，并配备用电源：　２．２、动力与控制电缆、电线　应采用防水措施：　２．３、消防电梯应设应急电源。　当正常电源断电时，电梯轿内应　有照明及供求救警铃使用的电源。　３、操作功能技术要求　３．１、在消防状态下，轿厢内　选信号每次只能选一个，即电梯　只响应一个指令信号；　３．２、在到达目标层后，应保　证电梯门自动关闭，且只有从轿　厢里控制轿门打开方式；　３．３、消防电梯轿内应设专用　电话；　３．４、消防电梯在首层电梯门　建筑物楼层高度而定的。电梯全　Ｇ８５００４５一一９５《高层民用建　程不停站运行时间为：从最底　筑设计防火规范》　（顶）层轿门完全关闭直驶运行至　到达最顶（底）层轿门完全打开　为止，所需时间不，Ｎ－超过６０秒。　５、返基站功能技术要求　（接第１　２页）　ＧＢ／＿ｒ７０２４～１　９９７《电梯、自　情况下，出入口如果设置在正对　动扶梯、自动人行道术语》定义　观光区的位置，效果不理想，或　电梯基站是指：轿厢无投入运行　者根本无法设置在正对观光区的　指令时停靠的层、站。一般位于　位置，这时，侧开门的观光电梯　大厅或底层端站乘客最多的地方。　就可以解决这些问题。　实际上也就是多指可直接通往建　随着中国经济的发展，观光　筑物外道路的层、站。消防电梯　电梯需求将会不断上升，由于侧　返基站功能应满足：　面开门观光电梯的优点很多，会　５．１、在消防状态下，电梯原　满足更多客户的定购要求。另外，　先上方向运行，就近停层不开门　目前来讲，无论是国内还是国外　后，下行直达基站：电梯原先下　的电梯公司，均没有侧开门观光　方向运行，即刻取消响应任何内、　电梯的标准产品，并且一些中小　外呼信号，下行直达基站；　型的电梯公司还不具备开发侧开　５．２、取消内、外呼信号，断　门观光电梯的能力。因此，侧开　开自动门回路，轿门防夹装置　门观光电梯可以提高我公司在市　（如安全触板）有效：　场上的竞争能力，而竞争能力的　５．３、电梯返基站，自动开门　提高，必然会产生经济效益。　待用。　６、消防人员专用功能技术要　参考文献　求　《机械设计手册》汝元功、唐　６．１、电梯外呼信号不响应，　照民主编，高等教育出版社１９９５　内选信号起作用：　年１　２月第一版。　６．２、关门电路无自保持，处　《材料力学》罗迎设主编，武　于手动关门操作状态：　汉理工大学２００１年７月第一版。　６．３、内选信号每次只能登　《材料力学手册》【苏】皮萨　记一个层、站。消防员到达某目　连科、亚科符列夫、马特维也夫　标内选层、站后，电梯不能自动　主编，范钦珊、朱祖成译，中国　开门，只有人工连续揿压轿厢开　建筑工业出版社１　９８１年３月第　门开关，来达到开门目的，手离　版。　开关，门立即自动关闭，防止烟、　电梯工业　ｈｔｔｐ：ｗｗｗ·ｃｈｉｎａｌ　ｉｆｔ·ｎｅ　Ｊ　９