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T型悬挂梁系统

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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 

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