浅谈别墅电梯的轿架改进.doc

1、浅谈别墅电梯的轿架改进摘要：随着科学的进步与社会的发展，电梯已成为建筑不可缺少的垂直交通运输设备，尤其是对于老人和小孩的上下楼较为方便。同时，电梯轿架就成为运输的关键承载部件。本文就别墅中的电梯轿架进行分析，并对其通过拓扑优化进行改进。 关键词：别墅电梯；轿架；拓扑优化；改进 中图分类号：TU229 文献标识码： A 引言 随着经济的不断发展，城市中出现了越来越多的高档别墅，不论是从外型的设计到内部结构的装饰都独特而富丽堂皇。作为高档的现代化建筑，其对电气设备的应用几乎一应俱全。电梯作为别墅中上下行的运输工具，承重结构是最为关键的部分，以下通过对其承重轿架的分析，并通过拓扑优化进行改进，以提高

2、其工作时的安全系数。 一、电梯轿架强度试验问题的解决方法 针对选取的安全系数过大以及对各工况的评价不精确的问题，在对电梯轿架进行试验分析时，应当采用试验方法，利用测试仪器及物料应变仪、吊装设备、数字示波器、应变片、重块、手提电脑、试验工装等，分析其在各种工况下的应力及变形情况。 （一） 、测试仪器的安装与调零 组装测试仪器时，在不损害应变片及接线的条件下，将各部件组装成试验机，并且将贴有应变片的部件与轿架安装于同一侧，以便于测量。此外，为了修正轿架重量对试验结果的影响，必须在测试前对测试仪器进行调零操作。之后，在不施加外力作用下的条件下，将轿架安装于墩台座上。 （二） 、编制静载试验应力测试图

3、 进行静载试验时，首先在电梯正常运行的情况下，只需测量轿架一侧的应力，采用电阻应变测量法对载荷工况进行应力测试，从而得到轿架强度，其次结合理论分析，再考虑试验是否存在干涉等问题，最后确定轿架的应力测试点位置，并且做好现场操作及数据的记录工作。 （三） 、试验测量 静载试验项目包括均布载荷和偏载两项。由于在电梯的使用过程中，乘客站立的位置是随机的，因此电梯正常运行时存在不同载重的均载或是偏载的状况。因此，在试验测量这一环节中，必须根据电梯使用要求充分考虑各种条件下的正常以及异常工况，并分别用疲劳与短期载荷进行评价。 （四） 、测试结果分析 由电阻应变测量法分析以及试验结果可得： 通过理论计算得到

4、的理论数据与试验数据对比表明：因承载以及受力位置的不同，各构件包括同一构件之间的应力在分配上，常常存在不均衡的现象，从而造成构件安全余量过大。因此，可以根据试验测试结果，对电梯轿架设计进行适当的优化与调整，可通过加强筋或者改变材料型号的方法，来增加局部截面系数，从而对应力值较大的构件进行加强；同时，还可以在保障结构强度的基础上，减小应力值较低的构件的材料型号，并且进行结构轻量化优化设计，以降低轿架自身重量对整个点电梯的影响，同时尽可能的降低生产成本。 由于轿架的上轿底及以上的重量全部通过防振橡胶传递到轿底架，导致应力过于集中，常常使轿底架边梁防振橡胶处、后梁连接以及上轿底边框与防振橡胶连接部处

5、于危险临界点，因此，可以通过对轿底架以及上轿底防振橡胶部位进行二重框架组合的局部加强，以满足设计要求。对电梯轿架薄弱部位进行加强使轿架强度满足设计要求的最为有效的方法。 理论计算得到的理论数据与试验数据的应力趋势基本一致，但数据关联性不明显。 二、电梯驱动方式方面的改进 无机房电梯建设的一个重要方面就是进行驱动方式的改进。目前来说，比较新型的驱动形式主要有对轿厢采用直线电机、摩擦传动以及钢丝引导等三种驱动方式。这三种方式都具有共同的指导思想，就是采用对传动机构的环节进行简化或者对驱动装置的大小进行压缩的办法来解决井道布置的困难。 第一，通过钢丝绳的牵引来完成驱动。与传统的驱动方式相比，钢丝绳牵

6、引的方式有两大不同，其一是进行牵引的比率是 2:1，将牵引驱动的转矩变成原来的一半并将牵引轮的转速提高为原来的二倍，来实现主机外形尺寸的压缩。其二便是进行主机的无齿驱动和外型上的扁形盘式改造，使新型的驱动主机能够顺利的安装在井道壁和轿厢之间。第二，通过钢丝绳进行牵引式驱动。在这种驱动形式中，传统的圆形钢丝绳被扁形钢丝绳所取代，这样即使是两种钢丝绳的径比相同，也会使牵引轮的直径变小，在减小牵引驱动转矩的同时还能够提高牵引轮的转速，这样做就使驱动装置的尺寸在外型上大大缩小了，可以更容易在井道壁与轿厢之间进行安装。第三，通过直线电机来实现驱动。这种方式的驱动不需要进行对重，可以直接在轿厢上进行永久磁

7、铁的安装，在井道壁上固定上线圈，组成一个直线电机来直接进行轿厢的运动驱动。此外，在对重上也可以进行线圈的架设，同时在适当的井道壁上进行永久磁铁的安装，这样一来直线电机就能都进行轿厢的间接驱动。第四，驱动的动力来自摩擦轮。这种驱动是采用在轿厢底部直接安装摩擦轮的方式来进行驱动，摩擦轮可以通过接触轿厢的导轨，再借助压轮产生的正压力，主机驱动起来会使摩擦轮产生摩擦，进而使轿厢在导轨上发生运动。以上四种方式进行驱动，都能够实现无机房电梯内的井道布置，仔细分析其利弊，根据实际情况进行最有利的选择，同时在实践中不断进行经验的积累以实现技术的不断完善。 三、电梯优化安装工艺 正如我们所了解到的有脚手架电梯安

8、装，首先在安装前必须先吊运到机房、顶层、中间楼层等多处位置堆放，地点分散，时间长，容易被盗和损坏，而且产品零部件保管困难；其次，很多安装材料需要人力搬运到位，辅助性工作多，劳动强度大，人员投入多，既耗时又耗人；第三，电梯安装时在井道内有大量的电焊作业，虽然采取一定的安全措施，但因楼层多监控面广，存在严重的火灾隐患。 电梯无脚手架优化安装工艺是一种不以搭设脚手架为作业平台的经济适用安装工艺，主要利用卷扬主机和轿厢来进行井道内的支架安装、导轨定心、层站操控设备安装、井道内动力控制电缆配接线、以及对重架与轿厢架进行拼装等安装工作。 （一） 、对重架安装 （1）搬运和安装对重架：把对重架和适量的对重块

9、搬运到最顶层。在对重架上安装导向装置，安装位置是对重轮 油嘴面对厅门，在导向轮处安装导靴的位置。在机房承重工字钢上安装固定一个 2 吨的葫芦，把链条放到井道内。把对重架抬到厅门口，挂好葫芦，慢慢提升对重架。 （二） 、钢丝绳安装 （1）取一筒钢丝绳架在架子上，释放出钢丝绳，将绳头从轿厢绳头板 1 号绳孔从曳引轮绳孔返回机房，再从导向轮绳孔处放下。穿入对重轮返回机房做好一个绳头组件，穿入对重绳头板上 1 号绳孔。 （2）绳头组件内三角形卡销和钢丝绳要伏帖并拉紧，夹好绳夹。 （3）钢丝绳穿在对重轮靠墙的绳槽，曳引轮 1 号绳槽内。 （4）在往下放的钢丝绳上悬挂个滑轮挂上重物，慢慢往下放钢丝绳。（5

10、）站在厅门口面对轿厢，把轿顶轮右手侧螺丝拆除，钢丝绳放下后从此穿入轿顶轮。当钢丝绳全部穿入后，螺丝复位并紧固。 （6）在起吊时先把对重架挡绳杆间隙放大，麻绳、钢丝绳同时穿入对重架，捆扎好后用麻绳把钢丝绳拉到机房做好对重绳头组合。 （7）钢丝绳悬挂好后，加对重块。 （三） 、调整轿厢框架 当钢丝绳、对重块安装完毕，开始调整轿厢框架。 （四） 、安装轿厢移动工作平台 （1）轿壁拼装时应把轿壁折边处粘纸撕净，拼接时两片轿壁正面处应平整，高低要一样，拧紧螺丝。 （2）安装护栏。 （3）安装轿顶头顶保护。 （五） 、悬挂随行电缆和轿顶检修盒 （1）悬挂随行电缆。 （2）轿顶检修盒固定在防护栏上。 （3）

11、安装防脱轨开关。 （六） 、调试慢车 （1）调试人员需经过专业培训。 （2）调试人员需要对电梯的控制系统、模块子系统的功能和无脚手架安装工艺非常熟悉。 （3）调试人员非常熟悉 WWJSSS 规定、规章和流程，调试员必须严格控制短接线操作，确保轿顶急停、限速器、安全钳、夹绳器（如有）等开关能有效动作。 （4）按检查表确认表中所有项目符合后，按调试规范要求调试慢车，并确保轿顶照明强度足够。 结束语 总而言之，只有在实际安装全过程中注意各项技术要点的掌握应用和安全防护问题，严格按照电梯无脚手架施工工艺流程进行规范操作，遵守各项安装规章制度，才能将电梯无脚手架安装优化工艺的优越性充分发挥出来。 参考文献 1陈茹雯.某军车车身有限元分析及拓扑优化D.南京：南京理工大学，2004. 2于开平.Hyper Mesh 从入门到精通M.北京：科学出版社，2005. 3刘平辉.电梯轿架的工作机理和受力分析J.科技资讯，2009，4（25）：167-169.