摘要:高层建筑的建设使电梯起着重要的作用。在一定程度上,它可以使人们的旅行更加方便和快速,同时,它有助于人们生活空间的发展。但是人们经常可以从新闻报道中看到关于电梯安全事故的报道,震惊的同时,也为解决电梯机械故障的工作人员敲响了警钟。为避免电梯相关事故的发生,迫切需要对电梯的机械故障进行修复和排除。在此基础上,有必要对电梯本身进行优化设计,防止发生安全事故。
关键词:电梯机械;故障;诊断;优化设计
1 电梯机械系统工作原理
电梯主要由电气与机械部分组成,其中会有部分电梯增设安全保护系统。倘若根据电梯机械结构划分,则可将电梯划分为机房、层站、轿厢、井道等部分。其中,电梯的机械部分主要涵盖轿厢系统、导向系统、重量平衡系统、曳引系统以及门系统等,电梯使用中通常会出现正常升降情况与停止维护情况。我们以1:1绕绳电梯举例对其工作原理进行说明,电梯的升降功能实现主要由曳引轮通过牵引钢丝绳和电动机传动,位于钢丝绳两端部位悬挂轿厢与对重,在电动机变速转动的过程中,减速器则会同时联动曳引轮转动,基于钢丝绳与曳引轮产生摩擦,便能保证两者之间能够产生足量牵引动力去带动电梯升与降。
2 电梯运行中常见的机械故障及其原因分析
电梯在运行过程中,一旦出现机械故障,将会伴随潜在的危险性。尤其在现在社会电梯的使用频率愈加频繁,所以一定要有效避免电梯中的机械故障,才能将事故发生的概率降到最低。基于此,维修人员必须明确电梯运行中常见的机械故障的引发原因,从而有的放矢,对症下药。
2.1 机械疲劳引发的故障
现阶段的很多电梯都会使用电磁式称量设备,这会对电梯控制系统给予持续变化的载荷信号。这样不止可以对群控系统的调度工作有利,而且可以完成载荷信号到电梯启动体系的传输过程,从而保证电梯启动和运转过程中,载荷信号可以让电梯启动获得电流,从而协调转矩,保障电梯的正常运转。
2.2 电梯门系统引起的故障
电梯的门系统也是电梯运行中机械故障频发的一个地方,因此在电梯门系统上通常会安装两个微动的装置,其中一个装置在电梯达到百分之80载荷的时候自动运作。使得电梯在满载运行过程中,只响应电梯轿厢的指令,在保证指令准确性的情况下,直接到达呼叫站点。而另一个装置需要在电梯达到百分之110的载荷,也就是超载运作时响应。当电梯判断处在超载状态时,电梯将处于无法运行的状态,电梯门打开,电梯轿厢内部发出警报声响。微动开关一般位于活动轿厢的底盘出,通过螺丝固定,因此只要调节螺丝,就能够很好调节载重量的范围。
2.3 由于正常磨损引起的故障
任何机器在正常运行工作中,都不可避免造成磨损,电梯也不例外。如果不能及时对机械故障进行检修就会令电梯上的滑动和滚动零部件的磨损情况更加严重,从而导致机械零部件直接报废,最终引发故障。
3 电梯机械故障诊断系统的优化设计
3.1 电梯导向系统的设计
电梯导向系统功能是限制轿厢和对重活动自由度,使轿厢和对重只沿着各自导轨作升降运动,使两者在运行的过程中更加平稳,不会偏斜,保证电梯机械稳定性,是电梯机械发展的一大里程碑。电梯导向系统由导轨、导靴、导轨架三部分构成,在电梯升降的过程中,导向系统中的导轨和导靴都是常用部件,通常导靴固定在电梯上,在电梯升降的过程中导靴在导轨上滑动,其运行过程中摩擦系数较大,长期使用会导致导靴与导轨之间间隙增大,从而降低电梯运行稳定性,并产生较大的噪声,给电梯乘客带来不适感,而且还会降低导靴与导轨的使用寿命。
为了解决上述问题,设计者进行了一系列研究,旨在延长导靴与导轨的使用寿命,对导靴的靴头、靴体和靴座进行合理化设计,主要包含三项措施,优化导轨结构形式、严格筛选材料以及不断校核导轨强度。
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3.2 轿厢系统及PLC控制系统的设计
由于老式电梯可靠性较差,使用者对其安全性提出质疑,要求进行改造。因此,电梯机械设计者可通过编程控制器(PLC)对电梯自动控制系统进行设计,从而提高国产电梯技术水平和质量。加强电梯轿厢及PLC控制系统理论研究,能够有效减少电梯事故发生概率,实现为人民服务的宗旨。
3.3 重量平衡系统的设计
重量平衡系统主要作用是在电梯运行中平衡轿厢及电梯负载重量,同时并减少电动机功率损耗,在电梯机械设计中,要保证轿厢与对重间的重量差保持在限额之内,这样既可以减轻牵引绳与导轨之间的曳引力,还能够延长牵引绳使用寿命。此外,选择合适的材料也可以有效地加强电梯机械的强度,减少电梯出现故障概率。总之,合理设计重量平衡系统可以加强电梯机械的平衡性,保证电梯质量,让用户更加放心。
3.4 曳引系统的设计
曳引系统是整个电梯机械设计的核心,其重要性毋庸置疑,它是驱动电梯的轿厢和对重做上、下运动的部件,由曳引电动机、制动器、减速箱以及曳引轮组成。它能调动电梯机械的整体性,在曳引电动机设计中,要尽量减少曳引电动机噪音,增强稳定性与机械特性,保证其维护简单。在曳引轮材料选择上,材料必须满足强度大、韧性好、耐磨损以及耐冲击强等特性,尽可能减少曳引钢丝绳在曳引轮绳槽内的磨损。
3.5 轿厢系统设计
轿厢作为电梯运载乘客或货物的承载空间主体,主要由轿厢架与轿厢体两部分构成。其中轿厢架的作用在于承载重量,因此在设计中需要在轿厢架上进行拉条安装,目的在于提高韧度,防止轿厢出现倾斜情况。轿厢体则有着极为复杂的内部构成,主要由轿门、轿壁、轿顶与轿底组成。其中轿顶在设计过程中会布局好照明设备与检修装置,部分设计人员还会将安全逃生窗布设在轿顶部分,确保在故障意外发生时,救援人员能够及时从轿顶进入展开解救。轿底作用主要体现在对乘客与货物的支撑作用上,通常轿厢都会配备称重设备,一旦电梯内部承载超过负荷,便会发出超重报警提示音。轿壁处在轿顶与轿底的中间衔接位置,将两者有效相连,在设计过程中便需要重点关注其机械强度,所以一般会采用墙筋去加固轿壁背面部位。
3.6 称量装置设计
一般来讲,电梯的称量装置大多数会被安装在轿厢顶部绳头组合联结处,该装置的主要部件为杠杆与弹簧组,工作原理便是借由杠杆的摆动幅度去体现出电梯轿厢内部的承载重量,倘若超过荷载,杠杆的摆动幅度便会超出额定范围,进而触发保护机制。此外,超载称量装置如何受设计所限而无法安装在轿顶或者轿顶部位,并且电梯设计采取2:1绕法时,便可将超载称量装置安装在机房当中。值得注意的是,这一装置同轿顶称量装置相同的是都需要安装在电梯顶部绳头联结处,但其杠杆会跟随绳头呈纵向上下移动,一旦电梯内部重量超出荷载,便会自动触发保护机制。
结束语
排除电梯故障,优化电梯设计对于居民使用电梯安全是极为重要的,因此一定要对之引起重视,从而及时检修,优化相关设计,从而提升电梯质量。
参考文献
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论文作者:闻博
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第11期
论文发表时间:2019/10/17
标签:电梯论文; 机械论文; 故障论文; 系统论文; 导轨论文; 装置论文; 曳引论文; 《当代电力文化》2019年第11期论文;