垂直電梯機械安全裝置設計畢業(yè)論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 的作用下壓緊在操縱機構主動杠桿的杠桿臂上而產生一定的鎖緊力，通過螺母3可調節(jié)此鎖緊力的大小。電梯在正常的起動停車和運動時，此鎖緊力足以克服限速器的慣性和運動阻力；而當限速器動作時，限速器繩強制主動杠桿擺動，通過銷軸的斜面使其后縮，脫離鎖住位置然后操縱安全鉗制停。裝有此種防跳器時，安全鉗操縱機構的自鎖力可達到300N左右。圖23 安全鉗操縱機構中的防跳器；；；；； 安全鉗的設計與計算 安全鉗的安全技術規(guī)范按國內外電梯安全技術規(guī)范規(guī)定，安全鉗需要滿足下列要求：(1) 制停減速度和制停距離～，g是重力加速度。《電梯安全規(guī)范》中規(guī)定了漸進型安全鉗的最大和最小制停距離[3] （21） （22）式中ν —限速器動作速度（m／s），右邊第一項為對應于最大和最小平均制停減速度所要求的制停距離，相應的最大和最小制停距離如表31。(2) 在轎廂內載荷均勻的情況下，安全鉗使在轎廂制停后，轎廂地板的傾斜度應不超過其正常的5﹪。(3) 在安全鉗動作之間或同時應有電氣開關切斷電梯控制回路，使曳引機停轉。(4) 安全鉗夾緊彈簧和受力部件應有足夠的強度安全系數。安全鉗的制停過程將吸收運動轎廂的全部能量，包括動能和位能 =FS (23)因此 （24）式中：F—安全鉗的制動力（N）；Ge—轎廂載重量（㎏）；Gc—轎廂自重（㎏）；V—安全鉗制停時轎廂的速度（限速器的動作速度）m／s；S—制停距離（m）；g—重力加速度。制停距離 （25） 制停減速度 (26) 第3章 漸進式安全鉗的設計 漸進型安全鉗制動力的設計恒制動力漸進型安全鉗的承載彈簧是按平均制動力計算和調整的，以保證轎廂在滿載和空載情況下，其制停過程的平均減速度和滑移距離均能符合電梯安全規(guī)范要求[6]。平均制動力為 （31） =式中；FA—安全鉗平均制動力（N）；Ge —轎廂的額定載重（㎏）；Gc —轎廂系統(tǒng)的自重（㎏）；V—安全鉗的動作速度（m／s）；Smax—對應于轎廂滿載時的最大制停距離，由表31查得Smax= m；—換算系數。根據計算的平均制動力FA，要核算一下轎廂為空載情況下最小制停距離。 （32） =＞〔Smin〕= 最大平均制停減速度 （33） = g＜ 計算符合要求 承載彈簧的彈簧力按平均制動力計算，此時作用于每個夾緊表面的平均夾緊力為： （34）式中：n—夾緊表面的數量，取n=4；μ—夾緊零件與導軌工作表面之間的摩擦系數，μ=～，取μ=；由于安全鉗有兩個夾緊表面，因此作用于每個安全鉗的平均夾緊力為 承載彈簧在安全鉗夾緊時的壓縮力為 （35）式中：a和b分別為夾鉗的長臂長度和短臂長度 彈簧的的應力 （36）彈簧的設計應使其所計算的應力在安全鉗動作之前不超過其材料彈性極限的50﹪。在安全鉗夾緊時不超過其材料彈性極限的85﹪。σP=。 夾緊表面的比壓設計漸進型安全鉗在制停過程中將在導軌上滑移，因此夾緊表面是平的，不應具有齒紋，安全鉗夾緊時的比壓按最大制動力計算 （37） 因此作用于每個夾緊表面的最大夾緊力為 （38）式中：K—為零件受力不均勻系數，K=～。取K=；夾緊表面的比壓 （39）=692N／cm2 ＜〔P〕 符合要求式中：b和h分別是夾緊表面的寬度和高度（cm）；[P]—許用比壓 ，[P]=1500～2000N／cm2 。 漸進型安全鉗的夾緊表面是平面，在制停過程中與導軌工作表面發(fā)生摩擦滑移。摩擦系數的取值對安全鉗的設計計算和性能有很大影響。國外資料一般認為此摩擦系數與導軌工作表面的潤滑狀態(tài)有關。前蘇聯(lián)電梯書籍介紹對于采用滑動導靴，導軌有潤滑的情況下，摩擦系數μ= ～ ；而對于采用滾輪導靴，導軌無潤滑的高速電梯來說，摩擦系數較大μ= ～ 。這意味著高速電梯漸進型安全鉗的夾緊力將低于一般電梯的夾緊力[8]。天津電梯廠于1996年對16種規(guī)格的楔式恒制動力漸進型安全鉗進行了上百次的制動試驗，轎廂載重量從500kg到1500kg，／ｓ到 ／ｓ。試驗結果表明，此摩擦系數基本上與導軌表面的潤滑狀態(tài)無關。導軌無潤滑的高速電梯其制動摩擦系數反而低于導軌有潤滑的快速和低速電梯，因而所需的安全鉗夾緊力也更大[8]。根據試驗所得的數據， ～ 。／ｓ的高速電梯取較高的值，／ｓ的快速電梯，取較低的值[3]。當安全鉗楔塊提起與導軌面接觸時，為保證超速下降的轎廂能被夾持在導軌上，此時安全鉗上的楔塊受力必須滿足向上的力大于向下的力這個自鎖條件。即滿足不等式 （310）整理后得 取α=5176。 即可以保證可靠的自鎖夾緊αN1N2F2F1P鉗座楔塊導軌圖31楔型機構的自鎖夾緊條件安全鉗的操縱機構是安全鉗裝置的一部分，它是一組連桿系統(tǒng)。限速器動作時夾住限速器繩，通過此連桿系統(tǒng)操縱安全鉗使轎廂制停。典型結構見圖42所示。圖32 安全鉗操縱裝置的結構；；；；；；；；；；；；；；；；安全鉗及其操縱機構一般均安裝在轎廂架3上。安全鉗座2裝設在轎廂架下梁內，楔塊1在安全鉗動作時夾緊導軌使轎廂制停。轎廂架上梁的兩側各裝有一根轉軸16，操縱機構的一組杠桿均固定在這兩根軸上。主動杠桿10的端部通過8與限速器繩9連接。4個從動杠桿15分別安裝在兩側的轉軸16上。橫拉桿14連接兩側的轉軸以保證兩側的從動杠桿同步擺動，橫拉桿14上的正反扣螺母13可調節(jié)從動杠桿的位置。從動杠桿的端部各連接一條垂直拉桿5，并防止垂直拉桿幌。橫拉桿上的壓簧12使拉桿系統(tǒng)復位。垂直拉桿上的壓簧6促使安全楔塊1在正常情況下處于松開狀態(tài)。當電梯超速達到使限速器動作時，限速器繩9被夾住不動，隨著轎廂繼續(xù)向下運動，主動杠桿10被限速器繩帶動向上擺動，通過轉軸16使4個從動桿15同時向上擺動，帶動4跟垂直拉桿5提起安全鉗楔塊1，使楔塊與電梯導軌17發(fā)生接觸，接著依靠自鎖楔緊作用使安全鉗夾緊在導軌上，轎廂唄制停。這里要注意操縱機構杠桿的作用只是擺動一定上角度使安全鉗楔塊與導軌相接觸，一旦接觸之后，將靠自鎖楔緊作用而產生制動力，不再依賴于操縱機構。楔塊在自鎖楔緊過程中，將繼續(xù)抬起垂直拉桿5，壓縮壓簧6，那時從動杠桿15將不再起作用。主動杠桿10上附有碰鐵，當操縱機構帶動安全鉗動作時，此碰鐵使安全鉗急停開關11被打開，曳引機停止轉動。此急停開關不能自動復位，只有在松開安全鉗并排除故障之后，靠手動才能使其復位。當電梯提升高度較大超過30m時，安全鉗操縱機構上需要安裝防跳器7。電梯正常運行時，安裝在轎廂架上的主動杠桿10通過限速器繩9帶動限速器轉動。當電梯提升高度越大時，限速器系統(tǒng)的慣性和運動阻力也越大，電梯在起動和停車時將引起操縱桿機構的杠桿系統(tǒng)抖動，發(fā)出響聲，甚至會使安全鉗誤動作。安裝防跳器7將生產一定的鎖緊力，使操縱機構保護穩(wěn)定[8]。現在社會發(fā)展越來越快，樓房越多也越高，電梯的運行速度也越來越快，電梯的額定速度也越來越大，則相對制造成本與管理成本也越來越經濟。目前采用平均制動力是伴隨著速度的提高而下降的恒力式安全鉗，這還要從漸進式安全鉗的制動過程說起。1) 制動過程制動力的平均值是不同的，這是因為同一對安全鉗在不同速度下運行，但制動力的最高值卻近乎相同。圖33所示為同一對安全鉗在不同速度下工作的制動過程。圖33安全鉗在不同速度下的制動減速度曲線為了使得分析過程更加明了所以需要定性的分析；在圖33可知，隨著速度的增加，αmin變小，而產生這一現象的主要因素摩擦系數的改變。每當安全鉗停止動作發(fā)生時，轎廂的動能大部分都轉變成熱能從而在接觸表面發(fā)