電梯平衡系數(shù)曲線圖
電梯平衡系數(shù)從數(shù)學(xué)上講其實(shí)可以理解成對(duì)重與轎廂的比值百分比。我們可以從公式:
W=P+kQ
(k代表平衡系數(shù)的取值,貨梯一般取0.45-0.55,客梯取0.4-0.5)
來(lái)理解它的含義:
公式中符號(hào)W代表包括對(duì)重框架和對(duì)重塊在內(nèi)的總對(duì)重重量;
符號(hào)P代表電梯空載時(shí)轎廂(包括部分轎廂側(cè)電纜線及鋼絲繩在內(nèi))的重量;
符號(hào)Q代表電梯額定載重重量。
舉例:
比如電梯型號(hào)TKJ800/1.75-VVVF是額定載重為800kg、額定速度為1.75m/s的變頻變壓的客梯!
如果知道轎廂空載時(shí)轎廂的質(zhì)量為1000kg,那么對(duì)重總質(zhì)量則:
W=P+kQ=1000+0.45*800=1360kg!
由此,我們估算一下對(duì)重框架的質(zhì)量,就可以得出電梯安裝時(shí)需要的對(duì)重塊塊數(shù)(這里你必須知道每塊對(duì)重塊是多少質(zhì)量)。
總之:由上面所闡述的,電梯平衡系數(shù)k是用來(lái)確定對(duì)重總重量的一個(gè)取值參數(shù)常量,這個(gè)常量就跟我們平時(shí)計(jì)算物體重量時(shí)用到的當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭(約等于9.8m/s2)。
二、平衡系數(shù)對(duì)電梯電機(jī)功率的影響
平衡系數(shù)與電機(jī)功率的關(guān)系,可根據(jù)曳引電動(dòng)機(jī)的容量在初選和核算時(shí),可用經(jīng)驗(yàn)公式按靜功率計(jì)算。在鋼絲繩倍率和曳引機(jī)傳遞效率確定的情況下,唯一影響電機(jī)功率的因素就是平衡系數(shù)。由于平衡系數(shù)K的取值為0.4~0.5,簡(jiǎn)單比較平衡系數(shù)取極大值或極小值之間偏差10%,則電機(jī)功率的變化可達(dá)到10%。所以平衡系數(shù)的合理選配,就可以大大節(jié)省電能,調(diào)試時(shí)可以根據(jù)電梯運(yùn)行的具體情況結(jié)合出廠的平衡系數(shù)的設(shè)計(jì)值,決定實(shí)際平衡系數(shù)的取值。如果電梯經(jīng)常輕載運(yùn)行,平衡系數(shù)的取值可接近于規(guī)范下限值(即0.4);如果電梯經(jīng)常重載運(yùn)行,平衡系數(shù)的取值可接近規(guī)范上限值(即0.5),這樣優(yōu)化地調(diào)配有著明顯的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。實(shí)際情況如長(zhǎng)期重載的繁華擁擠的寫(xiě)字樓客梯、人流量超高的車(chē)站旅游景點(diǎn)的電梯、物流中心使用頻繁的貨梯等,長(zhǎng)期輕載的如私家電梯、手術(shù)室專(zhuān)用的醫(yī)梯等,都屬于比較特殊的工況,此時(shí)平衡系數(shù)選配合理,就能取得較好的節(jié)能效果。
三、平衡系數(shù)對(duì)電梯曳引力的影響
由電梯的工作原理可知,電梯驅(qū)動(dòng)的曳引力是由對(duì)重和轎廂的重力共同通過(guò)曳引鋼絲繩作用與曳引輪繩槽產(chǎn)生的,電梯曳引鋼絲繩懸掛轎廂一端的拉力和懸掛對(duì)重一端的拉力之間應(yīng)該滿(mǎn)足歐拉公式即: ,其中為曳引繩在曳引輪槽中的當(dāng)量摩擦系數(shù),與曳引輪的繩槽形狀和曳引輪材料等有關(guān);為自然對(duì)數(shù)的底;為曳引繩在曳引輪上的包角(rad),式中稱(chēng)為曳引系數(shù),它與、有關(guān)。
為了電梯的安全使用,電梯在轎廂裝載和緊急制動(dòng)的情況下要滿(mǎn)足(當(dāng)使電梯在工作情況下不打滑,保證有足夠的曳引能力):;而在轎廂滯留工況(對(duì)重完全壓在緩沖器上,曳引機(jī)仍按向上行方向旋轉(zhuǎn)時(shí),轎廂不可能再向上提升,這是十分重要的安全條件,是當(dāng)電梯越程后不發(fā)生沖頂事故的最后保障)要滿(mǎn)足:
平衡系數(shù)的取值將直接影響曳引輪兩側(cè)鋼絲繩的張力平衡,其影響到電梯的曳引能力。例如當(dāng)轎廂進(jìn)行二次裝修的時(shí)候,其平衡系數(shù)比設(shè)計(jì)值要小,此時(shí)在做125%曳引制動(dòng)試驗(yàn)時(shí),轎廂和對(duì)重的載荷不平衡就很明顯,使的值增大,即曳引條件不能滿(mǎn)足,當(dāng)最大不平衡載荷大于電梯的最大曳引力時(shí),曳引鋼絲繩在曳引輪繩槽中將出現(xiàn)打滑,電梯會(huì)發(fā)生溜車(chē)事故。所以不論在電梯設(shè)計(jì)時(shí),還是在實(shí)際的電梯使用過(guò)程中,對(duì)平衡系數(shù)K的選擇都要考慮到對(duì)電梯曳引能力的影響。
四、電梯平衡系數(shù)的檢測(cè)方法
在工程實(shí)際中,電梯平衡系數(shù)的檢測(cè)方法有電流法、電壓法、功率法、轉(zhuǎn)速法等。一般情況下,采用交流電動(dòng)機(jī)的電梯多采用電流法,采用直流電動(dòng)機(jī)的電梯多采用直流電壓表測(cè)量串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中標(biāo)準(zhǔn)電阻兩端的電壓或直接用直流鉗形表測(cè)量電壓的方法?,F(xiàn)在工程實(shí)際中的電梯絕大多數(shù)采用交流電動(dòng)機(jī),一般采用電流法檢測(cè)平衡系數(shù),這種檢驗(yàn)方法是國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局2002年發(fā)布的《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)程》采用的方法。其8.3.1項(xiàng)檢驗(yàn)方法為:轎廂分別承載0、25%、50%、75%、100%的額定載荷,進(jìn)行沿全程直駛運(yùn)行試驗(yàn),分別記錄轎廂上下行至與對(duì)重同一水平面時(shí)的電流、電壓或速度值。對(duì)于交流電動(dòng)機(jī)通過(guò)電流測(cè)量并結(jié)合速度測(cè)量,做電流-載荷曲線或速度-載荷曲線,以上、下運(yùn)行曲線交點(diǎn)確定平衡系數(shù)。電流應(yīng)用鉗型電流表從交流電動(dòng)機(jī)輸入端測(cè)量。對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)通過(guò)電流測(cè)量并結(jié)合電壓測(cè)量,做電流-載荷曲線或電壓-載荷曲線,確定平衡系數(shù)。這種方法是檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)廣泛采用的方法。
五、平衡系數(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題
平衡系數(shù)的確定必須在設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合鋼絲繩、鋼絲繩數(shù)量、曳引輪繩槽參數(shù)、安全鉗、緩沖器、曳引機(jī)等綜合考慮。同時(shí)需要指出的是,平衡系數(shù)的取值,并非只要安裝或者驗(yàn)收時(shí)測(cè)得在40%-50%即可,而是必須保證轎廂、對(duì)重重量與設(shè)計(jì)要求一致的前提下才行。這就要求實(shí)際安裝時(shí)不得隨意改變轎廂重量,電梯驗(yàn)收時(shí)或檢驗(yàn)時(shí)必須檢測(cè)實(shí)際值與設(shè)計(jì)值是否一致,有無(wú)私自改變轎廂重量。
六、平衡系數(shù)重要性
近年來(lái),有些建筑尤其是高檔建筑在對(duì)客用電梯裝飾要求很高。因?yàn)檗I廂改變裝璜設(shè)計(jì)影響到轎廂重量,改變轎廂重量則影響到曳引條件及平衡系數(shù)的改變,同時(shí)也影響到安全鉗及緩沖器的是否適用。所以電梯在經(jīng)過(guò)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督總局特種設(shè)備檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)驗(yàn)收合格投入使用后,使用單位不得隨意對(duì)轎廂進(jìn)行裝潢,在對(duì)轎廂進(jìn)行裝潢前必須經(jīng)原制造單位同意,并且改造后要重新檢驗(yàn)。同時(shí)還應(yīng)該驗(yàn)證電梯的安全鉗、緩沖器、安全裝置等是否仍可靠有效,其中平衡系數(shù)等重要檢測(cè)參數(shù)還要重新測(cè)定,否則將會(huì)留下安全隱患,從而造成事故,給人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失。為有效地防范此類(lèi)電梯事故的發(fā)生,必須加強(qiáng)設(shè)備的使用單位以及維修保養(yǎng)單位維的安全防范意識(shí),執(zhí)行“安全為主,預(yù)檢預(yù)修,計(jì)劃保養(yǎng)”的原則,健全、完善的電梯使用管理制度,管理應(yīng)到位,責(zé)任應(yīng)明確; 加強(qiáng)對(duì)使用人員的教育培訓(xùn)工作,強(qiáng)化安全意識(shí)行為,根據(jù)規(guī)定對(duì)電梯進(jìn)行維修保養(yǎng),有異常情況必須及時(shí)向上級(jí)或質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)及時(shí)匯報(bào),做到事故隱患早發(fā)現(xiàn)、早排除。