影响斜行电梯舒适感的因素分析.pdf

36特 种 设 备 安 全 技 术2023 年第 4 期立梁组件上下 4 组滚轮导靴沿斜行轨道上下移动，钢丝绳直接连接在轿架的上横梁组件上，轿厢固定在轿架下横梁组件上。斜行电梯的导轨通常分为运行导轨、护轨以及安全钳作用导轨。其中，运行轨道承载轿厢和对重在水平方向和垂直方向的作用力，为了防止脱轨采用 H 型导轨；室外型斜行电梯受风载荷的影响，轿厢系统的滚轮会产生负压力，护轨的设置能使轿厢系统保持在动态包络的极限范围内，从而保持轿厢垂直运行，保证乘梯的舒适感。安全钳作用导轨，在非控制状态下轿厢失速下行时，使轿厢致停安全钳。斜行电梯的导靴由于在斜面上运行，不宜采用滑动导靴，多采用滚轮导靴，由于导靴要有足够的支撑力来支撑轿厢与对重，因此，按常规滚轮导靴的结构来设置是远远不够的，一般采用多个滚轮结构，且使用强度应有充足的设计余量1。2.3振动量化要求有研究人员根据振动的原因及频谱分析，在电梯运行中，导致乘客出现不舒服的生理极限的各项参数为：垂直方向加减速度范围为 1.0 1.5m/s2，加减速度在运行中的变化率为 2.55m/s3，噪声为 50dB（A），水平振动在 0.15 0.2m/s2；乘客在乘坐中的耳压变化为2000Pa。斜行电梯在运行中的水平加速度要控制在小于等于0.01gn，水平方向加速度的变化率要控制在0.2m/s3左右，同时其垂直加速度要在（1m/s20.1gn）的数值之下1。3钢结构及导轨强度刚性校核3.1支撑的要求与垂直电梯不同的是，本研究对象的轿厢是通过安装在轿厢底部的运动底座实现轿厢延倾斜导轨运行的，1工程概况某酒店坐落于风景如画的十九峰景区内，酒店设计有云顶客房，宾客可通过的斜行电梯直达，电梯采用四周透明轿壁，沿途可饱览十九峰的秀丽景致。该电梯运行长度为 206 米，上下端站高度差为 139 米，额定载荷为 1000kg，设计速度为 1.6m/s，中途不设站，电梯运行方向与水平面的夹角 39.7。由于自身定位，在确保安全的同时，提升舒适性尤为关键。为此，我院与业主及设备提供方就斜行电梯工作状态下振动分析及舒适性控制开展了研究。2振动分析及要求2.1振动主要来源振动是电梯舒适性评价中的一项重要指标，舒适性是人的一种感官，其中振动是一项主要的可量化评价的指标，而振动是通过加速的反映。如果电梯匀速运行、启动停止时缓和，那么乘梯能有很好的舒适体验，反之，如果运行时候短时间内多次启停，速度变化率快，影响乘客乘梯的舒适性。水平方向的振动主要来源于：导轨制造及安装精度低、导靴安装间隙过大或过小；导轨的垂直度、接头台阶不满足要求；导轨与导靴运行表面的润滑。垂直方向的振动主要来源于：导轨的刚性不足，引起的垂直方向的振动。主机周期性的运行振动；调试不合理，加加速度值过大；钢丝绳张力不均，导致运行时窜动。2.2斜行电梯结构特点斜行电梯的机构与普通曳引电梯略有不同，斜行电梯也有轿架，其结构与直梯的不同，轿厢系统借助轿架影响斜行电梯舒适感的因素分析马良平1,2章明辉1,2赵越峰1,2摘要介绍了绍兴地区第一台斜行电梯的使用情况和设计参数，分析了影响乘梯舒适性的因素，并通过对钢结构和导轨的校核，确保运行基础的强度和挠度符合，把控舒适性基本要求。关键词斜行电梯振动加速度强度挠度收稿日期：2023-01-3137特 种 设 备 安 全 技 术2023 年第 4 期垂直电梯导轨正常运行时并不受力，主要启导向作用，而斜行电梯的导轨不仅启导向作用，还支撑整个轿厢、对重及钢丝绳和附属电缆的重量。导轨的机械强度不仅要符合 GB/T 35857-2018斜行电梯制造与安装安全规范5.7.1.1 的要求，还要有足够的刚性保持运行平稳性能。同样的道理，与导轨相连的钢结构，作为整个电梯部件的支撑，也需要有同样的刚性。3.2钢结构校核该斜行电梯的基础桩位置，提升角度和高度等立面布置情况见图 1 所示。主桥结构（由设计单位设计，建设单位提供）采用空间杆系有限元模型进行计算，计算程序采用 Midas/Civil 空间有限元程序，计算模型如下，主梁应力见图 2、图 3 所示，扰度值见图 4、图 5 所示：图 1斜行电梯立面布置图图 2主梁正应力（MPa）图 3主梁剪应力包络图图 4恒载挠度值图 5活载挠度值从图 2 可以看出：运营阶段主梁上缘最大应力为-249.7MPa，均小于 275MPa，满足规范强度设计值要求。从图 3 可以看出：主梁支点最大剪力为 61.5MPa 160MPa，满足规范要求。跨中最大恒载挠度-17.2mm，活载挠度：最大活载挠度-4.76mmL/500=59.8mm，刚度满足要求。综合以上几点，该研究对象斜行电梯基础的强度、挠度验算满足要求，基础结构满足要求。3.3导轨校核3.3.1斜行电梯的设计参数及电梯轿厢选用导轨的参数见表 1、表 2、表 3。截面如图 6 所示。表 1斜行电梯设计参数参数名称参数代号 参数单位 参数数值备注电梯额定载重Qkg1000轿厢自重Pkg2200电梯额定速度vm/s1.6轿厢净深CDmm2000轿厢净宽CWmm1500轿厢净高CHmm2300导轨支架间距lmm1250运行角度39.7电梯运行方向与水平面的夹角重力加速度gnm/s29.81弹性模量Ekg/22.06E+05每千克受重力gN/kg9.8表 2导轨设计参数参数名称参数代号 参数单位 参数数值备注电梯轿厢导轨型号T127-1/B电梯轿厢所选导轨的参数RmMpa420导轨压弯时的 值As%30轿厢导轨的数量n238特 种 设 备 安 全 技 术2023 年第 4 期参数名称参数代号 参数单位 参数数值备注导轨支架的垂直间距lmm1250安全钳作用导轨数量m2表 3T127-1/B 型导轨技术参数型号AIxWxixIyWyiycT127-1/B22.74 187.9 30.65 3.065 149.9 23.61 2.36110单位cm2cm4cm3cmcm4cm3cm图 6导轨截面图安全钳为渐进式安全钳从 GB21240-2007，表 G2 可查得，安全钳动作时的冲击系数为：k1=2。从 GB7588-2003，表 G2 可查得，正常运行时得冲击系数为：k2=1.23.3.2导轨的许用应力，许用变形导轨所选用材料的抗拉强度为 Rm=420，则从GB21240-2007，10.1.2.1 表 6 可得到导轨在不同工况下的安全系数，可得许用应力：正常使用工况下 perm=186Mpa安全钳动作工况下 perm=233Mpa由 GB21240-2007，10.1.2.2 中“T”型导轨得最大允许变形可得，对于装有安全钳的轿厢、对重导轨，安全钳动作时，在两个方向上为 5mm。导轨得最大许用变形 perm=5mm3.3.3导轨的压弯系数安全钳动作时导轨的压弯应力，采用“”方法计算压弯应力。是一个与 和 Rm 有关的一个参数。查表得 i=23.61=1.1723.3.3.1电梯正常运行时的导轨校核由导向力引起的 Y 轴上的弯曲应力为：翼缘弯曲应力：挠度：结论：电梯在正常运行时，导轨的复合应力与翼缘弯曲应力皆小于导轨的许用应力，导轨的应力符合要求；导轨Y方向挠度小于导轨的许用挠度，导轨的挠度符合要求。3.3.3.2电梯安全钳动作时的导轨校核由导向力引起的 Y 轴上的弯曲应力为：翼缘弯曲应力：挠度：结论：电梯在安全钳动作时，导轨的复合应力与翼缘弯曲应力皆小于导轨的许用应力，导轨的应力符合要求；导轨 Y 方向挠度小于导轨的许用挠度，导轨的挠度符合要求。4结束语我院在监督检验过程中，对影响乘梯舒适性的安装节点进行了控制，并对安装后进行了振动加速度的测试，为甲方提供了一份满意的答卷，同时协助设备提供方形成了电梯振动的舒适性评价方法，并将成功经验推广到其他的项目中去。参考文献1 陈萍.斜行电梯结构特点分析 J.科技创新与应用 2020（28）60-61.2 赵洪波.斜行电梯安全钳常见故障及其制动力分析 J.中国电梯2021（11）26.作者马良平1,2章明辉1,2赵越峰1,21绍兴市特种设备检测院 浙江绍兴邮编3120712绍兴市特种设备智能检测与评价重点实验室 浙江绍兴邮编312071