一、曳引机
曳引机是指包括电动机、制动器和曳引轮在内的靠曳引绳和曳引轮槽摩擦力驱动或停止电梯的装置。
由于电梯经常在负载变化、方向变换的情况下运行,每一次停靠,电梯均须完成起动、调速和制动等一系列工作,对于客流量大的电梯,电动机每天起动的次数可高至数百次甚至上千次,因此电梯曳引机的电动机必须具备下列特点:
(1)要有较大的启动力矩和较小的启动电流;
(2)能够适应频繁启动、制动及正、反运转的特性;
(3)在电源电压波动时,电动机的转差率变化小,保证电梯速度不发生大的变化;
(4)要有较硬的机械特性,电梯不会因运行时负荷的变化造成电梯运行速度的变化;
(5)应运转平稳、工作可靠、噪音小及维护方便。
电梯曳引机的电动机常见类型包括直流电动机、交流电动机两种,其中直流电动机由于调速性能好、启动转矩大,因此常使用在高速电梯中。曳引机包括有齿轮曳引机和无齿轮曳引机。有齿轮曳引机是指电动机通过减速齿轮箱驱动曳引轮的曳引机。有齿轮曳引机主要由电动机、电磁制动器、联轴器、减速箱、曳引轮、盘车手轮和底座等组成,常见的产品结构图。
1- 减速箱 2- 制动器 3- 电动机 4- 旋转编码器 5- 机座 6- 曳引轮
1- 曳引轮 2- 机座 3- 盘车手轮 4- 电动机 5- 制动器 6- 松闸扳手 7- 减速箱
无齿轮曳引机是指电动机直接驱动曳引轮的曳引机,常见结构如图
二、减速箱
减速箱的作用是降低电动机输出转速,提高转动力矩。有齿轮曳引机常用的减速箱有蜗轮蜗杆减速箱、斜齿轮减速箱和行星齿轮减速箱等。蜗轮蜗杆减速箱具有减速比大、传动平稳、噪声小等优点,因而得到了广泛的应用,但其缺点是传动效率不高,发热量较大。(蜗轮蜗杆的一般效率为70~80%,行星传动一般效率为 80~88%,永磁同步主机为 85~92%)。蜗轮蜗杆减速箱内应注入适量合格的润滑油,这对蜗轮、蜗杆以及轴承的工作是很重要的。它不但能减小表面摩擦力,减少磨损,提高传动效率,延长机件的使用寿命,而且还能起到冷却、缓冲、减震、防锈等作用。减速箱的润滑包括对轴承的润滑和对蜗轮蜗杆的润滑两方面的内容。对于蜗杆上置式的轴承应采用润滑脂润滑,曳引机出厂时已在轴承注入了适量润滑脂,在使用中应按说明书的要求,按时适量地添加,以保证轴承有足够的润滑。对于蜗杆下置式的润滑通常采用在减速箱内注入润滑油。减速箱里注入油少,会使蜗轮或蜗杆浸入油太少,造成润滑不良,油多则会产生太大的搅油能量损失,引起发热,发生气泡等现象,并促使油质快速变质不能再用。所以,减速箱注入的油量是关系到润滑是否正常的重要因素,因此在减速箱上设有油镜或油针,可用来检查注油量。对于油针,应使油面位于两条刻线之间;对于油镜,油面应位于中线为宜。
图所示的曳引机中主要零件主要有曳引轮 2、传动套筒 3、蜗轮 5、蜗杆 9、主轴 7、轴承(1、6)、机座 8、机盖 4 等。
三、曳引钢丝绳
钢丝绳由钢丝、绳股和绳芯组成,电梯用钢丝绳常见结构有:8×19S-NFC 和6×19S-NFC,如图所示。
钢丝:钢丝是钢丝绳的基本单元,要求有很高的强度和韧性。
绳股:由钢丝捻成的每一小绳股。相同直径与结构的钢丝绳,股数多的抗疲劳强度就高。
绳芯:即被绳股所缠绕的挠性芯棒,起支撑固定绳股的作用。绳芯分纤维绳芯和金属绳芯两种。纤维绳芯能增加绳的柔软性,还能起到存储润滑油的作用。
根据《电梯用钢丝绳》(GB 8903—2005)的要求。常用的电梯钢丝绳标记如下:
13NAT 8×19S-FC 1500 U Z S―GB 8903—2005
(1)13——钢丝绳公称直径 13 毫米;
(2)NAT——光面钢丝;
(3)8 ——绳股数目。即钢丝绳绳股数目为 8;
(4)19——每根绳股内钢丝数量。即每股绳由 19 条钢丝组成;
(5)S ——绳股型式。指钢丝绳股内各层钢丝相互之间的接触状态,可分为点接触,线接触、面接触三种。S 为西鲁式;
(6)FC——绳芯的材料为纤维绳芯。NFC 为天然纤维,SFC 为合成纤维;
(7)1500——钢丝绳级别。指钢丝的抗拉强度是 1500 N/mm2;
(8)U——表面状态为光面或无渡层。
(9)ZS——绳股为右捻“Z”,绳为左捻“S”;
(10)GB 8903—2005——生产标准号。
曳引绳张力不均匀不仅会影响电梯的悬挂系统安全系数,还会导致曳引轮和钢丝绳的加剧磨损。曳引绳张力大的绳不一定对曳引轮绳槽磨损更严重,曳引轮绳槽磨损严重程度取决于钢丝绳在绳槽中的相对移动。由于钢丝绳的弹性特性和环境温度影响,钢丝绳在使用过程中应定期检查长度变化,如果伸长量过大,就会影响到对重侧对重撞板与缓冲器顶面间的距离变化,无法保证轿厢冲顶时极限开关在对重撞击缓冲器前动作,严重时更会在正常运行时撞击缓冲器造成故障。为此,在使用过程中需要定期调节钢丝绳长度。钢丝绳冬天伸长量比夏天更大(与热胀冷缩不一致):冬天,温度下降时,钢丝绳伸长量会较大。因为绳股与绳芯的收缩比不一样,天气变冷了,绳芯收缩比比绳股的大,绳芯变小了,钢丝绳轴向有一定的拉力将其间隙消除,捻制而成的钢丝绳就会变长了。曳引绳是用摩擦力传动,不应加油。但,钢丝绳表面常会有一些油,这是钢丝绳芯防锈油渗出所致。曳引钢丝绳的常见的破坏形式有断丝、断股、腐蚀、磨损,其中主要破坏形式是磨损。钢丝绳磨损过大也会影响曳引力。钢丝绳磨损后其直径就会减小,钢丝绳与其绳槽的摩擦力就可能达不到设计的要求。出现下列情况之一时,悬挂钢丝绳和补偿钢丝绳应当报废:
①出现笼状畸变、绳芯挤出、扭结、部分压扁、弯折;
②断丝分散出现在整条钢丝绳,任何一个捻距内单股的断丝数大于 4 根;或者断丝集中在钢丝绳某一部位或一股,一个捻距内断丝总数大于 12 根(对于股数为 6 的钢丝绳)或者大于 16 根(对于股数为 8 的钢丝绳);
③磨损后的钢丝绳直径小于钢丝绳公称直径的 90%。
采用其他类型悬挂装置的,悬挂装置的磨损、变形等应当不超过制造单位设定的报废指标。随着技术的发展,曳引钢丝绳的结构和形式也出现了变化。现在美国奥的斯公司研制成功了扁平钢带传动,将 12 根具备很强张力的 2mm 钢丝绳嵌在聚亚胺脂套管内,它比传统的曳引钢丝绳强度大、磨损小、安装方便而且噪音更小。
四、电梯常用绳头组合类型
常用的钢丝绳绳头固定方法有绳卡法,插接法,金属套筒法,锥型套筒法和自锁紧楔形绳套法等几种。
绳头组合的作用是固定曳引钢丝绳。为了保证多根钢丝绳的张力具有自动调节的能力,至少在悬挂钢丝绳或链条的一端应设有一个调节装置用来平衡各钢丝绳的张力,一般采用压缩弹簧。如图