隨著社會的不斷進步,建筑業(yè)與電梯行業(yè)的不斷發(fā)展,電梯不僅僅是人們生活所必須的交通工具,它已悄然走進私人住宅之中,這就是家用電梯。隨著各地別墅群的不斷開發(fā),這類電梯的需求量也在節(jié)節(jié)攀升。針對這一市場,吸收引進國內(nèi)外的先進技術,開發(fā)研制這款家用電梯。該電梯采用平開式廳門及無轎門的結構形式。在電梯的驅動方式上,從噪聲、振動、舒適感等幾方面綜合衡量后,選擇技術相對成熟的曳引式電梯技術,比照螺桿式及液壓式電梯,既降低加工及安裝的難度,降低成本,也避免液壓電梯的漏油、更換油等維修問題。該電梯的主要安全部件采用國內(nèi)知名電梯配套廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品,從而保證產(chǎn)品的高性能、高質量和高穩(wěn)定性,可以滿足用戶及市場的需求。

1.1 主要技術性能參數(shù)

額定載重量:Q=400Kg;電梯額定速度:V=0.3米/秒;提升高度:H=2.7米;轎廂理論重量:P=480kg。

對重理論重量:G=660kg;曳引比:1:1,i=1;鋼絲繩根數(shù):n=4根;鋼絲繩直徑:d=Ф8 mm。

1.2 曳引機的功率計算

N=Qv(1-ψ)/102ηi

其中:Q=400 Kg

V=0.3m/s

ψ=0.4-0.5取0.45(平衡系數(shù))

η=0.60(機械效率)

ī=1

N=Qv(1-ψ)/102ηī

=(400×0.3×0.55)/(102×0.60×1)

=1.08 KW

根據(jù)吉梯機電(上海)有限公司樣本可初步選擇:

HSU100型曳引機,具體參數(shù)如下:

P機=2.2 KW n額=22 rpmM額=408 Nm

D輪=Ф260 mm v=0.3 m/s

m載=400 Kg d繩=Ф8 mm軸載=1686 Kg

1.3曳引機的校核

1)P=2.2 KW>N=1.08 KW

2)m載=400 Kg=Q/i=400 Kg

3)實際運行扭矩M計按超載10%計算:

(1.1-0.45)Q·gn·D輪 0.65×400×9.8×0.26

2×i 2×1

4)主軸最大靜載荷計算

曳引繩φ8的重量q=0.221kg/m

T=P Q q.n.H P Q.k=480 400 0.221×4×2.7 480 400×0.45

=1542.4<軸載=1686kg

綜上所述,選此曳引機符合要求。

2 曳引條件的計算

根據(jù)GB7588-2003標準的計算方法進行計算,能夠滿足曳引條件。計算過程略。

3 曳引鋼絲繩安全系數(shù)計算

根據(jù)GB/T21739-2008標準中第13.5.1.4款的規(guī)定,懸掛繩的最小安全系數(shù)應為12,其中安全系數(shù)是指裝有額定載荷的轎廂停靠在最低層站時,一根鋼絲繩的最小破斷負荷(N)與該鋼絲繩所受最大力(N)之間的比值。

Tmax=480 400 4×0.221×2.7=882.39Kg

而每根鋼絲繩所受的力為:P=Tmax/4/1=220.6Kg

由機械設計手冊表8.1-11中得知,鋼絲繩的最小破斷載荷為30.8KN,則鋼絲繩的實際安全系數(shù)為:S=30.8×1000/(220.6×9.8)=14.25(≥Sf=12)

故,鋼絲繩的安全系數(shù)完全符合GB/T21739-2008的規(guī)定。

4 導軌彎曲應力計算

根據(jù)GB7588-2003標準的計算方法進行校核計算,選用T75-3B導軌適用。計算過程略。

5 轎廂面積及通風面積計算

根據(jù)GB/T21739-2008家用電梯制造與安裝規(guī)范第四章的規(guī)定,轎廂的凈裝載面積不應超過1.6m2。

轎廂內(nèi)有效面積:m=1.0×1.15 0.95×0.05=1.2m2<1.6m2

故:滿足要求。

由于此家用電梯為無轎門結構,故通風面積不計算了。

6 底坑地板受力

根據(jù)GB/T21739-2008標準中第五章的規(guī)定,底坑地板在任何位置應至少能支撐兩個人的重量,即每個人按在地板的任意0.2m×0.2m面積上作用1000N的力計算,無永久變形。

7 緩沖器選型計算

根據(jù)GB7588-2003標準中10.4.1要求,該電梯可采用蓄能型緩沖器,其總行程應至少等于相應于115%額定速度的重力制停距離的兩倍,即0.135V2(m)并不得小于65mm,則緩沖器的總行程應大于下式求得的值:

H=0.135×0.32=0.01215m=12.15mm

該電梯的P Q=480 400=880kg,P kQ=480 0.45×400=660kg

選用沈陽祺盛機械有限公司的緩沖器,型號為ZDQ-A-1,容許質量范圍為200-800kg,最大緩沖行程68mm,適用額定速度≤0.65m/s,可以滿足要求。轎廂側選用2個,對重側選用1個。

8 漸進式安全鉗的選擇

選用廊坊市久聯(lián)機械有限公司的AK09型安全鉗,容許質量為(P Q)≤1250kg,額定速度:V≤2.5m/s

該梯的P Q=480 400=880Kg≤1250Kg,速度V=0.3m/s≤2.5m/s

所以可以滿足要求。

9 限速器的選擇

1)根據(jù)GB/T21739-2008標準中10.2.1.5要求,限速器的動作速度應大于額定速度的115%(即0.345m/s),且小于0.65m/s。

2)根據(jù)GB7588-2003標準中的規(guī)定,限速器動作時,限速器繩的張力不得小于以下兩個值中的較大者:

① 300N;② 安全鉗裝置起作用所需力的兩倍。

AK09安全鉗動作時所需的力在200-245N,故兩者較大值為490N。

本電梯選用廊坊市久聯(lián)機械有限公司的XS200型限速器,該限速器V=0.5m/s,繩漲緊力≥600N,能夠滿足要求。

10 頂層空間和底坑空間的計算

10.1 當對重完全壓在它的緩沖器上時

1)對于裝置上機械阻止裝置的電梯,固定在轎頂上的設備最高部件

與轎頂垂直投影范圍內(nèi)井道頂最低部件之間的垂直距離L1不應小于

0.1mL=3800-150-68-2622=960mm >L1,符合要求。

2)轎廂上方有一空間0.5m×0.6m×0.8m,可以任意一面朝下放置。

10.2 當轎廂完全壓在它的緩沖器上時

1)對于裝置下機械阻止裝置的電梯,底坑中轎廂垂直投影范圍內(nèi)所固定的最高部件與轎廂的最低部件之間的垂直距離L2不應小于0.1m,平層時地坎上表面距底梁底面170mm。

L=500-150-170-68=112mm >L1,符合要求。

2)底坑中有一空間0.5m×0.6m×1.0m,可以任意一面朝下放置。

結論:該電梯符合電梯及家用電梯的制造與安裝的國家標準要求,其各項性能指標均達到設計要求。作為現(xiàn)代高檔別墅的配套設施,它無論從性能上、安全性、可靠性、舒適性等方面都能夠滿足用戶及市場的需求。