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重型快速汽车电梯设计要点

发表时间：2021/7/2 来源：《中国科技信息》2021年8月作者：李显斌

[导读] 重型快速汽车电梯可通过采用永磁同步曳引机并结合多种曳引机绕绳方式，实现将汽车快速运往高楼层；

菱王电梯有限公司广东佛山李显斌 528225

【摘要】重型快速汽车电梯可通过采用永磁同步曳引机并结合多种曳引机绕绳方式，实现将汽车快速运往高楼层；
【关键词】多种曳引比；承重组件；轿底减震；轿架减震;风管效应
        本文所讨论的重型快速汽车电梯是指载重量大于6000kg,针对运载一些非商业用途的汽车电梯。由于这类电梯运送汽车具有重量或尺寸大，，例如轿厢宽度达到3000mm的宽轿厢;轿厢深度达到7000mm 的深轿厢;轿厢高度达到2600mm的高轿厢;以满足不同规格的汽车跟随电梯并一同到达目的层等。笔者实地观察过使用中的汽车电梯运行在1m/s，大多随着运行时引起的震动，导致轿厢内噪音加大，并且轿厢为厢体结构，更引起低频共震的情况，使人感官不好。现有汽车电梯采用传统的蜗轮蜗杆曳引机驱动，这曳引机随着速度的增加，震动和噪声都会呈线性增加，并且通过承重组件传递在建筑物，引起共震，对楼宇结构安全会有不少的影响。
        目前，随着建筑用地的紧张，建筑技术的提高，楼宇建筑物不停的增多增高和用途不停变化，快速汽车电梯在不同高楼层没有停车场的大型住宅、商场的需求也在增多，再加上现今追求的高速高效的生产生活方式，额定速度1.0m/s的汽车电梯已经难以满足需求，更高额定速度的汽车电梯的研发成为主流趋势。该项目研究相较于目前国内设计上，采用永磁同步曳引机，小功率永磁同步曳引机，节能环保；2比1的绕绳方式能大幅提升电梯速度，最高额定速度达2.5m/s，实现高楼层汽车快速高效运输；安全舒适的快速汽车电梯带来更好承载环境。
        一、重型快速汽车电梯的曳引机的选择
传统的蜗轮蜗杆曳引机驱动的汽车电梯，大多采用结构较简单的2:1曳引方式，其缺点是效率低、振动噪音大，输出的转速较小，减速箱有可能发生漏油等诸多问题，并且运行速度不高，载重量在5000kg以下的，多以1m/s为主，提升高度50米以下，运行效率不高。
        创新型的永磁同步曳引机有着节能、环保、舒适、省空间等优势，目前已有逐步取代蜗杆蜗轮曳引机的趋势。但目前主流的永磁同步曳引机已能满足载重量在5000kg以下，速度通达到2.5m/s，运行效率高，满足第4代楼宇建筑，提升高到可达150米。因此，随着运行速度的提升，曳引机就成了整个电梯的震动源，如何解决震动通过钢丝绳传递到电梯轿厢和轿架，引起共震造成的电梯震动和低频噪声，
        二、重型快速汽车电梯的减震的设计
        1承重组件
        根据震动传递过程，首先从曳引机和导向轮之间是靠钢丝绳传递动力的，钢丝绳采用多束钢丝组成，在两者传动部件的的一定合适距离是具有一定的柔软性，因此曳引机和导向轮的高度差在兼顾能满足曳引力的条件下，尽可能加大距离，避免因钢丝绳失去柔软性，而加大震动传递至电梯轿架处。其次在曳引机和导向轮安装架和承重梁之间、承重梁与建筑物承重位置添加减震材料，通过分隔的方法，减少曳引机的震动通过承重梁传递到建筑物承重引起建筑物共震。（如下图）
        2、轿厢架减震设计
        电梯轿厢架是一个运动和力传递的部件，曳引机通过钢丝绳的摩擦力带动轿厢架的导轮而使轿厢运动，因此曳引机产生的震动则通过钢丝绳传递到轿厢架中，从而引起低频震动，并通过电梯轿厢围板，使轿厢内部产生噪声；然后，电梯轿厢架依靠导靴与导轨的连接，实现电梯的往复运动，有可能由于安装问题，导轨距离偏差大，使电梯的运行过程中产生摆动；由于建筑物的高度增高，电梯还需要配置钢丝补偿链或补偿装置，针对补偿链不同的安装位置如正中、偏左、偏右、补偿重量等，都会对轿厢导靴产生偏向运行，加重电梯轿厢的震动和噪声的风险，并加速导靴的磨损。
        为降低以上震动源的影响，将导向轮和轿架上梁之间增加隔离架，并在架与上梁之间添加减震材料，以降低震动源通过钢丝绳传递到导向轮再到轿架上梁，降低同频放大的情况。在轿厢架立柱和轿壁、轿底和下梁连接处也添加减震材料，以降低震动源通过导靴传递到轿厢中，有效降低低频共震在轿厢内放大声响。（如下图）

        三、电梯井道设计
        对于电梯而言，电梯井道具有类像烟囱的特征，并且电梯在井道内运行时，也像打气筒的原理，但因为井道和电梯不像打气筒紧密结构，但会因为电梯轿厢运行速度、不规则的结构件，从而产生气流，并且气流状态是多样的，这些也会使电梯轿厢在运行过程中产生震动、机械震动噪声和风噪声。
        改善方法，在井道顶层、底部层或各楼层间设计通风孔，使气流可以分段疏散；在井道壁内加装凸台，可改变气流的流向，降低影响；也可以在井道壁涂抹有一定硬度的材料，也可起到改变气流的流向和吸音作用。
        四、重型快速汽车电梯使用注意事项
        因为重型快速汽车电梯使用和设计的特殊性，所以必须根据用户实际使用要求，编写具有针对性的使用说明书，说清楚该电梯只能运载轿车，并不能作为货车和叉车的运载。
参考文献
[1]GB/T7588-2012 ＜电梯制造与安装安全规范》