新电梯技术第二章.ppt

第2章 电梯的驱动 根据电梯使用的不同要求，电梯的驱动可以采用曳引驱动、液压驱动、卷筒驱动及齿轮齿条、螺杆驱动等方式。但现在使用得最广泛的是曳引驱动。 第1节曳引驱动 曳引驱动是采用曳引轮作为驱动部件。钢丝绳悬挂在曳引轮上，一端悬吊轿厢，另一端悬吊对重装置，由钢丝绳和曳引轮槽之间的摩擦产生曳引力驱动桥厢作上下运行。 一、绕绳方式 电梯曳引钢丝绳的绕绳方式主要取决于曳引机组的位置、轿厢的额定载重量和额定速度等条件。在选择、确定绕绳方式时应考虑有较高的传动效率、合理的能耗及有利于钢丝绳使用寿命的延长。特别注意，应尽量减少绳轮数量，避免钢丝绳的反向弯曲。 曳引机的位置通常设在井道的上部，或者井道底部的旁侧，或井道底部的地下室内。前者有利于采用最简单的绕绳方式，可节约电力损耗，减小作用在建筑结构上的载荷。后者的设置方法使建筑物的支承结构承载大，投资费用多。因此在任何情况下，应尽可能避免采用这种方案。驱动装置也有设在中间位置的，这种设置方式曾用于提升高度低的链传动的电梯中，目前这种链传动电梯已被效率较高的液压电梯所取代。 图2一l、2—2是几种典型的绕绳方式。 图2—1是曳引机上置方式;图2—2是曳引机下置方式。曳引绳挂在曳引轮和导向轮上且曳引绳对曳引轮的最大包角不大于1800的绕绳方式称为单绕，或称半绕；曳引绳绕曳引轮和导向轮一周后才被引向轿厢和对重的绕绳方式称为复绕，或称全绕。复绕方式增加了曳引绳在曳引轮上的包角，提高了摩擦力。 (一)曳引机上置 曳引机组位于井道上部的称为上置式： 图2—1(a)是单绕，钢丝绳倍率i=l的绕绳方式； 图2—1(b)是单绕，钢丝绳倍率i=2的绕绳方式； 图2—1(c)是单绕，钢丝绳倍率i=3的绕绳方式； 图2—1(d)是单绕，钢丝绳倍率i=4的绕绳方式； 图2—1(e)是复绕，钢丝绳倍率i=1的绕绳方式。 (二)曳引机下置 曳引机组设于井道底部旁侧或底部地下室的称为下置式： 图2—2(a)是单绕，钢丝绳倍率i=1的绕绳方式； 图2—2(b)是单绕，钢丝绳倍率i=2的举升式绕绳方式； 图2—2(c)是单绕，钢丝绳倍率i=2的悬挂式绕绳方式； 图2—2(d)是复绕，钢丝绳倍率i=1的绕绳方式。 二、曳引力计算 在曳引轮槽中能产生的最大有效曳引力是钢丝绳与轮槽之间摩擦系数和钢丝绳绕过曳引轮包角的函数。下面以图2—3来推导一般的曳引力表达式。 假设钢丝绳在曳引轮上的包角为α，两边的张力分别为T1和T2，且假设T1T2。现取包角中的一个微段，若在点2处的张力为T，则点1处的张力为T+dT，由于T1T2，因此钢丝绳有向逆时方向滑动的趋势，而摩擦力方向在绳槽上是顺时针的，且随着?增加而减小。 微段上张力T和T+dT，在切线方向的投影分别是Tcos(d?/2)和(T+dT)?cos(d?/2)，其合力的差值 R=dT?cos(d?/2) (2—1) 微段在法向的投影是T?sin(d?/2)和(T+dT)?sin(d?/2)，这二个力作用方向一致，其合力为代数和，即 dN=2T?sin(d?/2)+dT?sin(d?/2) (2—2) 微段上的摩擦力(方向为顺时针)为 F=f?dN=f?(2Tsin(d?/2)+dTsin(d?/2)) (2—3) 其中f为曳引轮槽与钢丝绳之间的摩擦系数(粘着系数)。而摩擦力和钢丝绳的张力差形成一对作用与反作用力，数值相等，方向相反。即 f?(2Tsin(d?/2)+dTsin(d?/2))=dT?cos(d?/2) (2—4) 这里略去二阶无限小量dTsin(d?/2)，且当d?趋于无穷小时，sin(d?/2)→d?/2、cos(d?/2)→1。因此，上式又可写成 f?T?d?=dT (2—5) 或 dT/T=f?d? 经积分 ∫T2T1(1/T)dT=f?∫0ad? (2—6) 得到 T1/T2=efa (2—7) 式(2—7)就是柔性体对刚性体的摩擦关系式，即为著名的欧拉公式。钢丝绳在绳槽中张力变化如图2—4所示。它是按指数曲线变化的。