电梯kg梯速设计计算.docx

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1、电梯kg梯速设计计算 设计计算书TKJ（1350/） 目录 1 设计的目的 2 主要技术参数 3电机功率的计算 4 电梯运行速度的计算 5 电梯曳引能力的计算 6 悬挂绳或链安全系数计算 7 绳头组合的验算 8 轿厢及对重导轨强度和变形计算 9 轿厢架的受力强度和刚度的计算 10 搁机梁受力强度和刚度的计算 11 安全钳的选型计算 12 限速器的选型计算与限速器绳的计算 13 缓冲器的选型计算 14轿厢和门系统计算说明 15井道顶层和底坑空间的计算 16轿厢上行超速保护装置的选型计算 17盘车力的计算 18操作维修区域的空间计算 19电气选型计算 20机械防护的设计和说明 21主要参考文献 1

2、 设计的目的 TKJ(1350/型客梯，是一种集选控制的、交流调频调压调速的乘客电梯，额定载重1350Kg，额定运行速度s。本客梯采用先进的永磁同步无齿轮曳引机进行驱动，曳引比为2:1，绕绳方式为单绕，采用2导轨结构，用一个主轿架承受轿厢，在曳引绳的牵动下沿着2根主导轨上下运行，以达到垂直运输乘客和医疗设备的目的。 本客梯的轿厢内净尺寸为宽2100mm*深1600mm，内净面积为，完全符合GB7588-2022电梯制造与安装安全规范的要求。 本计算书按照GB7588-2022电梯制造与安装安全规范的要求进行计算，以验证设计是否满足GB7588-2022标准和型式试验细则的要求。 本计算书验算的

3、电梯为本公司标准的1350kg乘客电梯，主要参数如下：额定速度s 额定载重量1350kg 提升高度层站数15层15站 轿厢内净尺寸2100mm*1600mm 开门尺寸1100mm*2100mm 开门方式为中分式 本电梯对以下主要部件进行计算： （一）曳引机、承重部分和运载部分 曳引机永磁同步无齿轮曳引机，型，15 Kw，绕绳比2：1，单绕，曳引轮节径450 mm，速度s 搁机大梁主梁25#工字钢 轿厢 2100mm*1600mm，2导轨 钢丝绳 7-10，21曳引方式 导轨轿厢主导轨T89/B （二）安全部件计算及声明 安全钳渐进式AQ11B型，总容许质量3500kg，额定速度s 限速器 LO

4、G03型，额定速度s 缓冲器 YH68-210型油压缓冲器，额定速度s，总容许质量800-3500 kg，行程210 mm，总高675mm 2 主要技术参数 3 电机功率的计算 对于交流电梯，功率按下列公式计算： N=（1- K ）QV 1 / 102i （kW ） 式中：K 平衡系数，K ； Q 额定载荷，Q=1350Kg V 1曳引机节径线速度，V 1=s 电梯传动的总效率，= i 曳引比 ，i= 2 将各参数代入上式： N=（）*1350*（102*2）= 考虑到轿厢运行产生的附加阻力、满载起动工况及电机温升等情况，选用 型，电机功率 ，可以满足设计要求。 图1 曳引系统示意图 4 电梯

5、运行速度的计算 电梯的运行速度V=*D* n 1 / 60*i 式中：D曳引轮节园直径，D= n 1电机的额定转速，n 1 =149rpm i 曳引比，i =2 将各参数代入：V=*149 / (60*2)= m/s 对于VVVF控制的电梯，只要V大于等于额定速度s，就可以通过改变电机的输入频率和电压来调节电梯的运行速度，使之在* 额定速度的范围内，从而满足要求。 5 电梯曳引能力的计算 根据GB75882022的要求，电梯曳引力的计算分别按轿厢装载、紧急制动、轿厢滞留3种工况进行。 基本参数 5.1.1 选用的型曳引机，其曳引轮的槽型为半圆槽，槽形的几何参数为： 槽的角度=35o= rad

6、下部切口角度=95o= rad 5.1.2 当量摩擦系数的计算 根据GB75882022的要求，当量摩擦系数按下式计算： f =*4* ( cos ( / 2 )- sin (/ 2 ) ) /（-sin + sin ） 式中：摩擦系数，对应3种工况分别为： 装载工况= 紧急制停工况= / (1 + V 1 / 10 ) / (1 + / 10 )轿厢滞留工况= 将各参数代入可得3种工况下的当量摩擦系数： 1) 装载工况 f =*4* ( cos (35o / 2 )- sin (95 / 2 ) ) /（ + sin 35o）= 2) 紧急制停工况 f =*4*( cos (35o / 2

7、)- sin (95o / 2 ) ) /（ + sin 35o）= 3) 轿厢滞留工况 f =*4*( cos (35o / 2 )- sin (95o / 2 ) ) /（ + sin 35o）= 轿厢装载工况 根据GB75882022的要求，按照载有125%额定载荷的轿厢在底层平层位置时最不利情况进行计算，此时应满足： T1/ T2e f 式中：T1/ T2曳引轮两边曳引绳的较大静拉力与较小静拉力的比值 e 自然对数的底，e 曳引绳在曳引轮上的包角，=155o = rad 将相关参数代入可得： T1=(P+*Q+W 1 )g/i=(1400+*1350+51) *2=15379N T2=

8、(G+W 3 )g/i=(2022+0)* /2=9839 N T1/ T2= 15379/9839= e f= e *= 因为T1/T2 =e f= 所以满足曳引条件。 紧急制停工况 根据GB75882022的要求，按照空载轿厢在顶层平层位置时最不利情况进行计算，此时应满足： T1/ T2e f 将相关参数代入可得： T1=G*(g+a max ) /i+ W 1 *(g+ i*a max )=2022*+/2+51*+2*=10892 N T2=(P+W 2+W 3 )* (g-a max ) /i =(1400+110)* N T1/ T2=10892/7105= e f= e *= 因

9、为T1/T2 =e f= 所以满足曳引条件。 轿厢滞留工况 根据GB75882022的要求，按照空载轿厢在顶层位置、对重压实在对重缓冲器上时最不利情况进行计算，此时应满足： T1/ T2e f 将相关参数代入可得： T1=(P+W 2+W 3 )*g /i =(1400+110)*2=7486 N T2= W 1 *g=51*= N T1/ T2=7486/= e f= e *= 因为T1/T2 =e f= 所以满足曳引条件。 6 曳引绳的安全计算 6.1曳引绳的直径要求 根据GB75882022的要求，曳引轮的节径D与曳引绳的直径d之比不应小于40。在本系统中，D450mm，d10mm，则D

10、/d= 450/10= 4540，满足标准要求。 曳引绳的安全系数计算 根据GB75882022的要求，当装有额定载荷的轿厢停靠在最低层站时，曳引绳的实际安全系数S 应不小于按标准附录N 规定的安全系数计算值S f ，即S S f ，并不小于12。 6.2.1 实际安全系数S 的计算 S nF /（P+Q ）/i+ W 1）g 式中：F 单根曳引绳的最小破断载荷，F 44 KN 将相关参数代入可得： S 7*44*1000/（1400+1350）/2+51）*） 6.2.2 标准规定的安全系数S f 的计算 根据GB75882022标准附录N 的规定，本系统中滑轮的等效数量Nequiv 为：

11、Nequiv = Nequiv(t) + Nequiv(p) 式中：Nequiv(t) 曳引轮的等效数量，Nequiv(t)= Nequiv(p) 导向轮的等效数量 Nequiv(p)= K P * (Nps +4 * Npr ) 根据标准的规定和曳引系统示意图(图1)可得： K P =( D/D 1)4=(450/520)4= Nps=3 Npr=0 则Nequiv(p)= * (3 +4 *0 )= Nequiv =+= 因为 S f =10X X=X 2 X 1= log ( * 10 6 * Nequiv ) / (D / d) )= log ( * 10 6 * / 45 ) = -

12、 X 2= log ( * (D / d ) = log ( * 45= - X=X 2= = 所以 S f =10X = 从以上计算可得：S=S f =，即实际安全系数S 大于标准规定的安全系数S f 并不小于12，所以曳引绳的安全系数满足标准要求。 7 绳头组合的验算 采用专业厂生产的10mm 型楔块式绳头组合，其型式试验的破断力为44kN ，大于每根钢丝绳最小破断载荷的80%，即44*80%，满足GB7588-2022的规定，绳头组合的强度足够。 8 轿厢及对重导轨的计算 选用标准JG/电梯T型导轨规定的T89/B型导轨作为轿厢主导轨。根据标准，相应的主要技术参数如下： 主导轨数量 n=

13、2 翼缘厚度 C=10mm 截面积 A=1570mm 惯性半径 ix= iy= 惯性距 Jx=597000mm4 Jy=530000mm4 抗弯模量 Wx=14500mm3 Wy=11900mm3 抗拉强度Rm =370 N/mm2弹性模量E=*105 N/mm2 许用应力：正常使用时 1=165 N/mm2，安全钳动作时 2 =205 N/mm2 许用变形 =5mm 导轨支架间距 l=2500 mm 细长比=l / ix =2500 / =126 弯曲系数 (查GB7588-2022 附录G表G3) ：= 轿厢尺寸：宽Dx=2000 mm，深Dy=1750mm，高Dz=2400mm 轿厢上下

14、导靴之间距离 h=3550mm 导轨受力主要有3种工况：1、安全钳动作时工况，2、装卸载工况，3、运行工况。其中最不利的工况为安全钳动作时的工况，其次为装卸载工况，所以只需计算这2种工况下导轨的受力和变形是否满足要求。 安全钳动作时的工况 本系统选用渐进式安全钳，其冲击系数为k1=2。 本系统为中心导向和悬挂的轿厢，其坐标见轿厢布置图2 (轿厢中心Cd 和轿厢重心Pd与悬挂中心Sd重合，额定载荷Q分别按相对于X轴和Y轴、均匀分布在最不利的3/4的轿厢面积里计算)。 图2 轿厢布置图 额定载荷中心坐标 Xq=325mm Yq= 8.1.1 由导向力引起的Y 轴上的弯曲应力 Fx=k1*Q*g*X

15、q / (2h) =2*1350*325/(2*3550) = 1211N My=3*Fx*l/16 =3*1211*2500/16 =567656 Nmm y= My/ Wy=567656/11900= N/mm 2 8.1.2 由导向力引起的X 轴上的弯曲应力 Fy=k1*Q*g*Yq /h=2*1350* 3550= 1398 N Mx=3*Fy*l/16=3*1398 *2500/16=655313 Nmm x= Mx/ Wx=655313/14500= N/mm 2 8.1.3 压弯应力 Fk=k1*(P+Q)g/n =2*(1400+1350)*2=26950 N k=Fk*/ A

16、=26950*1570=mm 2 8.1.4 复合应力和翼缘弯曲应力 m=x+y=+=mm22=205 N/mm 2 =m+Fk / A=+26950/1570=mm22=205 N/mm 2 c=k+*m=+*= N/mm22=205 N/mm 2 f=*Fx /C 2 =*1211/102= N/mm22=205 N/mm 2 满足强度要求。 8.1.5 挠度 x=*Fx*l 3/(48EJy) =*1211*25003 /(48*105 *530000)=5mm y=*Fy* l 3/(48EJx) =*25003/(48*105*597000)= mm =5mm 满足许用变形要求。 装卸载工况 装卸载时：F S =*1350=5292 N ， X 1=1400 mm 8.2.1 由导向力引起的Y 轴上的弯曲应力 Fx= F S * X 1/ (2h) =5292*1400 / (2*3550) = 1043 N My=3*Fx*l/16 =3*1211*2500/16 =567656Nmm y= My/ Wy=567656 /11900= N/mm 2 8.2.2 由导向力引起的X 轴上的弯曲应力 本系统中不存在由导向力引起的X 轴上的弯曲应力，所以： Fy=0 Mx=0 x= 0 8.2.3 压弯应力 在装卸载时不发生压弯情况，所以： Fk=0