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【摘 要】作为一名电梯检验的工作者,我们要做到对我们正在检测的项目,不仅要知其然,更要知其所以然,这样才不至于只浮于表面。要善于对所测得的数据进行分析、总结与归纳,得出准确、正确的检测结果。
【关键词】电梯平衡系数探讨
一、平衡系数的含义
电梯平衡系数是电梯重要的特性参数之一,是保证曳引条件的重要参数,关系到电梯运行性能和曳引机输出功率大小,也是电梯验收检验的必检项目。曳引条件是保证曳引传动安全可靠的必要条件,在电梯设计安装时合理配置平衡系数是提高电梯曳引安全性的重要途径之一。同时,合理的平衡系数还能使电梯运行的能耗在最大程度上得到降低,缓解用电紧张。合理配置平衡系数对优化电梯系统的工作条件、减少轿厢重量、降低曳引机功率等多方面产生影响。按照《电梯型式试验细则》的规定:电梯轿厢分别装载0、25%、50%、75%、100%额定载荷情况下,测定电梯运行的载荷-电流曲线,取其上下行曲线的交点的载荷系数,即为该电梯的平衡系数,通常在40%-50%范围内即为合格,同时,在《电梯监督检验规程》第8.3.1条也明确规定,电梯平衡系数要在0.4~0.5之间。但在电梯的实际使用过程中,往往会出现电梯平衡系数偏小甚至低于0.4的情况,这会对电梯的运行及安全造成非常不利的影响,必须采取有效措施避免这种情况的出现。
二、平衡系数对电梯电机功率的影响
平衡系数与电机功率的关系,可根据曳引电动机的容量在初选和核算时,可用经验公式按静功率计算。在钢丝绳倍率和曳引机传递效率确定的情况下,唯一影响电机功率的因素就是平衡系数。由于平衡系数K的取值为0.4~0.5,简单比较平衡系数取极大值或极小值之间偏差10%,则电机功率的变化可达到10%。所以平衡系数的合理选配,就可以大大节省电能,调试时可以根据电梯运行的具体情况结合出厂的平衡系数的设计值,决定实际平衡系数的取值。如果电梯经常轻载运行,平衡系数的取值可接近于规范下限值(即0.4);如果电梯经常重载运行,平衡系数的取值可接近规范上限值(即0.5),这样优化地调配有着明显的节能优势。实际情况如长期重载的繁华拥挤的写字楼客梯、人流量超高的车站旅游景点的电梯、物流中心使用频繁的货梯等,长期轻载的如私家电梯、手术室专用的医梯等,都属于比较特殊的工况,此时平衡系数选配合理,就能取得较好的节能效果。
三、平衡系数对电梯曳引力的影响
由电梯的工作原理可知,电梯驱动的曳引力是由对重和轿厢的重力共同通过曳引钢丝绳作用与曳引轮绳槽产生的,电梯曳引钢丝绳悬挂轿厢一端的拉力和悬挂对重一端的拉力之间应该满足欧拉公式即:,其中为曳引绳在曳引轮槽中的当量摩擦系数,与曳引轮的绳槽形状和曳引轮材料等有关;为自然对数的底;为曳引绳在曳引轮上的包角(rad),式中称为曳引系数,它与、有关。
为了电梯的安全使用,电梯在轿厢装载和紧急制动的情况下要满足(当使电梯在工作情况下不打滑,保证有足够的曳引能力):;而在轿厢滞留工况(对重完全压在缓冲器上,曳引机仍按向上行方向旋转时,轿厢不可能再向上提升,这是十分重要的安全条件,是当电梯越程后不发生冲顶事故的最后保障)要满足:
平衡系数的取值将直接影响曳引轮两侧钢丝绳的张力平衡,其影响到电梯的曳引能力。例如当轿厢进行二次装修的时候,其平衡系数比设计值要小,此时在做125%曳引制动试验时,轿厢和对重的载荷不平衡就很明显,使的值增大,即曳引条件不能满足,当最大不平衡载荷大于电梯的最大曳引力时,曳引钢丝绳在曳引轮绳槽中将出现打滑,电梯会发生溜车事故。所以不论在电梯设计时,还是在实际的电梯使用过程中,对平衡系数K的选择都要考虑到对电梯曳引能力的影响。
四、电梯平衡系数的检测方法
在工程实际中,电梯平衡系数的检测方法有电流法、电压法、功率法、转速法等。一般情况下,采用交流电动机的电梯多采用电流法,采用直流电动机的电梯多采用直流电压表测量串联在电动机回路中标准电阻两端的电压或直接用直流钳形表测量电压的方法。现在工程实际中的电梯绝大多数采用交流电动机,一般采用电流法检测平衡系数,这种检验方法是国家质量监督检验检疫总局2002年发布的《电梯监督检验规程》采用的方法。其8.3.1项检验方法为:轿厢分别承载0、25%、50%、75%、100%的额定载荷,进行沿全程直驶运行试验,分别记录轿厢上下行至与对重同一水平面时的电流、电压或速度值。对于交流电动机通过电流测量并结合速度测量,做电流载荷曲线或速度-载荷曲线,以上、下运行曲线交点确定平衡系数。电流应用钳型电流表从交流电动机输入端测量。对于直流电动机通过电流测量并结合电压测量,做电流-载荷曲线或电压-载荷曲线,确定平衡系数。这种方法是检验机构广泛采用的方法。
五、平衡系数应注意的问题
平衡系数的确定必须在设计时结合钢丝绳、钢丝绳数量、曳引轮绳槽参数、安全钳、缓冲器、曳引机等综合考虑。同时需要指出的是,平衡系数的取值,并非只要安装或者验收时测得在40%-50%即可,而是必须保证轿厢、对重重量与设计要求一致的前提下才行。这就要求实际安装时不得随意改变轿厢重量,电梯验收时或检验时必须检测实际值与设计值是否一致,有无私自改变轿厢重量。
六、平衡系数重要性
近年来,有些建筑尤其是高档建筑在对客用电梯装饰要求很高。因为轿厢改变装璜设计影响到轿厢重量,改变轿厢重量则影响到曳引条件及平衡系数的改变,同时也影响到安全钳及缓冲器的是否适用。所以电梯在经过国家质量监督总局特种设备检验机构验收合格投入使用后,使用单位不得随意对轿厢进行装潢,在对轿厢进行装潢前必须经原制造单位同意,并且改造后要重新检验。同时还应该验证电梯的安全钳、缓冲器、安全装置等是否仍可靠有效,其中平衡系数等重要检测参数还要重新测定,否则将会留下安全隐患,从而造成事故,给人民群众的生命财产造成重大损失。为有效地防范此类电梯事故的发生,必须加强设备的使用单位以及维修保养单位维的安全防范意识,执行“安全为主,预检预修,计划保养”的原则,健全、完善的电梯使用管理制度,管理应到位,责任应明确;加强对使用人员的教育培训工作,强化安全意识行为,根据规定对电梯进行维修保养,有异常情况必须及时向上级或质量监督部门及时汇报,做到事故隐患早发现、早排除。
测量的位置。测量电动机的电流还是测量电源进线的电流,测试的结果存在一定的误差。电流-载荷曲线的绘制。由于在载荷为40%~50%范围内没有测量点,因此曲线的绘制包含了很大的人为因素。
综上所述,传统的电流法测试平衡系数存在理论上的缺陷,而且实际操作比较繁琐,更加科学合理的新的测试方法和测试手段越来越多的呈现出来,其核心是无载荷测试电梯平衡系数。
七、结束语
相对于传统的电流法,无载荷测试电梯平衡系数方法具有许多明显的优势:(1)原理简单而且直接,克服了电流法的理论缺陷。(2)电梯处于静止状态,可以保证轿厢与对重处于同一水平位置上。(3)无需砝码,可以减轻劳动强度,缩短测试时间,提高工作效率。对电梯因二次装修改变平衡系数后的检测及其他各类电梯鉴定中不具备运行载荷条件的情况尤其适用。(4)测试简便、快捷,调整迅速,节省人力、物力。(5)手段直观、结果准确。
电梯平衡系数的无载荷测试方法,是一种切实可行的检测方法,是一种测试方法的进步,在检验实践中是一种新的突破,具有明显的优越性,值得引起重视和推广。
参考文献:
[1]《电梯制造与安装安全规范》
[2]《电梯技术条件》
[3]TSGT7001-2009电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯
【关键词】电梯平衡系数探讨
一、平衡系数的含义
电梯平衡系数是电梯重要的特性参数之一,是保证曳引条件的重要参数,关系到电梯运行性能和曳引机输出功率大小,也是电梯验收检验的必检项目。曳引条件是保证曳引传动安全可靠的必要条件,在电梯设计安装时合理配置平衡系数是提高电梯曳引安全性的重要途径之一。同时,合理的平衡系数还能使电梯运行的能耗在最大程度上得到降低,缓解用电紧张。合理配置平衡系数对优化电梯系统的工作条件、减少轿厢重量、降低曳引机功率等多方面产生影响。按照《电梯型式试验细则》的规定:电梯轿厢分别装载0、25%、50%、75%、100%额定载荷情况下,测定电梯运行的载荷-电流曲线,取其上下行曲线的交点的载荷系数,即为该电梯的平衡系数,通常在40%-50%范围内即为合格,同时,在《电梯监督检验规程》第8.3.1条也明确规定,电梯平衡系数要在0.4~0.5之间。但在电梯的实际使用过程中,往往会出现电梯平衡系数偏小甚至低于0.4的情况,这会对电梯的运行及安全造成非常不利的影响,必须采取有效措施避免这种情况的出现。
二、平衡系数对电梯电机功率的影响
平衡系数与电机功率的关系,可根据曳引电动机的容量在初选和核算时,可用经验公式按静功率计算。在钢丝绳倍率和曳引机传递效率确定的情况下,唯一影响电机功率的因素就是平衡系数。由于平衡系数K的取值为0.4~0.5,简单比较平衡系数取极大值或极小值之间偏差10%,则电机功率的变化可达到10%。所以平衡系数的合理选配,就可以大大节省电能,调试时可以根据电梯运行的具体情况结合出厂的平衡系数的设计值,决定实际平衡系数的取值。如果电梯经常轻载运行,平衡系数的取值可接近于规范下限值(即0.4);如果电梯经常重载运行,平衡系数的取值可接近规范上限值(即0.5),这样优化地调配有着明显的节能优势。实际情况如长期重载的繁华拥挤的写字楼客梯、人流量超高的车站旅游景点的电梯、物流中心使用频繁的货梯等,长期轻载的如私家电梯、手术室专用的医梯等,都属于比较特殊的工况,此时平衡系数选配合理,就能取得较好的节能效果。
三、平衡系数对电梯曳引力的影响
由电梯的工作原理可知,电梯驱动的曳引力是由对重和轿厢的重力共同通过曳引钢丝绳作用与曳引轮绳槽产生的,电梯曳引钢丝绳悬挂轿厢一端的拉力和悬挂对重一端的拉力之间应该满足欧拉公式即:,其中为曳引绳在曳引轮槽中的当量摩擦系数,与曳引轮的绳槽形状和曳引轮材料等有关;为自然对数的底;为曳引绳在曳引轮上的包角(rad),式中称为曳引系数,它与、有关。
为了电梯的安全使用,电梯在轿厢装载和紧急制动的情况下要满足(当使电梯在工作情况下不打滑,保证有足够的曳引能力):;而在轿厢滞留工况(对重完全压在缓冲器上,曳引机仍按向上行方向旋转时,轿厢不可能再向上提升,这是十分重要的安全条件,是当电梯越程后不发生冲顶事故的最后保障)要满足:
平衡系数的取值将直接影响曳引轮两侧钢丝绳的张力平衡,其影响到电梯的曳引能力。例如当轿厢进行二次装修的时候,其平衡系数比设计值要小,此时在做125%曳引制动试验时,轿厢和对重的载荷不平衡就很明显,使的值增大,即曳引条件不能满足,当最大不平衡载荷大于电梯的最大曳引力时,曳引钢丝绳在曳引轮绳槽中将出现打滑,电梯会发生溜车事故。所以不论在电梯设计时,还是在实际的电梯使用过程中,对平衡系数K的选择都要考虑到对电梯曳引能力的影响。
四、电梯平衡系数的检测方法
在工程实际中,电梯平衡系数的检测方法有电流法、电压法、功率法、转速法等。一般情况下,采用交流电动机的电梯多采用电流法,采用直流电动机的电梯多采用直流电压表测量串联在电动机回路中标准电阻两端的电压或直接用直流钳形表测量电压的方法。现在工程实际中的电梯绝大多数采用交流电动机,一般采用电流法检测平衡系数,这种检验方法是国家质量监督检验检疫总局2002年发布的《电梯监督检验规程》采用的方法。其8.3.1项检验方法为:轿厢分别承载0、25%、50%、75%、100%的额定载荷,进行沿全程直驶运行试验,分别记录轿厢上下行至与对重同一水平面时的电流、电压或速度值。对于交流电动机通过电流测量并结合速度测量,做电流载荷曲线或速度-载荷曲线,以上、下运行曲线交点确定平衡系数。电流应用钳型电流表从交流电动机输入端测量。对于直流电动机通过电流测量并结合电压测量,做电流-载荷曲线或电压-载荷曲线,确定平衡系数。这种方法是检验机构广泛采用的方法。
五、平衡系数应注意的问题
平衡系数的确定必须在设计时结合钢丝绳、钢丝绳数量、曳引轮绳槽参数、安全钳、缓冲器、曳引机等综合考虑。同时需要指出的是,平衡系数的取值,并非只要安装或者验收时测得在40%-50%即可,而是必须保证轿厢、对重重量与设计要求一致的前提下才行。这就要求实际安装时不得随意改变轿厢重量,电梯验收时或检验时必须检测实际值与设计值是否一致,有无私自改变轿厢重量。
六、平衡系数重要性
近年来,有些建筑尤其是高档建筑在对客用电梯装饰要求很高。因为轿厢改变装璜设计影响到轿厢重量,改变轿厢重量则影响到曳引条件及平衡系数的改变,同时也影响到安全钳及缓冲器的是否适用。所以电梯在经过国家质量监督总局特种设备检验机构验收合格投入使用后,使用单位不得随意对轿厢进行装潢,在对轿厢进行装潢前必须经原制造单位同意,并且改造后要重新检验。同时还应该验证电梯的安全钳、缓冲器、安全装置等是否仍可靠有效,其中平衡系数等重要检测参数还要重新测定,否则将会留下安全隐患,从而造成事故,给人民群众的生命财产造成重大损失。为有效地防范此类电梯事故的发生,必须加强设备的使用单位以及维修保养单位维的安全防范意识,执行“安全为主,预检预修,计划保养”的原则,健全、完善的电梯使用管理制度,管理应到位,责任应明确;加强对使用人员的教育培训工作,强化安全意识行为,根据规定对电梯进行维修保养,有异常情况必须及时向上级或质量监督部门及时汇报,做到事故隐患早发现、早排除。
测量的位置。测量电动机的电流还是测量电源进线的电流,测试的结果存在一定的误差。电流-载荷曲线的绘制。由于在载荷为40%~50%范围内没有测量点,因此曲线的绘制包含了很大的人为因素。
综上所述,传统的电流法测试平衡系数存在理论上的缺陷,而且实际操作比较繁琐,更加科学合理的新的测试方法和测试手段越来越多的呈现出来,其核心是无载荷测试电梯平衡系数。
七、结束语
相对于传统的电流法,无载荷测试电梯平衡系数方法具有许多明显的优势:(1)原理简单而且直接,克服了电流法的理论缺陷。(2)电梯处于静止状态,可以保证轿厢与对重处于同一水平位置上。(3)无需砝码,可以减轻劳动强度,缩短测试时间,提高工作效率。对电梯因二次装修改变平衡系数后的检测及其他各类电梯鉴定中不具备运行载荷条件的情况尤其适用。(4)测试简便、快捷,调整迅速,节省人力、物力。(5)手段直观、结果准确。
电梯平衡系数的无载荷测试方法,是一种切实可行的检测方法,是一种测试方法的进步,在检验实践中是一种新的突破,具有明显的优越性,值得引起重视和推广。
参考文献:
[1]《电梯制造与安装安全规范》
[2]《电梯技术条件》
[3]TSGT7001-2009电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯