电梯1350kg梯速175设计计算.docx

电梯1350kg梯速175设计计算.docx

《电梯1350kg梯速175设计计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电梯1350kg梯速175设计计算.docx（78页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

电梯1350kg梯速175设计计算

设计计算书

TKJ（1350/）

1设计的目的

2主要技术参数

3电机功率的计算

4电梯运转速度的计算

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操作维修地区的空间计算

19电气选型计算

20机械防备的设计和说明

21主要参照文件

1设计的目的

TKJ（1350/

型客梯，是一种集选控制的、沟通调频调压调速的乘客电梯，

额定载重

1350Kg，

额定运转速度s。

本客梯采纳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，采纳2导轨构造，用一个主轿架蒙受轿厢，在曳引绳的牵动下沿着2根主导轨上下

运转，以达到垂直运输乘客和医疗设施的目的。

本客梯的轿厢内净尺寸为宽2100mm*深1600mm，内净面积为，完整切合GB7588-2003《电

梯制造与安装安全规范》的要求。

本计算书依据GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》的要求进行计算，以考证设计能否知足GB7588-2003标准和型式试验细则的要求。

本计算书验算的电梯为本企业标准的

1350kg乘客电梯，主要参数以下：

额定速度s

额定载重量1350kg

提高升度

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

本电梯对以下主要零件进行计算：

（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，

15Kw，绕绳比2：

1，单绕，曳引轮节径

450mm，

速度s

搁机大梁

主梁25#工字钢

轿厢

2100mm*1600mm，2导轨

钢丝绳

7-φ10，2∶1曳引方式

导轨

轿厢主导轨T89/B

（二）安全零件计算及申明

安全钳

渐进式AQ11B型，总允许质量3500kg，额定速度s

限速器

LOG03

型，额定速度s

缓冲器

YH68-210

型油压缓冲器

，额定速度~s，总允许质量800-3500kg，行程210

mm，总高675mm

2主要技术参数

Q

额定载重量

Q=1350kg

ve

额定速度

ve=s

轿厢尺寸（宽*深*高）

2100mm*1600mm*2400mm

开门方式

中分

开门尺寸（宽*高）

1100mm*2100mm

H

提高升度

H=

i

曳引比

i=2

d

曳引绳及绳径

8×19s西鲁式，d＝10mm

n

曳引绳根数

n=8

D

曳引轮节径

D=450mm

D

导向轮、轿顶轮、对重轮

D=520mm

1

1

的均匀直径

K

均衡系数

K=~

P

轿厢自重

P=1400kg

曳引钢丝绳每米重量

m

W

轿厢在基层时曳引轮轿

W＝8**＝120kg

1

1

厢侧的钢丝绳重量

随行电缆每米重量

kg/m

W2

轿厢在顶层时轿厢侧的

W2＝

（2）*＝37kg

随行电缆重量

赔偿链每米重量

kg/m

W

轿厢在顶层时轿厢侧的

W＝110kg

3

3

赔偿链重量

G

对重重量

G=P+K*Q

（1940~2075）kg

a

max

最大加减速度值

a＝s

2

max

α

曳引包角

α=155o=rad

β

半圆曳引绳槽的切吵嘴

β=95

γ

曳引绳槽的槽角度

γ=35o

Smax

曳引机最大径向负载

6000kg

η

电梯运转的总效率

η=

N

电机功率

15kw

vl

曳引机节径线速度

m/s

n1

电机额定转速

149rpm

轿厢导轨

T89/B

限速器

XS3型，额定速度s

安全钳

渐进式AQ10A型，最大总容许质量

P+Q=3331kg，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3500kg，行程h1=210mm，总高h=675

mm

3电机功率的计算

对于沟通电梯，功率按以下公式计算：

N=（1-K）QV1/102ηi（kW）

式中：

K—均衡系数，K＝；

Q—额定载荷，

Q=1350Kg

V1—曳引机节径线速度，V1=s

η—电梯传动的总效率，η=

i—曳引比，i=2

将各参数代入上式：

N=（）*1350*（102**2）=

考虑到轿厢运转产生的附带阻力、满载起动工况及电机温升等状况，采纳

型，电机功率，能够知足设计要求。

曳引轮

导向轮

搁机梁

轿顶轮

轿厢

对重轮

对重

图1曳引系统表示图

4电梯运转速度的计算

电梯的运转速度V=π*D*n1/60*i

式中：

D—曳引轮节园直径，

n1—电机的额定转速，

D=

n1=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，只需V大于等于额定速度s，就能够经过改变电机的输入频次和

电压来调理电梯的运转速度，使之在~*额定速度的范围内，进而知足要求。

5电梯曳引能力的计算

依据GB7588—2003的要求，电梯曳引力的计算分别按轿厢装载、紧迫制动、轿厢滞留

3

种工况进行。

基本参数

采纳的型曳引机，其曳引轮的槽型为半圆槽，槽形的几何参数为：

槽的角度

γ=35o=rad

下部切吵嘴度

β=95o=rad

当量摩擦系数的计算

依据GB7588—2003的要求，当量摩擦系数按下式计算：

f=μ*4*（cos（γ

式中：

μ—摩擦系数，对应

/2）-sin（β/2））/

3种工况分别为：

（π

-β-γ-sin

β+sin

γ）

装载工况

紧迫制歇工况

轿厢滞留工况

μ=

μ=/（1+V

μ=

1/10）

＝

/（1+/10）

＝

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））/（π+sin35o）=

2）紧迫制歇工况

f=*4*（cos（35o/2）-sin（95o/2））/（π+sin35o）=

3）轿厢滞留工况

f=*4*（cos（35o/2）-sin（95o/2））/（π+sin35o）=

轿厢装载工况

依据GB7588—2003的要求，依据载有125%额定载荷的轿厢在基层平层地点时最不利状况

进行计算，此时应知足：

T1/T2≤efα

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＝

α—曳引绳在曳引轮上的包角，α=155o=rad

将有关参数代入可得：

T1=（P+*Q+W）g/i=（1400+*1350+51）*2=15379N

T2=（G+W3）g/i=（2008+0）*/2=9839N

T1/T2=15379/9839=

efα=e*=

因为T1/T2=≤efα=

所以知足曳引条件。

紧迫制歇工况

依据GB7588—2003的要求，依据空载轿厢在顶层平层地点时最不利状况进行计算，此时

应知足：

T1/T2≤efα

将有关参数代入可得：

T1=G*（g+amax）/

i

+W1*（g+

i

*amax）=2008*+/2+51*+2*=10892N

T2=（P+W

2+W3）*（g-a

max）/

i=（

1400++110）*N

T1/T2=10892/7105=

efα=e*=

fα

因为T1/T2=≤e=

轿厢滞留工况

依据GB7588—2003的要求，依据空载轿厢在顶层地点、对重压实在对重缓冲器上时最不

利状况进行计算，此时应知足：

T1/T2≥efα

将有关参数代入可得：

T1=（P+W+W）*g/

i=（1400++110）*2=7486N

2

3

T2=W1*g=51*=N

T1/T2=7486/=

efα=e*=

因为T1/T2=≥efα=

所以知足曳引条件。

6曳引绳的安全计算

曳引绳的直径要求

依据GB7588—2003的要求，曳引轮的节径D与曳引绳的直径d之比不该小于40。

在本系

统中，D＝450mm，d＝10mm，则D/d=450/10=45≥40，知足标准要求。

曳引绳的安全系数计算

依据GB7588—2003的要求，当装有额定载荷的轿厢停靠在最低层站时，曳引绳的实质安

全系数S应不小于按标准附录N规定的安全系数计算值Sf，即S≥Sf，其实不小于12。

实质安全系数

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＝44KN

将有关参数代入可得：

S＝7*44*1000/

（（（1400+1350）/2+51）*）＝

标准规定的安全系数

Sf的计算

依据

GB7588—2003

标准附录

N的规定，本系统中滑轮的等效数目

Nequiv

为：

Nequiv=Nequiv（t）+Nequiv（p）

式中：

Nequiv（t）

－曳引轮的等效数目，

Nequiv（t）=

Nequiv（p）－导向轮的等效数目

Nequiv（p）=KP*（Nps+4*Npr）

依据标准的规定和曳引系统表示图（图1）可得：

KP=（D/D1）4=（450/520）4=

Nps=3

Npr=0

则Nequiv（p）=*（3+4*0）=Nequiv=+=

因为Sf=10X

X=X2

X1=log（*10

6*Nequiv）/（D/d））=log（*10

6*/45）

=-

X=log（*（D/d）

–

=log（*45

–

=-

2

X=X==

2

所以Sf=10X==

从以上计算可得：

S=≥S=，即实质安全系数

S大于标准规定的安全系数

S其实不小于

12，

f

f

所以曳引绳的安全系数知足标准要求。

7绳头组合的验算

采纳专业厂生产的Φ10mm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%＝，知足GB7588-2003的规定，绳头组合的强度足够。

8轿厢及对重导轨的计算

采纳标准JG/《电梯T型导轨》规定的T89/B型导轨作为轿厢主导轨。

依据标准，相应的

主要技术参数以下：

主导轨数目n=2

翼缘厚度C=10mm

截面积A=1570mm

惯性半径ix=

iy=

惯性距Jx=597000mm4

Jy=530000mm

4

3

Wy=11900mm

3

抗弯模量Wx=14500mm

2

弹性模量

E=*10

5

2

抗拉强度Rm=370N/mm

N/mm

许用应力：

正常使用时

[σ1]=165N/mm2

，安全钳动作时[σ2]=205N/mm2

许用变形[δ]=5mm

导轨支架间距l=2500mm

修长比λ=l/ix=2500/=126

曲折系数（查GB7588-2003附录G表G3）：

ω=

轿厢尺寸：

宽

Dx=2000mm，深Dy=1750mm，高Dz=2400mm

轿厢上下导靴之间距离

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、运转工况。

此中

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

受力和变形能否知足要求。

安全钳动作时的工况

本系统采纳渐进式安全钳，其冲击系数为k1=2。

本系统为中心导向和悬挂的轿厢，其坐标见轿厢部署图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、均匀散布在最不利的3/4的轿厢面

积里计算）。

图2轿厢部署图

额定载荷中心坐标Xq=325mmYq=

由导向力惹起的Y轴上的曲折应力

Fx=k1*Q*g*Xq/（2h）=2*1350**325/（2*3550）=1211N

My=3*Fx*l/16=3*1211*2500/16=567656Nmm

σy=My/Wy=567656/11900=N/mm2

由导向力惹起的X轴上的曲折应力

Fy=k1*Q*g*Yq/h=2*1350**3550=1398N

2

σx=Mx/Wx=655313/14500=N/mm8.1.3压弯应力

Fk=k1*（P+Q）g/n=2*（1400+1350）*2=26950N

σk=Fk*ω/A=26950*1570=mm2

复合应力和翼缘曲折应力

σm=σx+σy=+=mm2≤[σ2]=205N/mm2

σ=σm+Fk/A=+26950/1570=mm2≤[σ2]=205N/mm2

σc=σk+*σm=+*=N/mm2≤[σ2]=205N/mm2

σf=*Fx/C2=*1211/102=N/mm2≤[σ2]=205N/mm2

知足强度要求。

挠度

δx=*Fx*l

δy=*Fy*l

3/（48EJy）=*1211*25003/（48**105*530000）=≤[δ]=5mm

335

/（48EJx）=**2500/（48**10*597000）=mm≤[δ]=5mm

知足许用变形要求。

装卸载工况

装卸载时：

FS==**1350=5292N，X1=1400mm

由导向力惹起的Y轴上的曲折应力

Fx=FS*X1/（2h）=5292*1400/（2*3550）=1043N

My=3*Fx*l/16=3*1211*2500/16=567656Nmm

σy=My/Wy=567656/11900=N/mm2

由导向力惹起的X轴上的曲折应力

本系统中不存在由导向力惹起的X轴上的曲折应力，所以：

Fy=0

Mx=0

σx=0

8.2.3压弯应力

在装卸载时不发生压弯状况，所以：

Fk=0

σk=0

复合应力和翼缘曲折应力

2

σm=σx+σy=0+=N/mm2≤[σ1]=165N/mm

2

σ=σm+Fk/A=+0=N/mm2≤[σ1]=165N/mm

σf=*Fx/C2=*1211/102=N/mm2≤[σ1]=165N/mm2

知足强度要求。

挠度

δx=*Fx*l3/（48EJy）=*1211*2500

3/（48**10

5*520000）=mm≤[δ]=5mm

δy=0≤[δ]=5mm

知足许用变形要求。

8.2.6对重导轨计算

采纳T/K5A导轨，切合JG/《电梯对重空心导轨》。

TK5A的技术参数：

3

x轴的截面积

3

y轴的截面积

A＝6.17cm2

的截面

Ixx=24.33cm4

x的截面性矩

4

y的截面性矩

x

的回半径

y

的回半径

E=性模量

ω=ω系数（依据比表求得lk/i=）100

σperm=正常使用用力

δperm=最大允形量

接部分度

L=2000mm支架的最大距

n=2支的数目

Rm=370Mpa抗拉度（资料力学性能）

A5≥%资料的延长率

K1=

K2=

K3=

G=P+rQ=2008kg

h=2800mm⋯上下靴距

DBG=1450mm⋯重架距

W=250mm⋯重架度

GB7588-2003《梯制造与安装安全范》定：

于中心挂或称挂的重或均衡重，

定重力的作用点误差在度方向5%，深度方向10%，

DBGy=145mm⋯重力作用点在y方向的偏移

⋯重力作用点在x方向的偏移

⋯附带装置的量

正常使用靴在Y方向作用在上的力

Fx=K2Gg×BTFx/（2h）=××2008×2×2800=

My=3Fxl/16=

σy=My/Wy=19766/×1000=

导靴在X方向作用在导轨上的力

Fy=g（gPYp+FsYl）/h=××2008×145/2800=1223N

Mx=3Fyl/16=3×1223×2000/16=458577Nmm

σx=Mx/Wx=458577/6300=8.2.6.3曲折应力

在正常使用工况下，不发生曲折状况。

复合应力

σm=σx+σy=+=＜σperm=165Mpa

σ=σm+（k3M）/A=+×20/617）=+=＜σperm=165Mpa

8.2.6.5翼缘曲折:

σf=C2=××=＜σperm=165Mpa

挠度：

δx=3/48EIy=××20003/（48×210000×530000）=＜σperm=5mm

结论：

电梯正常使用、运转时对重导轨的应力和变形切合要求。

9轿厢架强度和刚度的计算

轿厢架是电梯的主要受力零件，它由上梁、下梁、立梁及连结它们的若干紧固件构成，计

算时，视上、下梁均为简支梁，此中上梁作用载荷为整个安装在轿厢架上所有零零件的总重量

（包含轿厢架自己的重量）和额定载重量之和，并作用于上梁的中央；下梁则假设额定载重量

和轿厢上各个零件的总重量之和的5/8均布于下梁上，其他3/8的总重量再加上赔偿链及随行

电缆的重量集中作用于下梁中央。

对于立梁，因为载荷在轿厢内散布不均匀，及立梁与上、下

梁视为刚性连结等特色，立梁遇到拉伸与曲折的组合作用。

23

4

65

图3轿厢架构造表示图

1——拉杆2——上梁3——直梁4——轿厢5——轿底6——下梁

基本参数

（1）T1——电梯满载起动时，上梁所受的作使劲：

T1=（P+Q）（g+a）=（1400+1350）*+=28325N

式中：

P—整个轿厢的重量

Q—额定载荷

（2）T2——电梯满载起动时，下梁所受的均布载荷：

T2=（P1+Q）（g+a）*5/8=（1200+1350）*+*5/8=16416N

式中：

P1—去除上梁、轿顶轮、直梁等辅件后的轿厢重量

（3）T3——电梯满载起动时，下梁所受的集中载荷：

T3=（P1+Q）（g+a）*3/8+（W2+W）=（1200+1350）*+*3/8+

（+110）=9977N

3

式中：

W2—随行电缆的重量

W3—赔偿链的重量

（4）T4——电梯满载起动时，立梁所受的垂直作使劲：

T4=（P2+Q）（g+a）=（1300+1350）*+=27295N

式中：

P2—去除上梁、轿顶轮等辅件后的轿厢重量

（