电梯1350kg梯速175设计计算

设计计算书TKJ（1350/1.75-JXW）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11设计的目的TKJ(1350/1.75-JXW-VVVF)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1.75m/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3.36M2，完全符合GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》的要求。本计算书按照GB7588-2003《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GB7588-2003标准和型式试验细则的要求。本计算书验算的电梯为本公司标准的1350kg乘客电梯，主要参数如下：额定速度1.75m/s额定载重量1350kg提升高度43.5m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，GETM6.0H型，15Kw，绕绳比2：1，单绕，曳引轮节径450mm，速度1.75m/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1.75m/s限速器LOG03型，额定速度1.75m/s缓冲器YH68-210型油压缓冲器，额定速度1.0~1.75m/s，总容许质量800-3500kg，行程210mm，总高675mm2主要技术参数Q额定载重量Q=1350kgve额定速度ve=1.75m/s轿厢尺寸（宽*深*高）2100mm*1600mm*2400mm开门方式中分开门尺寸（宽*高）1100mm*2100mmH提升高度H=43.5mi曳引比i=2d曳引绳及绳径8×19s西鲁式，d＝10mm2n曳引绳根数n=8D曳引轮节径D=450mmD1导向轮、轿顶轮、对重轮的平均直径D1=520mmK平衡系数K=0.4~0.5P轿厢自重P=1400kgW1曳引钢丝绳每米重量轿厢在底层时曳引轮轿厢侧的钢丝绳重量0.347kg/mW1＝8*43.5*0.347＝120kgW2随行电缆每米重量轿厢在顶层时轿厢侧的随行电缆重量1.7kg/mW2＝（43.5/2）*1.7＝37kgW3补偿链每米重量轿厢在顶层时轿厢侧的补偿链重量1.5kg/mW3＝110kgG对重重量G=P+K*Q（1940~2075）kgamax最大加减速度值amax＝0.5m/s2α曳引包角α=155o=2.706radβ半圆曳引绳槽的切口角β=95γ曳引绳槽的槽角度γ=35oSmax曳引机最大径向负载6000kgη电梯运行的总效率η=0.90N电机功率15kwvl曳引机节径线速度3.5m/sn1电机额定转速149rpm轿厢导轨T89/B限速器XS3型，额定速度1.75m/s安全钳渐进式AQ10A型，最大总容许质量P+Q=3331kg，额定速度1.75m/s缓冲器YH68-210型油压缓冲器，额定速度1.75m/s，总容许质量3500kg，行程h1=210mm，总高h=675mm3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）QV1/102ηi（kW）式中：K—平衡系数，K＝0.4；Q—额定载荷，Q=1350KgV1—曳引机节径线速度，V1=3.5m/s3η—电梯传动的总效率，η=0.90i—曳引比，i=2将各参数代入上式：N=（1-0.4）*1350*3.5/（102*0.90*2）=15.49kW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。对重对重轮曳引轮搁机梁轿顶轮轿厢导向轮图1曳引系统示意图4电梯运行速度的计算电梯的运行速度V=π*D*n1/60*i式中：D—曳引轮节园直径，D=0.45mn1—电机的额定转速，n1=149rpmi—曳引比，i=2将各参数代入：V=3.142*0.45*149/(60*2)=1.756m/s对于VVVF控制的电梯，只要V大于等于额定速度1.756m/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(0.92~1.05)*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GB7588—2003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34种工况进行。5.1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γ=35o=0.611rad下部切口角度β=95o=1.658rad5.1.2当量摩擦系数的计算根据GB7588—2003的要求，当量摩擦系数按下式计算：f=μ*4*(cos(γ/2)-sin(β/2))/（π-β-γ-sinβ+sinγ）式中：μ—摩擦系数，对应3种工况分别为：装载工况μ=0.1紧急制停工况μ=0.1/(1+V1/10)＝0.1/(1+3.5/10)＝0.074轿厢滞留工况μ=0.2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=0.1*4*(cos(35o/2)-sin(95/2))/（π-1.658-0.611-sin95+sin35o）=0.1922)紧急制停工况f=0.074*4*(cos(35o/2)-sin(95o/2))/（π-1.658-0.611-sin95+sin35o）=0.1423)轿厢滞留工况f=0.2*4*(cos(35o/2)-sin(95o/2))/（π-1.658-0.611-sin95+sin35o）=0.3845.2轿厢装载工况根据GB7588—2003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/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＝2.718α—曳引绳在曳引轮上的包角，α=155o=2.706rad将相关参数代入可得：T1=(P+1.25*Q+W1)g/i=(1400+1.25*1350+51)*9.8/2=15379NT2=(G+W3)g/i=(2008+0)*9.8/2=9839NT1/T2=15379/9839=1.563efα=e0.185*2.706=1.681因为T1/T2=1.563≤efα=1.681所以满足曳引条件。5.3紧急制停工况根据GB7588—2003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/T2≤efα5将相关参数代入可得：T1=G*(g+amax)/i+W1*(g+i*amax)=2008*(9.8+0.5)/2+51*(9.8+2*0.5)=10892NT2=(P+W2+W3)*(g-amax)/i=(1400+17.85+110)*(9.8-0.5)/2=7105NT1/T2=10892/7105=1.533efα=e0.142*2.706=1.573因为T1/T2=1.533≤efα=1.573所以满足曳引条件。5.4轿厢滞留工况根据GB7588—2003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/T2≥efα将相关参数代入可得：T1=(P+W2+W3)*g/i=(1400+17.85+110)*9.8/2=7486NT2=W1*g=51*9.8=499.8NT1/T2=7486/499.8=14.98efα=e0.384*2.706=2.826因为T1/T2=14.98≥efα=2.826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GB7588—2003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，D＝450mm，d＝10mm，则D/d=450/10=45≥40，满足标准要求。6.2曳引绳的安全系数计算根据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Sf，即S≥Sf，并不小于12。6.2.1实际安全系数S的计算S＝nF/（（P+Q）/i+W1）g式中：F－单根曳引绳的最小破断载荷，F＝44KN将相关参数代入可得：S＝7*44*1000/（（（1400+1350）/2+51）*9.8）＝22.046.2.2标准规定的安全系数Sf的计算根据GB7588—2003标准附录N的规定，本系统中滑轮的等效数量Nequiv为：Nequiv=Nequiv(t)+Nequiv(p)式中：Nequiv(t)－曳引轮的等效数量，Nequiv(t)=6.7Nequiv(p)－导向轮的等效数量Nequiv(p)=KP*(Nps+4*Npr)6根据标准的规定和曳引系统示意图(图1)可得：KP=(D/D1)4=(450/520)4=0.56Nps=3Npr=0则Nequiv(p)=0.56*(3+4*0)=1.68Nequiv=6.7+1.68=8.38因为Sf=10XX=2.6834-X1/X2X1=log((695.85*106*Nequiv)/(D/d)8.567)=log((695.85*106*8.38)/458.567)=-4.397X2=log((77.09*(D/d)–2.894)=log(77.09*45–2.894)=-2.897X=2.6834-X1/X2=2.6834-4.397/2.897=1.1656所以Sf=10X=101.1656=14.642从以上计算可得：S=22.04≥Sf=14.642，即实际安全系数S大于标准规定的安全系数Sf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%＝35.2，满足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选用标准JG/T5072.1-1996《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=2翼缘厚度C=10mm截面积A=1570mm惯性半径ix=19.8mmiy=18.4mm惯性距Jx=597000mm4Jy=530000mm4抗弯模量Wx=14500mm3Wy=11900mm3抗拉强度Rm=370N/mm2弹性模量E=2.1*105N/mm2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细长比λ=l/ix=2500/19.8=126弯曲系数(查GB7588-2003附录G表G3)：ω=2.68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7受力和变形是否满足要求。8.1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C