1T客梯计算书

TKJ1000/1.6-JXW(VVVF)交流调频调压调速客梯设计计算书东莞市飞鹏电梯工业公司TKJ1000/1.6-JXW(VVVF)交流调频调压调速客梯设计计算书T20103JS东莞市飞鹏电梯工业公司一九九八年六月交流调频调压调速客梯设计计算书目录一、主要技术参数………………………………………………………………..1二、传动系统的计算………………………………………………………………1三、安全系统的验算………………………………………………………………6四、导轨的验算……………………………………………………………………7五、电气设计说明…………………………………………………………………12参考文献………………………………………………………………………13编制：审核：批准：标准化:交流调频调压调速客梯设计计算书一、主要技术参数1.额定载重量1000kg2.额定速度1.6m/s3.平衡系数50%4.曳引方式1:15.轿厢尺寸1600×1400mm二、传动系统的计算1.6m/s交流调频调压调速电梯的传动型式如图2-1上图中：p──轿厢自重p=1400KgQ──额定载重量Q=1000KgWd──对重重量Wd=1900Kgα──曳引轮包角α=160°1交流调频调压调速客梯设计计算书1.曳引机的选型及验算(1)根据市场情况及曳引机产品性能比较，选择广州第二电梯厂生产的TJ10A,1.6m/s曳引机。该曳引机的参数如下：电动机功率PD=15KW曳引机传动比i=21.6曳引轮直径D=660曳引轮槽数5槽曳引轮槽型切口槽、切口角β=98°电动机额定转速n=956rpm(2)电动机功率验算由参考文献[4]查得电机功率PD为：PD=KW上式中：kp──电梯平衡系数kp=50%Q──额定载重量Q=1000KgV──额定速度V=1.6m/sη──电梯的机械效率一般η=0.55计算得：PD==14.26KW计算功率比曳引机电机功率小，故曳引机功率合用。(3)电梯速度验算V=πDn/60im/s上式中:D──曳引轮直径D=0.66m2（1-kp）QV102η（1-0.50）×1000×1.6102×0.55交流调频调压调速客梯设计计算书n──电机转速n=956rpmi──曳引机传动比i=21.6计算得:V1=3.14×0.66×956/60×21.6=1.53m/s由于速度V1在105%～92%V(1.6m/s)的允许误差范围内,故曳引机速度合用。(4)曳引绳在绳槽内不打滑条件验算：由GB7588知，保证不打滑的条件为：×C1×C2≤efα上式中：──在载有125%额定载荷的轿厢位于最低层站及空载轿厢位于最高层站的情况下，曳引轮两边钢丝绳静拉力之比：C1──与加、减速度有关的系数对于1.6m/s梯C1=1.20C2──与绳槽有关的系数对于切口槽C2=1e──自然对数的底f──钢丝绳在绳槽中的当量磨擦系数对于切口槽f=上式中：μ──钢丝绳与铸铁绳轮之间的磨擦系数μ=0.09β──曳引机轮槽切口角β=98°=1.71rad33T1T2T1T24μ[1-sin(β/2)]π-β-sinβ交流调频调压调速客梯设计计算书f==0.2α──曳引轮包角α=160°=2.792rad计算：efα=e0.2×2.792=1.74A:当轿厢载有125%额定载荷在底层站时T1=1.25Q+P+q上式中：Q=1000KgP=1400Kgq=30×5×0.586=88kg(q为Φ13钢丝绳30米高度5根绳的总重)T1=1.25×1000+1400+88=2738KgT2=Wd(对重重量)=19000Kg计算:×C1×C2=×1.20×1=1.73由于：×C1×C2efa所以此种情况不会打滑。B:当空轿厢处于最高层站时:T1=Wd+q=1900+88=1988KgT2=P=1400Kg计算:×C1×C2=×1.2×1=1.70由于：×C1×C2efa,故此情况也不会打滑.(5)钢丝绳在绳槽中的比压验算:4T2T1T1T1T114001988T2T2T2273819004×0.09[1-sin(98°/2)]π-1.71-sin98°交流调频调压调速客梯设计计算书对于切口槽p=×≤上式中：p──比压，MpaT──轿厢满载且在底层时,曳引轮在轿厢一侧的钢丝绳静拉力T=Q+P+q=2488Kg=24880Nn──钢丝绳根数n=5d──钢丝绳直径d=13mmD──曳引轮直径D=660mmβ──绳槽切口角β=98°=1.71radVc──钢丝绳速度Vc=1.6m/s计算:p=×=6.89Mpa[p]===7.27Mpa由于：p=6.89＜7.35故比压合适(6)曳引钢丝绳的验算1.6m/s交调梯选用的钢丝绳为:根数5根钢丝绳直径Φ13mm型式8x(19)国标号GB8903~8904-88破断拉力总和Fpc=8570KgA.曳引轮与钢丝绳直径之比:51+Vc12.5+Vc8cos(β/2)π-β-sinβndDT12.5+4×1.61+1.61+Vc12.5+4Vcπ-1.71-sin98°8cos(98°/2)248805×13×660交流调频调压调速客梯设计计算书＞40D──曳引轮直径D=660计算:==50.7＞40故：比值合适Ｂ：钢丝绳安全系数的验算：安全系数K=上式中:Fp总──电梯曳引钢丝绳的破断拉力总和Fp总=5ψFpc其中ψ为钢丝绳折减系数对于Φ13,结构为8x(19)的钢丝绳ψ=0.85Fmax──电梯处于额定载荷且在底层站时,曳引轮在轿厢侧的静拉力Fmax=Q+P+q=1000+1400+88=2488Kg计算：K=5×0.85×8570÷2488=14.6由于：K=14.6＞12故曳引钢丝绳安全系数足够。三、安全系统的验算根据公司的技术和设备现状，公司生产的电梯的安全部件原则上外购。1.限速器的选用：根据电梯速度要求及安全钳提拉力的要求和限速器电气安全要求，选择宁波申菱厂生产的仿“三菱”TSI型1.6m/s限速器，该限速器6Fp总FmaxDd1366013dDdD交流调频调压调速客梯设计计算书经上海交大电梯检测中心检验完全符合1.6m/s电梯的性能要求。其所用钢丝绳直径为Φ8，也符合GB7588-1995中9.9.6.3规定的“限速器绳的公称直径应不于6mm”的要求。2.安全钳的选用：根据GB7588要求1.6m/s速度电梯的安全钳必须是渐进式安全钳，初步选择河北东方机械厂生产的AQ1型，该安全钳适用的总容许质量(P+Q)1为1800～4500Kg。已知：轿厢质量P=1400Kg额定载重Q=1000KgP+Q=2400Kg而二个AQ1的总容许质量为3600-9000Kg所以该安全钳适用于本电梯。3.缓冲器的选用：根据GB7588的要求，1.6m/s电梯的缓冲器必须是液压缓冲器，初步选择河北东方机械厂生产的YH175型缓冲器。该缓冲器适用的速度为1.6m/s，总容许质量(P+Q)1为900～4250Kg我公司设计的1.6m/s梯的P+Q=2400Kg。所以该缓冲器适用于本电梯。四、导轨验算：本电梯轿厢导轨采用T89/B导轨，导轨支架距离（二个导轨架之间）为2米。1.导轨截面几何特性7交流调频调压调速客梯设计计算书截面形状如示图4-1（1）截面面积A=15.7cm2（2）截面对X-X轴惯性矩Ixx=59.6cm4（3）截面对Y-Y轴惯性矩Iyy=52.50cm4（4）截面对X-X轴惯性矩半径ixx=1.95cm（5）截面对Y-Y轴惯性矩半径iyy=1.83cm（6）截面对X-X轴的截面模量Wxx=14.5cm3（7）截面对Y-Y轴的截面模量Wyy=11.8cm32.导轨上负载力的确定：导轨上的负载力主要有二部分，一是正常运行状态下导轨所受的力，二是当电梯超速，安全钳动作时导轨所承受的负载力。(1)正常状态下导轨的强度及刚度验算：当轿厢因负载产生偏重时，若偏心距按轿厢深度A和宽度B的1/6计算，这时导轨端面所受压力为q1侧面压力为q2。q1=Kgq2=Kg上式中：Q──轿厢额定载重量Q=1000Kg8QA6HxQB6Hx交流调频调压调速客梯设计计算书B──轿厢宽度B=1660mmHx──轿厢上、下导靴的距离Hx=3800mmA──轿厢深度A=1620mm计算得：q1==72.8Kg=728Nq2==71.05Kg=710.5Nq2为作用于导轨侧面的力，它是由两根导轨来承受的，由于偏载，两根导轨受力不一，离负载近的那根导轨的侧压力q2＇为q2＇=1/B(B/2+B/6)q2=2q2/3=47.36Kg=473.6N电梯导轨可以看成是多支点连续梁，但为了计算方便，取其中一跨作为简支梁来验算其强度和刚度。A.强度验算单跨梁的距离为2000mm，并假设各力均作用在导轨单跨的中点C，则其计算简图如示图4-2从简图中可看出，在简支梁中点C的导轨应力最大σmax=+9WyyMcyMcxWxx1000×16206×38006×38001000×1660交流调频调压调速客梯设计计算书上式中：Wxx=14.5cm3Wyy=11.8cm3Mcx=q2＇/2×L/2=47.36/2×200/2=2368Kg·cmMcy=q1/2×L/2=72.8/2×200/2=3640Kg·cm计算：σmax=＋=471.48Kg/cm2=47.178N/mm2我公司选用上太导轨厂的导轨，其材料的抗拉强度σ=400～425N/mm2若取电梯导轨的安全系数为3，则导轨的许用强度[σ]=400/3=133.3N/mm2由于导轨的最大σmax＜[σ]所以导轨强度足够。B.刚度验算：由q1q2＇引起的挠度为：f1=f2=上式中：q1=72.8Kgq2＇=47.36KgL=200cmE=2.1×106Kg/cm2(弹性模量)Ixx=59.6cm4Iyy=52.5cm4计算:f1==0.096cm=0.96mm1072.8×200348×2.1×106×59.6q2＇L348EIxx48EIyyq1L3364011.814.52368交流调频调压调速客梯设计计算书f2==0.071cm=0.71mm合成挠度:f=√f12+f22=√0.962+0.712=1.19mm一般梁的许用挠度为1/1000所以导轨的许用挠度为2000/1000=2mm由于偏载引起的挠度1.19＜2故导轨刚度足够。(2)安全钳作用时导轨的强度验算:由GB7588知：对于渐进式安全钳,导轨的弯曲应力σk=Mpa＜140Mpa上式中：P──轿厢自重P=1400KgQ──轿厢额定载重Q=1000KgA──导轨载面积A=15.7cm2=1570mm2ω──与细长比λ有关的弯曲系数ω=2.09(λ=109)计算:σk==32Mpa由于：σk=32Mpa＜140Mpa故导轨强度足够。11157010(1400+1000)×2.0910(P+Q}ωA48×2.1×106×52.547.36×2003交流调频调压调速客梯设计计算书五、电气设计说明1.6m/sVVVF电梯的关键是变频调速器的设计,变频器性能的优劣直接关系到整机的性能。公司在决定上VVVF电梯时，就已原则确定，采用进口优质变频器（通用）来作为VVVF电梯的变频调速装置。经过研究分析国内外VVVF电梯的控制特点，我公司控制电气系统原理如下：（方框图）12交流调频调压调速客梯设计计算书1.变频器的选型公司在了解分析了国内VVVF梯现状后，认为采用通用变频器作为电梯的变频调速器是可行的，关键是要选择合适的变频器，经过对日本“三菱”、“富士”、“松下”、“安川”及意大利“IGV”等公司生产的变频器的比较，确定选用日本“安川”公司最新开发的VGC676矢量型变频器，该变频器有三大优点：（1）无需专配变频电动机，这为国内选择曳引机，降低成本，提供了先决条件；（2）该变频器Ohz时的静力矩较大，这给电梯从零速平滑起、制动奠定了基础，保证了VVVF电梯的起、制动性能；(3)控制、安装、调试便捷，给VVVF电梯的普及打了下基础。2.PLC的选择：由于PLC的质量好坏，直接关系到电梯的控制可靠性，经过对各种