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2.2 导向系统
电梯的导向系统主要由轿厢的导轨、对重的导轨及导轨架组成,如图2-12所示。其主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度,使轿厢和对重只能沿着导轨上、下运动。导向系统现场图如图2-13所示。
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图2-12 轿厢导向系统的结构
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图2-13 导向系统现场图
1.导轨
(1)导轨的作用。导轨的作用是为轿厢和对重在垂直方向运动时提供导向,限制轿厢和对重在水平方向的移动;当安全钳工作时,导轨作为被夹持的支承件支撑轿厢或对重,防止由于轿厢偏载而产生倾斜,如图2-14所示。
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图2-14 导轨
(2)导轨的种类。为了规范导轨的制造加工行为,确保导轨质量,国家标准 GB/T5072.1~3—96对导轨的几何形状、主要参数尺寸、加工方法、形位公差、检验规则等都做了明确规定。导轨的种类可按横向截面的形状分类,如图2-15所示。
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图2-15 导轨的分类
T形导轨如图2-15(a)所示,是目前我国电梯中使用最多的导轨,其通用性强,且具有良好的抗弯性能及可加工性,表2-3是我国T形导轨的主要规格参数。
表2-3 T形导轨的主要规格参数
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注:A——冷拉导轨;B——机加工导轨。
L形导轨如图2-15(b)所示,利用常规型角钢装配而成,多用做货梯、杂物梯及速度小于0.1m/s的客梯的对重导轨,导轨的表面一般不做机加工,只要矫直即可。
空心导轨如图2-15(c)所示,是冷轧成型的,一般适用于电梯不设安全钳的对重导轨。
国外近年来有用横截面呈“Ω”形的空心导轨,如图2-15(d)所示,这种导轨一次冷轧成型,减少了T形导轨的楔头和导轨表面的机械加工量。导轨之间采用管状接头连接,安装也较方便。但轿厢或对重的导靴需要进行特殊设计,安全装置也得重新考虑。
图2-15中的(e)、(f)、(g)常用于速度低于0.63m/s的电梯,导轨的表面一般不做机加工处理。
(3)导轨的材料。一般要求导轨具有足够的强度和韧性,在受到突发性的冲击时,不致发生断裂,所以规定导轨材料应符合GB/T700—1988《碳素结构钢》中的A3钢的要求,其抗拉强度应在370~520N/mm2之间。
(4)导轨间的连接。如图2-16所示是T形导轨连接示意图。每根导轨的长度一般为3~5m,对导轨进行连接时,不允许采用焊接或用螺栓连接,而是将导轨接头处的两个端面分别加工成凹凸样槽,在导轨互相对接好后,至少要用4根螺栓将导轨固定,如图2-17所示。用一根加工过的连接板(长250mm,厚为10mm以上,宽与导轨相适应)铺设在导轨背后,以此加强导轨的固定,如图2-18所示。
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图2-16 T形导轨连接示意图
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图2-17 导轨凹凸样槽对接
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图2-18 连接板固定导轨
井道两侧的导轨连接处应相互错开,不应在同一水平位置,如图2-19所示。
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图2-19 两侧导轨的接头错开位置
2.导靴
(1)导靴的作用。导靴是引导轿厢和对重服从于导轨的部件,是为防止轿厢或对重在运行过程中偏斜或摆动而设置的。导靴的凹形面与导轨的凸形工作面配合,使轿厢或对重沿着导轨上下移动。
(2)导靴的安装位置。如图2-20所示,轿厢导靴安装在轿厢上梁和底部安全钳座的下面,与导轨接触处。
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图2-20 轿厢导靴的安装位置
(3)导靴的种类。常用的导靴按其在导轨工作面上的运动方式,可分为滑动导靴和滚动导靴两种。
① 滑动导靴。滑动导靴常用于速度在2m/s以下的电梯。滑动导靴按其靴头的轴向位置是固定的还是浮动的,又可分为固定式滑动导靴和弹性滑动导靴。
固定式滑动导靴如图2-21所示,主要由靴衬和靴座组成。靴座可由铸铁或焊接结构制作,靴衬常用摩擦系数低、滑动性好、能够耐磨的尼龙材料制成。有时为了延长靴衬的使用寿命,在靴衬中适量加入二硫化钼材料,增加其耐磨性。由于固定式滑动导靴与导轨的配合存在一定的间隙,并且间隙随着运动时间的增长而增大,而且固定式滑动导靴的靴头是固定的,间隙无法调整,因而在轿厢运行时会产生晃动,甚至有冲击现象,所以使用受到限制,一般用于速度≤0.63m/s的电梯中。但是,这种导靴刚度好,承重能力强,因此被广泛应用于低速、载重量大的电梯中。
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图2-21 固定式滑动导靴
弹性滑动导靴如图2-22所示,主要由靴衬、靴座、靴头、靴轴、压缩弹簧或橡胶弹簧、调节套筒或调节螺母等组成。弹性滑动导靴与固定式滑动导靴的不同之处在于导靴头是浮动的。在弹簧力的作用下,靴衬的底部始终压贴在导轨工作面上,因此,能使轿厢保持较平稳的水平位置;同时在运行中具有一定的吸收振动与冲击的作用。弹性滑动导靴的弹簧初始压力,主要是由电梯所受的偏载力、额定载重量及轿厢尺寸等因素决定的,其值过大会增加轿厢运行中的摩擦力,削弱减振性能;其值过小会使弹性支撑力不足,轿厢运行不平稳,所以需根据预先的计算来确定弹性导靴的预压缩量。弹性滑动导靴现场图如图2-23所示。
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图2-22 弹性滑动导靴
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图2-23 弹性滑动导靴现场图
② 滚动导靴。滚动导靴如图2-24所示,以三个滚轮代替滑动导靴的三个工作面。三个滚轮在弹簧力的作用下,始终压贴在导轨的三个工作面上,电梯运行时,滚轮在导轨面上做滚动。这种弹性支撑的作用是使轿厢在运行过程中具有良好的缓冲减振性,并能在三个方向上自动补偿导轨的各种几何形状误差及安装偏差。滚轮外缘常用硬质橡胶或聚氨酯材料制成。由于滚轮对导轨的运动方式为滚动摩擦,所以轿厢运行阻力减小,节省了能量。这种导靴在高速电梯上应用非常广泛。
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图2-24 滚动导靴
3.导轨支架
导轨支架的作用是支撑和固定导轨,它固定在井道壁或横梁上。导轨支架有轿厢导轨支架、对重导轨支架和轿厢与对重导轨共用导轨支架三种,其形状如图2-25所示。
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图2-25 导轨支架
导轨支架间的距离一般不应超过2.5m,每根导轨内至少要有两个导轨支架。