曳引驅動電梯的原理是:鋼絲繩左側連接轎廂,右側通過導向輪連接對重。此時若想讓轎廂上行,則曳引輪必須順時針轉動,才能通過曳引輪與鋼絲繩的摩擦力將轎廂提起。我們日常乘坐的電梯絕大多數都屬于此類。為了將曳引驅動電梯與其他電梯區別開來,還要將其他類型的電梯驅動原理做一個簡單的介紹
液壓式電梯提升的原理是:通過液壓系統將轎廂“頂”上去或者“放”下來。主要用在底層站或者大噸位場所
強制驅動電梯提升原理是:利用滾筒的旋轉帶動電梯的上下運動,其原理與“電動葫蘆”類似。
通過上述的各個類型的驅動方式我們可以看出,曳引驅動主要有以下優點:
1、安全可靠
以強制驅動方式為例,如果滾輪旋轉失去控制或者保護裝置不動作,很有可能將轎廂過度提高,引起“沖頂”等事故。而曳引驅動電梯采用曳引輪與鋼絲繩摩擦原理,當發生極端情況(如“沖頂”),可以利用曳引輪與鋼絲繩的打滑來避免事故。
2、提升高度大
以液壓驅動為例,它的提升高度很有限,因為它是依靠一套液壓裝置將轎廂“頂”起來,如果高度很高,勢必會對液壓提升桿、密封、強度等提出更高的要求。而曳引驅動則無此缺點,這也是由于其工作原理決定,提升高度10米的電梯與提升高度50米的電梯除了鋼絲繩的重量外沒有本質的區別,這也就決定了曳引驅動的提升高度較其他類型電梯就大一些。
3、可以使用高轉速電動機
電梯發展的決定因素之一就是高轉速電動機的創新,其他類型的電梯由于各個條件限制,運行速度都不會很高,一般都在1m/s左右。而曳引驅動電梯的速度可達
20m/s,即使是我們經常乘坐的,也可達到1.75m/s甚至以上。
除此之外,還有結構緊湊等優點,此處不再一一列舉。
在研究曳引力時,為了能夠建立一個盡可能簡單的物理模型。
可以假設曳引鋼絲繩在曳引輪槽中即將打滑但還未打滑的臨界狀態,滿足下式:
其比值越大,說明曳引能力越大,載重能力越大。
另外,曳引力還與輪槽的切口形式有關,其中,(b)為現在常用的切口形式。
電梯安全技術規范TSG-T7001-2009對曳引系統中部分元件提出相關要求,如下圖:
其中,8.9項試驗的目的就是為了驗證曳引輪曳引力是否符合安全技術規范要求
學習完這一部分,我們就會知道,原來電梯的運行,是依靠曳引輪轉動、帶動鋼絲繩上下運動產生的。在這里,編者想起初中物理的一個知識點,就是輪子的反向應用。一個人從輪子一側拉動繩子、將輪子另一側的重物提起,這也是曳引驅動電梯的一個簡單物理模型,只不過電梯用電動機與曳引輪代替了人力