浅析电梯导轨支架数量与间距

徐友红

摘 要：介绍了电梯导轨支架的数量与间接要求，对导轨支架的受力进行了计算，并对导轨支架安装间接进行了强度校核；重点分析了导轨支架数量不满足标准要求，对轿厢导轨的强度及挠度进行校核计算。

关键词：导轨支架数量；间距；强度校核

电梯导轨的承载能力与导轨支架的间距及数量有着直接的联系。GB/T 10060—2011《电梯安裝验收规范》第5.2.5.2条款规定“每根导轨宜至少设置两个导轨支架，支架间距不宜大于2.5m。当不能满足此要求时，应有措施保证导轨安装满足GB7588—2003《电梯制造与安装安全规范》中10.1.2规定的许用应力和变形要求。对于安装于井道上、下端部的非标准长度导轨，其导轨支架数量应满足设计要求” 。下面笔者以3000kg载货电梯为例，对导轨支架间距和数量进行校核。

1 导轨支架间距的强度校核

计算用参数如下：额定载重Q=3000kg，额定速度V=0.5m/s，轿厢自重P=2400kg，轿厢净宽Dy=2140mm，轿厢净深Dx=2700mm，轿厢架上、下导靴之间的距离h=3950mm，轿厢导轨根数n=2，重力加速度gn=9.8m/s2，导轨支架最大设计间距L=2m。

1.1 导轨支架受力计算

根据GB7588—2003附录G7，载货电梯轿厢属于导轨中心导向和悬挂，偏载轿厢作用于导轨的最大弯曲应力发生在安全钳动作工况，此时导向力在轿厢导轨y轴和x轴上的作用力分别为：

式中：k1——冲击系数，查GB7588-2003表G2，取k1=5；

xQ、yQ——额定载荷Q相对导轨直角坐标系的坐标，取xQ=、yQ=；

xP、yP——轿厢重心P相对导轨直角坐标系的坐标，取xP=0、yP=0；

则：FX=6280.1N，Fy =9955.1N

2 导轨支架数量

当轿厢在顶层平层装卸载时，轿厢顶端导轨的受力较其它工况大些，与顶端0.4米导轨相连接的下一根导轨其受力力学模型简化为悬臂梁。

2.1 弯曲应力

1）由导向力引起的Y轴上的弯曲应力为：

2）由导向力引起的X轴上的弯曲应力为：

式中：Fx——X轴上的作用力；

Fy—— Y轴上的作用力；

xP、yP——轿厢重心P相对导轨直角坐标系的坐标，xP=0，yP=0；

x1、y1——轿厢入口处对导轨直角坐标系的坐标，x1=1410mm、y1=134mm；

Fs——根据GB7588—2003中G2·5“在轿厢装卸载时，作用于地坎的力Fs假设作用于轿厢入口的地坎中心。力的大小为：对于额定载重量不小于2500kg的电梯：Fs=0.6gnQ，施加该力时，认为轿厢空载。

Mx、My——弯矩；

b——轿厢导靴F力作用点至悬臂端导轨支架的距离，b=261mm；

Wx、Wy——弯曲截面系数；T114/B导轨 Wx =29.70cm3，Wy =19.05cm3

σ——弯曲应力。

1）由导向力引起的Y轴上的弯曲应力为：

Fx=3148.4N，My=821733.7N.mm，σy=43.14MPa

2）由导向力引起的X轴上的弯曲应力为：

Fy=598.4N，Mx=156187.7N.mm，σx=5.26MPa

2.2 压弯应力

“正常使用、装卸载”工况，不发生压弯情况。

2.3 翼缘弯曲

式中：σF——局部翼缘弯曲应力，MPa；

c——导轨导向部分与底脚连接部分的宽度；T114/B导轨c=9.5mm

σF=64.54<σperm =165Mpa

2.4 挠度

式中：δBx——悬臂梁端头B点在X轴上的挠度；

δBy——悬臂梁端头B点在Y轴上的挠度；

E——导轨材料弹性模量；取E=200×103Mpa；

Ix——X轴上的截面惯性矩；T114/B导轨Ix =179.3cm4；

Iy——Y轴上的截面惯性矩；T114/B导轨Iy =108.6cm4；

l ——悬臂梁的长度，l=630mm；

δperm——T型导轨的最大允许变形，GB7588—2003中10·1·2·2 a）“对于装有安全钳的轿厢、对重（或平衡重）导轨，安全钳动作，在两个方向为5mm”。

综合上面计算结果，3000kg载货电梯在顶层装卸载时，顶端悬臂梁导轨在各种工况下其应力及挠度均满足GB7588-2003 规范的要求。

3 结语

GB/T10060-2011中要求“每根导轨宜至少设置两个导轨支架，支架间距不宜大于2.5m”，当现场实际情况不能满足要求时，需要根据GB7588-2003的要求計算导轨的许用应力和变形，看是否能满足要求。以上是笔者关于导轨支架间距和数量的一些肤浅的认识，如有不妥敬请指正。

参考文献：

[1] 朱昌明.电梯与自动扶梯[M].上海交通大学出版社，1995.

[2] 成大先.机械设计手册（第四版）[M].化学工业出版社，2002.