浅析电梯导轨支架固定方式

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浅析电梯导轨支架固定方式

介绍了电梯导轨支架的两种固定方式，对导轨支架的受力进行了计算，并对导轨支架与压墙板的焊缝强度进行了校核；重点分析了使用穿墙螺栓和钢膨胀螺栓固定导轨支架，并对其强度进行了校核。导轨支架；固定方式；强度校核

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电梯导轨的承载能力与导轨支架的间距及固定方式有着直接的联系。选择不同的固定方式是根据墙体结构决定的。若井道为混凝土结构，则选用钢膨胀螺栓固定；若井道为框架红砖结构，则选用穿墙螺栓固定。下面笔者以2000kg载货电梯常用的两种固定方式来进行强度校核：

导轨支架受力计算

a基本参数

额定载重Q=2000kg，额定速度V=0.5m/s，轿厢自重P=2000kg，轿厢净宽Dy=1940mm，轿厢净深Dx=2150mm，轿厢架上、下导靴之间的距离h=3720mm，轿厢导轨根数n=2

b导轨支架受力计算

GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》附录G7 导轨验算中提出了3个验算工况，即：①安全钳动作工况；②正常使用，运行工况；③正常使用，装卸载工况。这三种工况下，安全钳动作工况为最不利工况，以此工况为设计计算依据。此时轿厢承受的载荷为额定载荷，且偏载。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y轴和x上

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

xP、yP-轿厢重心P相对导轨直角坐标系的坐标：取xP=0、yP=0；

gn-重力加速度，gn=9.8 m/s2；

则：FX=3540.0N Fy=6388.4N

不同固定方式下的强度校核

要对不同固定方式进行强度校核，首先需要计算导轨支架与压强板联接焊缝是否满足要求。载货电梯轿厢对重侧导轨支架的设计长度为600mm，而轿厢主轨侧支架的设计长度仅为200mm，对重侧导轨支架的受力最为不利。因此，只需计算对重侧导轨支架竖档的焊缝及固定方式进行强度校核即可。

a对重侧导轨支架竖档受力计算

决定导轨支架竖档焊缝的强度是Fx力，取对重侧导轨支架整体为研究对象，受力简图如图1所示：

图1　对重侧导轨支架受力简图

以膨胀螺栓为例，将压墙板固定在井道壁上，然后将导轨支架竖档焊接（周边焊）在压墙板上，查《机械设计手册》表1-4-35，其焊缝的剪切强度为：

式中：

P-导轨支架竖档焊缝承受的拉力，P=RAy=1654.2 N；

a-角焊缝的计算厚度，一般取a=0.7K；

K-角焊缝高度，K=8mm；

l-角焊缝长度，70×7角钢截面边长l=249 mm

τ’p-角焊缝的许用剪切应力，查《机械设计手册》表1-4-40，Q235A材料角焊缝的τ’p =118MPa

故：导轨支架竖档焊缝强度满足要求。

b 压墙板与井道壁联接用M12钢膨胀螺栓联接的强度校核

前面已计算导轨支架与压墙板焊缝的强度满足要求，现以压墙板和对重导轨支架焊接后的整体为研究对象，受力简图如图2所示：

图2　钢膨胀螺栓受力简图

膨胀螺栓承受的拉力：

查《机械设计手册》表5-6-23，M12国产钢膨胀螺栓允许承受静拉力为10100 N，实际承受的静拉力为7587.7 N，符合要求。

综上所述，导轨支架固定用M12钢膨胀螺栓强度是满足要求的。

c 压墙板与井道壁联接用穿墙螺栓联接的强度校核

穿墙螺栓承受的拉力是轿厢偏载安全钳动作时产生的Fx力而产生的。由前面计算知轿厢对重侧导轨支架的受力最为不利，已计算导轨支架与压强板的焊缝强度满足要求。

①穿墙螺栓承受的拉力

以压墙板和对重导轨支架焊接后的整体为研究对象，受力简图如图2所示：

②穿墙螺栓抗拉强度计算

首先将穿墙螺栓与穿墙螺栓压板连

穿墙螺栓材料为碳素结构钢，查《机械设计手册》表3-1-6，其屈服强度σs=235MPa，则σ＜σs，故穿墙螺栓的抗拉强度满足要求。

综上所述，导轨支架固定采用Φ14的穿墙螺栓强度是满足要求的。

结语

虽然《电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯》中只规定导轨支架应安装牢固，但我们在选择固定方式、固定材料的大小发生改变时，须提供计算说明。以上是笔者关于导轨支架的一些肤浅的认识，如有不妥敬请指正。

参考：

［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.

作者简介：

徐友红，助理工程师。