浅析电梯轿厢导轨整体铅垂度对导轨验算的影响

袁卫华

摘  要：轿厢导轨整体铅垂度符合GB/T 10060—2011电梯安装验收规范时，在“安全钳动作”工况下，对导轨强度计算影响极小，可忽略不计;在“正常使用，运行”、“正常使用，装载”工况下，对导轨强度计算没有影响。当轿厢导轨整体铅垂度不符合GB/T 10060—2011电梯安装验收规范时，电梯导轨必须重新安装至合格，如果不重新安装，必须进行导轨强度验算。

关键词：电梯轿厢导轨;整体铅垂度;导轨验算

中图分类号：TH21            文献标志码：A

电梯轿厢导轨是安装在电梯井道中或楼层之间的两列垂直的刚性轨道，是轿厢行驶在井道中的安全轨道，为电梯安全运行和运行质量的重要部件。电梯导轨在设计时就要根据《GB 7588—2003电梯制造与安装安全规范》中的“附录G导轨验算”来确定导轨的型号，但是由于T型导轨的制造误差和井道上导轨架的安装误差等，会使上、下导轨在安装后存在铅垂度误差，此误差会对导轨的强度产生影响。

为了与设计时的导轨验算相统一，满足GB 7588—2003中的导轨验算的条件，则1）导轨额定载荷Q不均匀分布在3/4的轿厢面积上，空载轿厢及其支承的其他部件，其重量作用于轿厢本身的重心P。2）安全钳是同时起作用，制动力平均分布在导轨上。电梯的尺寸符号如图1所示。

图1中各符号与字母的含义为：X—设计导轨X坐标轴。y—设计导轨y坐标轴。Dx—X方向轿厢尺寸。Dy—y方向轿厢尺寸。S—轿厢悬挂点。Xs—轿厢轿厢悬挂点S在设计导轨轴X的坐标值。Ys—轿厢轿厢悬挂点S在设计导轨轴Y的坐标值。xi，yi—轿厢门的位置，i=1，2，3，4。Q—额定载重量重心。XQ—额定载重量重心Q在设计导轨轴X的坐标值。YQ—额定载重量重心Q在设计导轨轴Y的坐标值。h—轿厢导靴之间的距离。点C—轿厢中心。Xc—轿厢中心C在设计导轨轴X的坐标值。Yc—轿厢中心C在设计导轨轴Y的坐标值。P—轿厢弯曲质量的重心。→—载荷方向。Xp—轿厢弯曲质量的重心。P在设计导轨轴X的坐标值。Yp—轿厢弯曲质量的重心P在设计导轨轴Y的坐标值。1，2，3，4—轿厢门。1，2，3，4的中心。l—导轨支架的最大间距。xCQ，yCQ—轿厢中心C与额定载重Q的相对坐标。 xCP，yCP—轿厢重心P相对轿厢中心C的相对坐标。Δx—实际导轨与设计导轨在X轴方向的铅垂度误差。Δy—实际导轨与设计导轨在y轴方向的铅垂度误差。尺寸C—导轨导向部分与底脚连接部分的宽度。Fx—导靴作用于导轨X方向的力。Fy—导靴作用于导轨Y方向的力。

根据图1可得，X方向偏载时，xQ=xc+Δx+Dx/8，yQ=yc ;Y方向偏载时，yQ=yc+Δy+Dy/8，xQ=xc。

1 安全钳动作

1.1 弯曲应力

从以上公式可以看出，导轨铅垂度误差对导轨验算中的弯曲应力计算是有影响的，根据《GB/T 10060—2011电梯安装验收规范》5.2.5.5对于铅垂导轨的电梯，电梯安装后检验导轨时，可对每5 m长度相对铅垂线分段连续监测（至少测3次），取测量值间的相对最大偏差，其值不应大于上述规定值的2倍[2]。安装合格的轿厢导轨整体铅垂度误差应在1.2 mm以内，所以安装合格的轿厢导轨的Δx、Δy最大为1.2 mm，以630 kg载重客梯为例，一般xc、yc均在1 000 mm以上，结合公式（3）（6），可以得出安装合格的轿厢导轨整体铅垂度误差在安全钳动作时对导轨弯曲应力的影响是微乎其微的，是可以忽略不计的;而安装不合格的轿厢导轨本身就是不符合电梯使用条件，必须重新安装的，所以可以不予考虑。

1.2 压弯应力σK

压弯应力的计算与Δx、Δy没有关联，所以导轨整体铅垂度在安全钳动作时对压弯应力没有影响。

1.3 复合应力

1.3.1 压弯和弯曲应力σc

1.3.2 弯曲和压缩应力σ

式中：σ—弯曲和压缩复合应力。σm—弯曲应力。Fk—轿厢作用于一根导轨的压弯力。k3—冲击系数。M—附加装置作用于一根导軌的力。A—导轨的横截面积。

根据上文弯曲应力的推论，同理可以得出安装合格的轿厢导轨整体铅垂度在安全钳动作时对导轨的压弯和弯曲、弯曲和压缩应力计算影响极小，可以忽略;安装不合格的必须重新安装，所以不予考虑。

1.4 翼缘弯曲

根据上文弯曲应力的推论，同理可以得出安装合格的轿厢导轨整体铅垂度在安全钳动作时对挠度计算影响极小，可以忽略;安装不合格的必须重新安装，所以不予考虑。

2 正常使用运行、装卸载

同上文安全钳工作工况，将轿厢导轨整体铅垂度Δx、Δy代入GB 7588—2003附录G导轨验算G7.1.2.1—G7.1.3.5相关公式，推论出轿厢导轨整体铅垂度在电梯正常使用，装卸载工况下对导轨弯曲应力、复合应力、翼缘弯曲、挠度计算没有影响。

3 结语

综上所述，当轿厢导轨整体铅垂度符合GB/T 10060—2011电梯安装验收规范时，在“安全钳动作”工况下，对导轨强度计算影响极小，可以忽略不计;在“正常使用，运行”、“正常使用，装载”工况下，对导轨强度计算没有影响。当轿厢导轨整体铅垂度不符合GB/T 10060—2011电梯安装验收规范时，电梯导轨必须重新安装至合格，如果不重新安装，必须进行导轨强度验算。在“安全钳动作”工况下，则需要将轿厢导轨整体铅垂度代入至上文公式（1）～（12）进行计算，将计算结果结合GB 7588—2003附录G导轨验算G7.1.1.2—G7.1.1.5对导轨强度进行验算;在“正常使用，运行”、“正常使用，装载”工况下，按GB 7588—2003附录G导轨验算G7.1.2—G7.1.3正常验算。

参考文献

[1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.电梯制造与安装安全规范：GB 7588—2003[S].北京：中国标准出版社，2003：94-98.

[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.电梯安装验收规范：GB/T 10060—2011[S].北京：中国标准出版社，2011：12.