CN112919292A - 一种电梯曳引轮绳槽设计结构 - Google Patents

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卢晓民
曹长青
潘浩
方兴林
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Abstract

本发明公开了一种电梯曳引轮绳槽设计结构，包括绳槽主体轮廓，绳槽主体轮廓包括绳槽壁、过渡段、下部切口槽、相切圆、初始下部切口角和最终下部切口角；过渡段连接绳槽壁与下部切口槽；相切圆与绳槽壁相切；最终下部切口角的位置通过绳槽角γ确定；γ＝0°时，相切圆下沉与最终下部切口角的交点为下部切口槽的宽度；初始下部切口角大于最终下部切口角；绳槽壁轮廓为直线段或直线与圆弧的组合；过渡段为直线段或曲线段，直线段或曲线段起点是绳槽壁与初始下部切口角的交点，直线段或曲线段终点是下部切口槽的上部起点；本发明减少了绳槽对钢丝绳的损伤，提高了初始曳引力，改善了曳引条件，减少了电梯曳引配重，降低不必要的成本，节约了资源。

Description

一种电梯曳引轮绳槽设计结构
技术领域
本发明涉及电梯动力设备技术领域，特别地是一种电梯曳引轮绳槽设计结构。
背景技术
现有曳引轮的槽型有V型和U型槽两种，或带切口槽、或不带切口槽。V型切口槽在磨损前，应按硬化V型槽的方式计算摩擦系数，V型切口槽初始曳引力高，对钢丝绳的损伤较大，因此实际设计时需要限制绳槽γ不能过小，标准GB7588规定V型槽绳槽角γ不得小于35°。随着绳槽的磨损，V型切口槽逐渐转变为U型槽，其摩擦力应按U型切口槽的计算公式计算，磨损后的V型切口槽摩擦力逐渐下降，当磨损到达下部切口槽时摩擦系数最小，曳引力也最小。磨损到下部切口槽后，摩擦系数保持不变，即曳引力保持不变。V型切口槽磨损前后曳引力差异大，设计时为了保证安全通常以磨损到切口槽后的状态计算V型切口槽的曳引力，这导致了为某些工况下，为了保证曳引力不得不加大下部切口角或增加配重，但这些措施都不能解决磨损前后曳引力差异大的问题，增加配重还会增加成本。U型切口槽由于绳槽角γ的影响其初始曳引力相对较低，随着绳槽的磨损曳引力逐渐增大。目前的做法是为了提高U型切口槽初始曳引力通过是减小槽型角γ和增大下部切口角β来实现，或者是通过增加配重来实现。但是为了保证钢丝绳不会陷入槽底标准GB7588中限制了绳槽角γ不得小于25°、下部切口角β不得大于106°。这些措施也无法解决U型切口槽磨损前后曳引力差异大的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种新的曳引轮槽型设计结构和方法，在减少绳槽对钢丝绳损伤的前提下，提高绳槽的曳引力，实现绳槽初始曳引力和后期曳引力保持一致，减小曳引力波动性的目的。
本发明通过以下技术方案实现的：
一种电梯曳引轮绳槽设计结构，包括绳槽主体轮廓，所述绳槽主体轮廓包括绳槽壁、过渡段、下部切口槽、相切圆、初始下部切口角β0和最终下部切口角β1；其中：所述过渡段连所述接绳槽壁与所述下部切口槽。
进一步地，所述相切圆与所述绳槽壁相切；所述相切圆直径为1.0～1.06倍钢丝绳的公称直径。
进一步地，所述最终下部切口角β1的位置通过绳槽角γ确定；γ＝0°时，所述相切圆下沉与所述最终下部切口角β1的交点为所述下部切口槽的宽度。
进一步地，所述初始下部切口角β0大于最终下部切口角β1。
进一步地，所述绳槽壁轮廓为直线段。
进一步地，所述绳槽壁轮廓为直线与圆弧的组合。
进一步地，所述过渡段为直线段，直线段起点是所述绳槽壁与所述初始下部切口角β0的交点，直线段终点是所述下部切口槽的上部起点。
进一步地，所述过渡段为曲线段，曲线段起点是所述绳槽壁与所述初始下部切口角β0的交点，曲线段终点是所述下部切口槽的上部起点。
进一步地，设γ0为初始绳槽角，γ为绳槽磨损后的实际绳槽角，△h为绳槽磨损下沉量，d为绳槽直径；根据绳槽磨损下沉量△h和相关几何量之间关系，推导得出绳槽角γ计算公式为：
Figure BDA0003002425480000021
γ的变化范围是0～γ0，γ绳槽角磨损下沉变为0后保持不变。
进一步地，设γ0为初始绳槽角，β0为初始下部切口角，β1为最终下部切口角，△h为绳槽磨损下沉量，d为绳槽直径，θ为过渡线段的夹角，β为绳槽磨损过程中实际切口角；根据绳槽磨损下沉量△h与相关几何量之间的关系，推导得出过渡线段夹角θ和磨损过程中实际切口角β的计算公式：
Figure BDA0003002425480000031
Figure BDA0003002425480000032
本发明的有益效果：
本发明改变了绳槽与钢丝绳组合时绳槽的受力分布，使绳槽磨损初期以侧向磨损扩展为主，有效解决了绳槽容易发生异常磨损和钢丝绳下陷的问题。同时也能够减小绳槽沿曳引轮径向的磨损，有利于曳引轮的使用寿命。本发明绳槽设计结构实现了绳槽初始曳引力和绳槽磨损到最终切口角后的曳引力保持一致，提高了槽型曳引力的稳定性。相比V型切口槽，本发明绳槽设计结构减少了绳槽对钢丝绳的损伤，可以提高钢丝绳的使用寿命。相比U型切口槽，本发明绳槽设计结构提高了初始曳引力，改善了曳引条件，可以减少电梯曳引配重，降低不必要的成本，节约了资源。
附图说明
图1为发明实施例所述的曳引轮绳槽结构的形状示意图；
图2为图1的B的局部放大图；
图3为本发明实施例所述的曳引轮绳槽的绳槽角计算参数示意图；
图4为本发明实施例所述的曳引轮绳槽的下部切口角计算参数示意图。
附图中：1-绳槽主体轮廓；2-绳槽壁；3-过渡段；4-下部切口槽；5-相切圆；6-初始下部切口角β0；7-最终下部切口角β1。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此以本发明的示意性实施例及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、上端、下端、顶部、底部……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1和图2，一种电梯曳引轮绳槽设计结构，包括绳槽主体轮廓1，所述绳槽主体轮廓1包括绳槽壁2、过渡段3、下部切口槽4、相切圆5、初始下部切口角β0 6和最终下部切口角β1 7；其中：所述过渡段3连所述接绳槽壁2与所述下部切口槽4。
具体的，本实施例方案中，所述相切圆5与所述绳槽壁2相切；所述相切圆5直径为1.0～1.06倍钢丝绳的公称直径。
具体的，本实施例方案中，所述最终下部切口角β1 7的位置通过绳槽角γ确定；γ＝0°时，所述相切圆5下沉与所述最终下部切口角β1 7的交点为所述下部切口槽4的宽度。
具体的，本实施例方案中，所述初始下部切口角β06大于最终下部切口角β1 7。
具体的，本实施例方案中，所述绳槽壁2轮廓为直线段。
具体的，本实施例方案中，所述绳槽壁2轮廓为直线与圆弧的组合。
具体的，本实施例方案中，所述过渡段3为直线段，直线段起点是所述绳槽壁2与所述初始下部切口角β0 6的交点，直线段终点是所述下部切口槽4的上部起点。
具体的，本实施例方案中，所述过渡段3为曲线段，曲线段起点是所述绳槽壁2与所述初始下部切口角β0 6的交点，曲线段终点是所述下部切口槽4的上部起点。
需要说明的是，电梯曳引轮绳槽设计结构，用于减少绳槽对钢丝绳的损伤，改善曳引力的稳定性。通过在绳槽壁2与下部切口槽4之间增加过渡段3来改变绳槽比压分布规律，减小应用初始阶段曳引轮沿直径方向的磨损，避免绳槽发生异常磨损和钢丝绳下陷。通过过渡段3的直线段将初始下部切口角和最终下部切口角设计成两个角度；初始下部切口角β0 6大于最终下部切口角β17，这样可以达到是初始曳引力或最终曳引力保持一致的效果。由于过渡段3的作用，绳槽下部切口角随着绳槽的磨损逐渐减小。绳槽下部切口角在初始下部切口角β0 6和最终下部切口角β1 7之间按一定规律变化，根据绳槽各个角度之间几何关系，推导出绳槽寿命周期内摩擦系数的变化规律，即绳槽曳引力的变化规律。这种设计既减少曳引力的波动，保持初始曳引力和后期曳引力一致，又能够改善绳槽对钢丝绳损伤。
参照图3，具体的，本实施例方案中，设γ0为初始绳槽角，γ为绳槽磨损后的实际绳槽角，△h为绳槽磨损下沉量，d为绳槽直径；根据绳槽磨损下沉量△h和相关几何量之间关系，推导得出绳槽角γ计算公式为：
Figure BDA0003002425480000062
γ的变化范围是0～γ0，γ绳槽角磨损下沉变为0后保持不变。
参照图4，具体的，本实施例方案中，设γ0为初始绳槽角，β0为初始下部切口角，β1为最终下部切口角，△h为绳槽磨损下沉量，d为绳槽直径，θ为过渡线段的夹角，β为绳槽磨损过程中实际切口角；根据绳槽磨损下沉量△h与相关几何量之间的关系，推导得出过渡线段夹角θ和磨损过程中实际切口角β的计算公式：
Figure BDA0003002425480000061
Figure BDA0003002425480000071
基于上述公式可计算绳槽设计寿命周期内任意时刻的实际绳槽角γ和实际下部切口β角，从而可以计算设全计寿命周期内绳槽的曳引力。绳槽设计时可根据电梯的实际需要设计绳槽的曳引力。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种电梯曳引轮绳槽设计结构，包括绳槽主体轮廓(1)，所述绳槽主体轮廓(1)包括绳槽壁(2)、过渡段(3)、下部切口槽(4)、相切圆(5)、初始下部切口角β0(6)和最终下部切口角β1(7)；其特征在于：所述过渡段(3)连所述接绳槽壁(2)与所述下部切口槽(4)。
2.根据权利要求1所述的一种电梯曳引轮绳槽设计结构，其特征在于：所述相切圆(5)与所述绳槽壁(2)相切；所述相切圆(5)直径为1.0～1.06倍钢丝绳的公称直径。
3.根据权利要求1所述的一种电梯曳引轮绳槽设计结构，其特征在于：所述最终下部切口角β1(7)的位置通过绳槽角γ确定；γ＝0°时，所述相切圆(5)下沉与所述最终下部切口角β1(7)的交点为所述下部切口槽(4)的宽度。
4.根据权利要求1所述的一种电梯曳引轮绳槽设计结构，其特征在于：所述初始下部切口角β0(6)大于最终下部切口角β1(7)。
5.根据权利要求1所述的一种电梯曳引轮绳槽设计结构，其特征在于：所述绳槽壁(2)轮廓为直线段。
6.根据权利要求1所述的一种电梯曳引轮绳槽设计结构，其特征在于：所述绳槽壁(2)轮廓为直线与圆弧的组合。
7.根据权利要求1所述的一种电梯曳引轮绳槽设计结构，其特征在于：所述过渡段(3)为直线段，直线段起点是所述绳槽壁(2)与所述初始下部切口角β0(6)的交点，直线段终点是所述下部切口槽(4)的上部起点。
8.根据权利要求1所述的一种电梯曳引轮绳槽设计结构，其特征在于：所述过渡段(3)为曲线段，曲线段起点是所述绳槽壁(2)与所述初始下部切口角β0(6)的交点，曲线段终点是所述下部切口槽(4)的上部起点。
9.根据权利要求1所述的一种电梯曳引轮绳槽设计结构，其特征在于：设γ0为初始绳槽角，γ为绳槽磨损后的实际绳槽角，△h为绳槽磨损下沉量，d为绳槽直径；根据绳槽磨损下沉量△h和相关几何量之间关系，推导得出绳槽角γ计算公式为：
Figure FDA0003002425470000021
γ的变化范围是0～γ0，γ绳槽角磨损下沉变为0后保持不变。
10.根据权利要求1所述的一种电梯曳引轮绳槽设计结构，其特征在于：设γ0为初始绳槽角，β0为初始下部切口角，β1为最终下部切口角，△h为绳槽磨损下沉量，d为绳槽直径，θ为过渡线段的夹角，β为绳槽磨损过程中实际切口角；根据绳槽磨损下沉量△h与相关几何量之间的关系，推导得出过渡线段θ和磨损过程中实际切口角β的计算公式：
Figure FDA0003002425470000022
Figure FDA0003002425470000023
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