KR890002052B1 - 트랙션(traction)식엘리베이터 장치 - Google Patents

트랙션(traction)식엘리베이터 장치 Download PDF

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KR890002052B1 KR1019840004647A KR840004647A KR890002052B1 KR 890002052 B1 KR890002052 B1 KR 890002052B1 KR 1019840004647 A KR1019840004647 A KR 1019840004647A KR 840004647 A KR840004647 A KR 840004647A KR 890002052 B1 KR890002052 B1 KR 890002052B1
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Abstract

내용 없음.

Description

트랙션(traction)식엘리베이터 장치
제1도는 엘리베이터의 개략 구성도.
제2도는 종래의 트랙션식 엘리베이터에 있어서의 주삭구를 구동활차 및 편향활차에 감은 상태를 표시한 사시도.
제3도는 종래의 구동활차의 로프홈을 나타낸 부분 종단면도.
제4도는 본 발명의 한실시예에 의한 트랙션식 엘리베이터의 제2도의 해당도.
제5도는 제4도의 엘리베이터의 제3도 해당도.
제6도 및 제7도는 구동활차의 홈의 접촉압력 분포도.
제8도는 이들 발명에 의한 트랙션식 엘리베이터의 한 실시예를 나타낸 구동활차의 홈부분 단면도.
제9도는 제8도의 제2홈의 확대도.
제10도는 본 발명의 트랙션식 엘리베이터에 제3의 실시예에 있어서의 활차의 한예를 나타낸 요부단면도.
제11도는 본 발명의 제4의 실시예를 나타낸 활차의 요부 단면도이다.
본 발명은 트랙션식 엘리베이터 장치에 관한 것이다.
종래에 트랙션식 엘리베이터장치를 제1도 내지 제3도에 의하여 설명한다. 제1도중 1은 구동활차, 2는 편향활차, 3은 상기활차(1) 및 편향활차(2)에 감긴 와이어로프로된 주삭구(主索具).
4는 주삭구(3)의 한끝에 메달린 엘리베이터카(이하 "카"로 칭함), 5는 주삭구(3)의 다른끝에 매달린 균형추이다. 또 제2도, 제3도중, 제1도와 동일부호는 동일 또는 상당부분을 나타내며, 종래의 이런 종류의 엘리베이터 장치에서는, 제2도처럼 주삭구(3)가 활차(1) 및 편향활차(2)에 두번 감기는 동시에 제3도처럼 활차(1)의 외주면(外周面)원호(圓弧)의 바닥에 대략 구형상(矩形狀)의 요부(凹部)를 연속설치한 단면형상의 소위 밑을 도려낸 홈으로된 로프홈(6)이 나선상으로 형성되어 이 로프홈(6)에 주삭구(3)가 계합되어 있다.
근래 엘리베이터 업계에서도, 에너지절약화, 자원절약화가 요망되며, 가령 일본국특개소 50-48646호 공보에 표시되어있는 바와같이 권상기의 소형화 및 카의 경량화가 요구되고 있다.
그런데 상기 요구를 실현하기 위하여는 트랙션 능력을 향상시키는 것이 전체조건이다.
잘알려져있지만, 트랙션능력은 eμ K2θ로 표현되며, 엘리베이터를 안전하게 운전하기 위하여는 다음(1)식과 같이할 필요가 있다.
Figure kpo00001
단,
e : 자연대수
M : 구동활차의 로프홈과 주식구의 마찰계수
k2로프홈의 형상에 의한 계수
θ : 구동활차에 대한 주삭구의 감기는 각도.
T2: 카측의 주삭구 장력
T2: 균형추측의 주삭구 장력
여기서 상기의 마찰계수 μ, 로프홈의 형상에 의한계수 K2, 상기 감기는 각도 θ를 증가시킴으로서, 트랙션 능력을 크게할수가 있지만 마찰계수 μ를 증가시키면 윤활성을 일고 로프홈의 형상에 의한 계수를 증가시키면, 면압(面壓)이 커져서 이것들은 어느것이나 주삭구 및 활차의 마모등에 의하여 이들의 수명을 단축하기 때문에 바람직하지가 못하다.
따라서 상기 활차에 대한 로프의 감기는 각도 θ를 크게하기 위하여 활차에 종래 두면 감는 주삭구를 세번 감는것을 생각할수 있다.
그러나 이같이 하여도 종래의 활차의 로프홈의 단편형상에서는 주삭구를 구브리는 회수의 증가에 의하여 로프의 수명을 단축시키는 결점이 있었다.
본 발명은 상기한 결점을 해소하려는 것이며, 주삭구를 활차 및 편향활차에 3회 감는 동시에 주삭구가 계합하는 활차의 로프홈의 단면형상을 원호상으로 하므로서 주삭구 및 활차의 수명을 연장시키고 더우기 트랙션 능력을 향상시킬수가 있는 트랙션식 엘리베이터 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
또한 본 발명은 3회 감은 로프의 계합하는 각활차홈중 제2홈에 비하여 제1 및 제3홈의 경도(傾度)를 높이고, 이것으로서 각홈의 마모를 균일로하여서 로프 및 활차의 장수화 및 엘리베이터의 탑승감의 악화를 방지하도록한 트랙션식 엘리베이터 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
더우기 이발명은 주삭구가 감겨진 구동활차의 홈중 처음 및 마지막에 감겨진 홈 이외의 홈의 형상을 최초 및 최후의 홈보다도 주삭구에 높은 마찰을 주는 형상으로하므로서 구동활차의 홈의 마모량을 고루게한 트랙션식 엘리베이터장치를 제공하는 것을 목적으로한다.
다음은 제4도, 제5도를 따라서 본 발명의 한 실시예를 설명한다.
제4도, 제5도중 제1도에서 제3도까지의 도면과 동일부호는 동일또는 상당부분을 표시한다.
이 실시예의 것은 제4도에 표시한바와같이 주삭구(3)가 구동활차(1) 및 이것에서 바스듬히 아래로 배치된 편향활차(2)에 3회 감겨져 있다.
또 제5도와같이 상기활차(1)의 외주면에 형성된로프홈(6)은 주삭구(3)의 외경과 거의 일치하는 경(徑)의 대략반원으로된 원호상의 단면형상으로 형성되고, 상기 로프홈(6)에 주삭구(3)가 계합되어 있다.
또 이 실시예의 상기 이외의 구성은 제1도 내지 제3도와 같다.
또 주삭구(3)은 통상, 복수개의 로프를 쓰지만 도면에는 한줄만 나타내었다.
이 실시에에 의한것은 주삭구(3)를 활차(1) 및 편향(2)에 3회 감았으므로 주삭구(3)의 감기는 θ가 커지고 트랙션 능력을 향상할수가 있다.
또 주삭구(3)의 구부리는 회수는 종래의 것의 1.5배가 되는데, 로프홈(6)의 단면을 원호상으로하여 홈의 압력을 저하시키고 있으므로 주삭구(3) 및 활차(1), 편향활자(2)의 수명을 연장시킬수 있으며 이 실시예의 로프홈(6)의 단면형상에서는 상기한 종래의 로프홈의 단면형상에 비하여 3배 이상의 주삭구의 수명연장효과가 얻어진다.
이 실시예와 종래의 것의 트랙션 능력과 각항의 관계에 관하여 아래(2)식을 써서 비교하면 표 1처럼 된다.
Figure kpo00002
단
W1: 카의 중량
W2: 균형추의 중량
: 가속도
W : 용량
[표 1]
Figure kpo00003
위 표 1에서 아시다시피, 실시예의 것은 트랙션능력이 종래의 것에 비비하여 38% 향상하고, 이 향상은 카의 자증을
Figure kpo00004
이하로 할수있는 표가 있다.
이상 설명한대로 이 실시예의 트랙션식 엘리베이터장치는 구동활차 및 편향활차에 주식구를 3회 감은 동시에 상기 활차의 로프홈을 단면 원호상으로 함으로써 트랙션 능력을 대폭 향상시킬수가 있고, 더우기 주삭구와 활차, 편향활차의 수명을 연장시킬수가 있는 효과가 있다.
그런데 이 실시예와 같은 트랙션 장치에 있어서 트랙션능력의 설정은 엘리베이터를 안전하게 운전하기 위하여 비상사태 즉 급브레이크작동시에 필요한 감속도동을 고려하여 설계되어있다.
그때문에 설정된 트랙션 능력은 통상 운전시 필요한 트랙션 능력에 비하여 2배이상이 되어있다.
알다시피 트랙션식 엘리베이터는 활차(1)상에서 주삭구(3)의 장력이 변화하지만 동시에 주삭구(3)의 미소한 미끄럼을 수반한다.
이 미소한 미끄럼이 발생하는 영역을 제6도 및 제7도 표시한다.
제6도는 카(4)의 상승시의 활차(1)의 홈(6a)-(6c)에 대한 주삭구(3)의 접촉압력분포를 나타내며, 제7도는 카(4)의 하강시의 분포를 나타낸다.
양도공히(a)-(c)는 모두 제3홈(6c), 제2홈(6b) 및 제1홈(6a)에 대응하며, 방사선상으로 그려진선 P는 상기 접촉압력을 나타내며, P1는 카(4)쪽의 접촉압력, P2는 균형추(5)측의 접촉압력이다. 주삭구(3)의 미소한 미끄러짐이 발생하는 영역은, 접촉압력 P가 변화하고있는 부분이다.
제6도는 제1홈(6a)에서는 각도 θ, 전역에 걸쳐 접촉압력 P는 변화하고있지 않다.
제2홈(6b)에서는 감기는 각도 θ2, 균형부(5)쪽의 각도 θ21이 변화하고, 다른부분은 변화하고 있지 않다.
제3홈(6c)에서는 감기는 각도 θ3전역에 걸쳐서 변화하고 잇다.
따라서 미소한 미끄러짐은 주삭구(3)의 출구측, 즉(4)가 올라갈때는 감기는 각도 θ21및 감기는 각도 θ3의 부분에 발생한다.
또 제7도의 제3홈(6c)에서는 감기는 각도 θ3전역에 걸쳐 접촉압력 P는 변화하고 있지않다.
제2홈(6b)에서는 감기는 각도 θ2내의 카(4)쪽의 각도 θ22가 변화하고 다른부분은 변화하지 않고 있다.
제1홈(6a)에서는 감기는 각도 θ1전역에 걸쳐서 변화하고 있다.
따라서 미소한 미끄러짐은 주삭구(3)의 출구측, 즉 카(4)가 하강시는 감기는 각도 θ1및 감기는 각도 θ22부분에 발생한다.
이들 미소한 주삭구(3)의 미끄러짐으로 인하여 활차(1)의 홈(6)은 마모하게 마련인데 상기와같이 감겨진 주삭구(3)의 각도에 대하여 통상운전시에 필요한 트랙션능력은 설정치의 반이하이며, 이에 따라서 각홈(6a)-(6c)에 대한 주삭구(3)의 미끄러짐 양이 다르게 된다.
홈(6a)-(6c)는 이 미끄러짐량에 비례하여 마모하기때문에 주삭구(3) 및 활차(1)의 수명이 짧아질뿐 아니라, 카(4)의 탑승감을 손상시키게 된다.
이같은 문제를 해결하기위한 실시예를 다음에 설명한다.
제8도 및 제9도중(7)은 제2의 홈(6b)의 바닥에 요형(凹形)으로 설치된 밑으로도려낸 부분이며, 제1홈(6a) 및 제3홈(6c)에는 설치되어있지 않다.
상기 이외는 제4도와 마찬가지다.
즉 제2홈(6b)는 주삭구(3)에주는 마찰력이 제1홈(6a) 및 제3홈(6c)보다도 크게되는 향상이 되어있다.
그결과 주삭구(3)의 미끄러짐이 적은 제2홈(6b)이 미끄러짐이 많은 제1홈(6a) 및 제3홈(6c)와 마찬가지로 마모하게된다.
이것은 구체적인 수치를 사용한 한예에 관하여 설명한다.
트랙션능력 eμ K1θ는 하기 ①식으로 표시된다.
T1>T2일때
Figure kpo00005
여기에e : 자연대수의 베이스
U : 활차의 홈(6)과 주삭구(3)의 마찰계수
K1: 홈(1)의 형상계수
θ : 활차(1)에 대한 주삭구(3)의 감기는 각도
T1: 카(4)측의 주삭구(3)장력
T2: 균형추(5)측의 주삭구(3)의 장력
이제 각홈(6a)-(6c)의 주삭구(3)의 감기는 각도를,
θ1=160°
θ2=180°
θ3=180°
로 하고 T1/T2=1.6로 하였을때
통상운전시 필요한 트랙션 능력으로부터 결정되는 주삭구(3)의 감기는 각도 θ는, μ=0.1, K1=1.2라고하면 θ=225°가된다.
이에따라 각홈(6a)-(6c)의 주삭구(3)의 미끄러짐이 발생하는 영역은 다음과같이 된다.
Figure kpo00006
따라서 각홈(6a)-(6c)의 주삭구(3)의 미끄러짐이 발생하는 영역의 합계 및 각홈(6a)-(6c)의 마모량비(제3홈(6c)를 100%로 하여서)는,
Figure kpo00007
이 된다.
이로써 알다시피 제2종(6b)의 마모는 제1홈(6a) 및 제3홈(6c)에 비하여 진행이 덜되는 것으로 생각될 수 있다.
그때문에 주삭구(3)의 미끄러짐이 적은 분량만큼 주삭구(3)와 홈(6)의 접촉압력을 높일 필요가 있으며, 제1홈(6a) 및 제3홈(6c)의 둥근홈에9 대하여 제2홈(6b)에 인더컷(undercut)부(7)을 설치한 것이다.
여기서 주삭구(3)와 홈(6)의 접촉압력 및 홈의 마모량은 다음 ②식및 ③식으로표시된다.
Figure kpo00008
여기에,
P : 주삭구(3)와 홈(6)의 접촉압력
T : 주삭구(3)의 장력
d : 주삭구(3)의 직경
D : 활차(1)의 직경
K2: 접촉압력계수
α : 언더컷트각(제9도)
β : 주삭구(3)의 홈(6)에 대한 접촉각(제9도)
Figure kpo00009
여기에,
h : 홈(6)의 마모량
z : 정수
H : 홈(6)경도
L : 주삭구(3)와 홈(6)사이의 마모거리
③식에서 분명하듯이 마모량 h는 접촉압력 P와 마모거리 L의 적에 비례한다.
또 마모거리 L은 상기 미끄럼발생영역 합계(160°, 110°, 180°) 상당한다.
이것으로부터 상기예에서 접촉각β=130°로하면 홈(6b)에 언더컷각α=40°의 언더컷부(7)을 설치하면, 각 홈(6a)-(6c)의 마모량 h는 거의 같게된다.
또 상기 실시예에서는 활차 (1)식에 주삭구(3)를 3회감은 경우에 관하여 설명하였지만, 이것에한하는 것이 아니라, 3회이상감는 경우에도 적용가능하다.
이경우는 주삭구(3)가 최초감겨진 홈 및 최종으로 감겨진 홈이외의 중간의 홈을 언저컷부(7)동주삭구(3)에 높은 마찰을 주는 형상으로 하면 된다.
이상 말한 이 제2의 실시예에서는 엘리베이터의 구동활차와 편향활차에 주삭구를 세번이상감고, 이 활차의 홈중 주삭구가 처음 및 마지막에 감겨진 홈 이외의 홈의 형상을, 처음 및 마지막에 감겨진 홈보다도 주삭구에 높은 마찰을 주는 형상으로 하였으므로 주삭구의 미끄러짐이 적은 분만큼 주삭구와 홈의 접촉압력을 높일수가 있고, 활차의 각홈의 마모량을 균등하게 할수가 있다.
다음에 본 발명의 제3의 실시예를 도면에 의하여 설명한다.
제10도는 본 발명의 트랙션식 엘리베이터장치에 사용되는 활차(1)에 한예를 보인것이며, 로우프의 3회 감기에 의하여 계합되는 각홈을 제1 및 제3의 홈(6a)(6c)의 내주면에 이것을 열처리함으로써 경화층(8)를 형성하고 이에 의하여 제1 및 제2의 홈(6a)(6c)의 경도를 제2의 홈(6b)의 그것보다 높인다.
상기 표 1에 바탕을 둔 실시예에 있어서는 제2의 홈(6b)의 경도를 브리넬(Brinell)경도로 150HB로 하면, 제1 및 제3의 홈의 경도는 약 1.4배의 210HB정도로 할 필요가 있다.
상기와 같이 로프가 감기는 활차(1)의 홈 가운데 제1 및 제3의 홈의 경도를 제2의 홈의 경도보다 높게하면 로프미끄러짐이 큰 제1, 제3의 홈의 마모가 로프미끄러짐이 적은 제2의 홈과 동등하게 되고,
그리고 각홈의 마모량을 균일화하므로서 로프 및 활차의 수명이 길어지고 엘리베이터의 탑승감을 손상시키는 일이없게 된다.
제11도는 본 발명의 제4의 실시에를 보인것이며, 활차(1)에 있어서 제1 및 제3의 홈(6a)(6c)가 형성되는 부재(部材)(1a)과, 제2의 로(6b)가 형성되는 부재(1b)를 경도가 서로 다른 재질로하고 이를 부재(1a)(1b)를 추방향으로 중합함으로서 활차(1)를 구성하고 그리고 부재(1a)의 경도를 부재(1b)의 경도보다 높게한 것이다. 이같은 분할구조의 활차에 있어서도 상기 실시예와 마찬가지 효과가 얻어진다.
이상 설명한 바와 같이 제3, 제4의 발명에 의하면 로프미끄러짐량이 적은 제2홈에 비하여, 로프미끄러짐량이 많은 제1및 제3의 홈의 경도를 높임으로써, 활차의 각홈의 마모량을 균일화할수가 있으며, 이에 수반하여 로프 및 활차의 수명이 길어지고, 엘리베이터의 탑승감의 손상을 방지할수가 있다.

Claims (11)

  1. 구동활차(1) 및 편향활차(2)에 감겨져 있는 주삭구(3)의 한끝에 엘리베이터(4)를, 그리고 다른끝에 균형추(5)를 각각 매단 트랙션식 엘리베이터장치에 있어서, 활차(1) 및 편향활차(2)에 주삭구(3)를 적어도 3회 감는 동시에, 활차(1)의 외주면에 주삭구(3)가 걸리는 단면 원호상의 로프홈(6)을 형성한 것을 특징으로 하는 트랙션식 장치.
  2. 제1항에 있어서, 활차(1)의 로프홈(6)은, 주삭구(3)의 의경과 일치하는 경을 가진 반원의 단면형상홈(6a)(6b)(6c)인 트랙션식 엘리베이터장치.
  3. 제1항에 있어서, 구동활차(1)의 홈중 주삭구(3)가 처음 및 마지막으로 감겨진 홈(6a)(6c)이외의 홈(6b)의 형상을, 주삭구(3)가 처음 및 마지막으로 감겨진 홈(6a)(6c)보다도 주삭구(3)에 높은 마찰을 주는 형상으로한 것을 특징으로 하는 트랙션식 엘리베이터장치.
  4. 제3항에 있어서, 주삭구(3)가 처음 및 마지막으로 감긴 홈(6a)(6c)이외의 홈(6b)에는 그홈의 바닥에 인더컷부(7)가 형성되있는 트랙션식 엘리베이터장치.
  5. 제4항에 있어서, 언저컷부(7)가 설치된 홈(6b)에 있어서, 주삭구(3)의 홈에대한 접촉각도(β)를 130°로하고, 인더컷 각도(α)를 40로한 트랙션식 엘리베이터장치.
  6. 제1항에 있어서, 활차(1)의 홈중 주삭구(3)가 처음 및 마지막으로 감겨진 홈(6a)(6c)의 경도를 그것이외의 홈(6b)보다 높게한 트랙션식 엘리베이터장치.
  7. 제6항에 있어서, 주삭구(3)가 처음 및 마지막에 감겨진홈(6a)(6c)의 내주면은 경화층(8)이 형성되어 트랙션식 엘리베이터장치.
  8. 제7항에 있어서, 경화층(8)은 고경도로 되어야할 (6a)(6c)의 내주면을 열처리함으로써 형성된 열처리층인 트랙션식 엘리베이터장치.
  9. 제6항에 있어서, 고경도로 되어야할 홈(6a)(6c)의 경도는 그것이외의 홈(6b) 경도의 약 1.4배가 되어있는 트랙션식 엘리베이터장치.
  10. 제9항에 있어서, 고경도가 되게하여야할 홈(6a)(6c)의 경도는 브리넬 경도로 210HB이며, 그것이외의 홈은 150HB인 트랙션식 엘리베이터장치.
  11. 제6항에 있어서, 고경도로 되어야할 홈(6a)(6c)과 그것이외의 홈(6b)과는 경도가 서로 다른 재질의 부재로 구성되고, 이들 부재는 각각 외주에 적어도 하나의 홈을 가진 원판상 부재이며, 서로 중합시켜서 활차(1)를 형성하는 트랙션식 엘리베이터장치.
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