文｜德特威勒電纜系統(tǒng)（上海）有限公司 向麗君

1 何為電梯平衡補(bǔ)償鏈？為何要使用平衡補(bǔ)償鏈

首先對(duì)電梯系統(tǒng)有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)：電梯分為曳引式電梯與液壓電梯，而目前市場上使用最普遍的為曳引式電梯。任何一部曳引式電梯都包括以下幾個(gè)最基本的組成部件：轎廂、曳引鋼絲繩、對(duì)重、隨行電纜。

圖1所示，如果電梯在運(yùn)行過程中，轎廂側(cè)和對(duì)重側(cè)的鋼絲繩的長度在不斷變化，從而引起曳引輪兩側(cè)鋼絲繩重量的變化。當(dāng)轎廂位于最低層站時(shí)，鋼絲繩的重量大部分作用于轎廂側(cè)；當(dāng)轎廂位于最高層站時(shí)，鋼絲繩的重量大部分作用于對(duì)重側(cè)。這種變化在電梯提升高度不大時(shí)，對(duì)電梯的運(yùn)行性能影響不大，但提升超過一定高度時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響電梯運(yùn)行的穩(wěn)定性，危及乘客的安全。為此，當(dāng)電梯的提升高度超過一定高度時(shí)，必須要設(shè)置具有一定重量的部件來平衡因高度變化帶來的重量變化，這就是電梯平衡補(bǔ)償鏈。

圖1 功率與電量的關(guān)系

所以電梯平衡補(bǔ)償鏈定義為：用于連接電梯的轎廂與對(duì)重，平衡曳引繩及隨行電纜的重量，對(duì)電梯的運(yùn)行起平衡作用的部件。

2 當(dāng)電梯提升高度大于多少時(shí)，宜設(shè)置平衡補(bǔ)償鏈

2.1 理論計(jì)算法

由于每臺(tái)電梯曳引條件各不相同，不能以一個(gè)定值來作為平衡補(bǔ)償鏈設(shè)置的臨界提升高度。應(yīng)該根據(jù)每臺(tái)電梯的曳引條件，保證電梯在轎廂裝載工況和緊急制動(dòng)工況時(shí)，鋼絲繩都不會(huì)打滑來確定平衡補(bǔ)償鏈設(shè)置的臨界提升高度。即電梯在轎廂裝載工況和緊急制動(dòng)工況時(shí)，曳引輪兩側(cè)鋼絲繩中的較大拉力與較小拉力之比應(yīng)滿足公式1的條件。

e：自然對(duì)數(shù)底；a：鋼絲繩在繩輪上的包角；f：當(dāng)量摩擦系數(shù)；T1、T2：曳引輪兩側(cè)鋼絲繩子中的拉力。

2.1.1 T1/T2的計(jì)算

轎廂裝載工況：T1/T2的靜態(tài)比值應(yīng)按照轎廂裝有125%額定載荷并考慮轎廂在井道的不同位置時(shí)最不利的情況進(jìn)行計(jì)算。實(shí)際上，當(dāng)轎廂位于底層站時(shí)，T1/T2的靜態(tài)比值最大，如公式2所示。

Q：額定載荷；P：轎廂自重；n：鋼絲繩根數(shù)；qs：鋼絲繩單位長度重量；H：電梯提升高度；i：鋼絲繩倍率；φ：平衡系數(shù)，一般乘客電梯取0.44，載貨電梯取 0.5。

緊急制動(dòng)工況：T1/T2的動(dòng)態(tài)比值應(yīng)按照轎廂空載位于頂層站和裝有額定載荷位于底層站時(shí)進(jìn)行估算。

當(dāng)轎廂空載位于頂層站時(shí)，T1/T2的動(dòng)態(tài)比值如公式3所示。

g：重力加速度；a：制動(dòng)減速度，正常情況取0.5m/s2；qt：隨行電纜單位長度重量。

當(dāng)轎廂空載位于底層站時(shí)，T1/T2的動(dòng)態(tài)比值如公式4所示。

2.1.2 當(dāng)量摩擦系數(shù)f的計(jì)算

（1）半圓槽和帶切口的半圓槽如公式5所示。

β：下部切口角；γ：槽的角度，下部切口角β和槽的角度由制造者根據(jù)槽的設(shè)計(jì)提供；μ：摩擦系數(shù)。

（2）V型槽

對(duì)于未經(jīng)硬化處理的槽如公式6所示。

對(duì)于經(jīng)硬化處理的槽如公式7所示。

2.1.3 平衡補(bǔ)償鏈設(shè)置的臨界提升高度Hj的計(jì)算公式

（1）轎廂裝載工況如公式8所示。

（2）緊急制動(dòng)工況（轎廂空載位于頂層站）如公式9所示。

（3）緊急制動(dòng)工況（轎廂額定載荷位于底層站）如公式10所示。

由上述三種工況求得的臨界提升高度之中，最小的Hj值就是電梯平衡補(bǔ)償鏈設(shè)置的臨界提升高度。

2.2 實(shí)際經(jīng)驗(yàn)法

目前工程安裝的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，一般是提升高度超過30m就需要安裝平衡補(bǔ)償鏈。在實(shí)際運(yùn)用中，由于電梯的類型、載荷、環(huán)境均不相同，所以按照實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來設(shè)置臨界提升高度并不推薦，如確需采用，也應(yīng)將系統(tǒng)安全優(yōu)先考慮，而不是考慮成本。

3 平衡補(bǔ)償鏈有哪些結(jié)構(gòu)，如何選擇

目前市面上的補(bǔ)償鏈有以下幾種：

（1）穿繩補(bǔ)償鏈，是最原始的一種補(bǔ)償鏈，只能用于梯速1.75m/s以下的電梯。結(jié)構(gòu)為在鐵鏈中穿入麻繩，這種補(bǔ)償鏈在使用過程中由于鏈與鏈之間發(fā)生摩擦和碰撞，噪音比較大，而且人在轎廂內(nèi)有明顯的抖動(dòng)感。優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，目前大多數(shù)電梯公司已經(jīng)棄用。

（2）包塑補(bǔ)償鏈，為了減小穿繩補(bǔ)償鏈在運(yùn)行過程中的噪音，同時(shí)減緩環(huán)境對(duì)鐵鏈的腐蝕，于是在穿繩補(bǔ)償鏈的基礎(chǔ)上包裹一層PVC軟管，形成了包塑補(bǔ)償鏈。相比于穿繩補(bǔ)償鏈，包塑補(bǔ)償鏈運(yùn)行時(shí)噪音大大減小，且更加美觀，但是在柔韌性及耐用性方面仍需改善。

（3）全塑補(bǔ)償鏈，可用至6m/s的高速電梯，外表為纜狀PVC結(jié)構(gòu)，使用時(shí)電梯運(yùn)行能達(dá)到平穩(wěn)靜音的效果，為許多大型電梯公司所喜愛。

選定平衡補(bǔ)償鏈的類型后，還要考慮平衡補(bǔ)償鏈的根數(shù)及安裝方法。一般來說，首先根據(jù)曳引繩的重量減去隨行電纜的重量以確定補(bǔ)償鏈的重量，然后確定補(bǔ)償鏈的每米重量，再從生產(chǎn)廠家的補(bǔ)償鏈的品種中選用。專業(yè)補(bǔ)償鏈生產(chǎn)廠家一般擁有靈活的配重選用方案。在計(jì)算補(bǔ)償鏈每米重量里允許有一定的誤差范圍。在誤差范圍內(nèi)可有兩種選擇，既可選用每米重量較輕的兩根補(bǔ)償鏈，也可選用每米重量較重的一根補(bǔ)償鏈。這主要是考慮電梯系統(tǒng)中緩沖器的布置情況。如果轎廂和對(duì)重下方各設(shè)一個(gè)緩沖器，或者轎廂設(shè)有兩個(gè)、對(duì)重側(cè)設(shè)有一個(gè)，那么采用兩根補(bǔ)償鏈較為合適；如果轎廂及對(duì)重下方各設(shè)有兩個(gè)緩沖器，那么就應(yīng)采用一根補(bǔ)償鏈。

4 如何判斷電梯平衡補(bǔ)償鏈質(zhì)量的好壞

質(zhì)量好的補(bǔ)償鏈一般都由專業(yè)的電梯配套廠家生產(chǎn)，它們往往擁有豐富的電梯配套生產(chǎn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，通過和電梯整體的運(yùn)行測試，可以使電梯運(yùn)行安全平穩(wěn)、達(dá)到靜音舒適的效果。

質(zhì)量不好的補(bǔ)償鏈多數(shù)由非專業(yè)的地下作坊生產(chǎn)，由于平衡補(bǔ)償鏈的結(jié)構(gòu)看似簡單，往往是不經(jīng)過任何試驗(yàn)，直接投放市場。

這一類產(chǎn)品主要有如下三個(gè)特性：

（1）柔韌性差，不耐寒，外裹層易開裂，開裂后劇烈晃動(dòng)等問題。

（2）強(qiáng)度差，耐氣候性差，易腐蝕，易造成斷鏈?zhǔn)鹿省?/p>

（3）電梯運(yùn)行時(shí)抖動(dòng)厲害，造成轎廂晃動(dòng)、噪音大，使乘客乘坐體驗(yàn)大打折扣。

5 電梯平衡補(bǔ)償鏈的安裝有何要求

補(bǔ)償鏈的安裝，因補(bǔ)償鏈的結(jié)構(gòu)型式不同，安裝方法也有差異。普通補(bǔ)償鏈，即穿繩補(bǔ)償鏈和包塑補(bǔ)償鏈，結(jié)構(gòu)較簡單，且多用于低高度低速電梯，故安裝方式也較簡單，補(bǔ)償鏈的兩端各用懸掛裝置連接在轎底框架上及對(duì)重上，再在底坑的對(duì)重下邊設(shè)置一個(gè)由兩個(gè)聚氯乙烯輪組成的導(dǎo)向裝置。

而對(duì)于全塑補(bǔ)償鏈，因?yàn)槎嘤糜诟邔痈咚匐娞?，故安裝方式要復(fù)雜一些（如圖2所示）：補(bǔ)償鏈的兩端各懸掛裝置連接在轎底框架及對(duì)重上。底坑內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向裝置，安裝在高出補(bǔ)償鏈彎曲半徑底坑約1m處。每根補(bǔ)償鏈下有兩個(gè)導(dǎo)向裝置，一個(gè)通過支架安裝在轎廂下方、另一個(gè)通過支架安裝在對(duì)重下方。一般補(bǔ)償鏈生產(chǎn)廠家都會(huì)有配套的安裝附件及安裝工具，只有運(yùn)用正確的安裝工具及安裝方法，才能保證補(bǔ)償鏈隨電梯正常運(yùn)行。

圖2

1 黃壽輝.也談電梯平衡補(bǔ)償鏈的設(shè)置.科技資訊.2008 NO.18

2 李逸翔，朱雙霞.淺談電梯平衡補(bǔ)償鏈的設(shè)計(jì).中國電梯.2000 NO.9