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淺析電梯導(dǎo)軌支架固定方式

介紹了電梯導(dǎo)軌支架的兩種固定方式，對導(dǎo)軌支架的受力進(jìn)行了計(jì)算，并對導(dǎo)軌支架與壓墻板的焊縫強(qiáng)度進(jìn)行了校核；重點(diǎn)分析了使用穿墻螺栓和鋼膨脹螺栓固定導(dǎo)軌支架，并對其強(qiáng)度進(jìn)行了校核。導(dǎo)軌支架；固定方式；強(qiáng)度校核

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電梯導(dǎo)軌的承載能力與導(dǎo)軌支架的間距及固定方式有著直接的聯(lián)系。選擇不同的固定方式是根據(jù)墻體結(jié)構(gòu)決定的。若井道為混凝土結(jié)構(gòu)，則選用鋼膨脹螺栓固定；若井道為框架紅磚結(jié)構(gòu)，則選用穿墻螺栓固定。下面筆者以2000kg載貨電梯常用的兩種固定方式來進(jìn)行強(qiáng)度校核：

導(dǎo)軌支架受力計(jì)算

a基本參數(shù)

額定載重Q=2000kg，額定速度V=0.5m/s，轎廂自重P=2000kg，轎廂凈寬Dy=1940mm，轎廂凈深Dx=2150mm，轎廂架上、下導(dǎo)靴之間的距離h=3720mm，轎廂導(dǎo)軌根數(shù)n=2

b導(dǎo)軌支架受力計(jì)算

GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》附錄G7 導(dǎo)軌驗(yàn)算中提出了3個(gè)驗(yàn)算工況，即：①安全鉗動(dòng)作工況；②正常使用，運(yùn)行工況；③正常使用，裝卸載工況。這三種工況下，安全鉗動(dòng)作工況為最不利工況，以此工況為設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)。此時(shí)轎廂承受的載荷為額定載荷，且偏載。載貨電梯轎廂屬于導(dǎo)軌中心導(dǎo)向和懸掛，偏載轎廂作用于導(dǎo)軌的最大彎曲應(yīng)力發(fā)生在安全鉗動(dòng)作工況，此時(shí)導(dǎo)向力在y軸和x上

式中：k1-沖擊系數(shù)，查GB7588-2003表G2，取k1=5；

xQ、yQ-額定載荷Q相對導(dǎo)軌直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)：取

xP、yP-轎廂重心P相對導(dǎo)軌直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)：取xP=0、yP=0；

gn-重力加速度，gn=9.8 m/s2；

則：FX=3540.0N Fy=6388.4N

不同固定方式下的強(qiáng)度校核

要對不同固定方式進(jìn)行強(qiáng)度校核，首先需要計(jì)算導(dǎo)軌支架與壓強(qiáng)板聯(lián)接焊縫是否滿足要求。載貨電梯轎廂對重側(cè)導(dǎo)軌支架的設(shè)計(jì)長度為600mm，而轎廂主軌側(cè)支架的設(shè)計(jì)長度僅為200mm，對重側(cè)導(dǎo)軌支架的受力最為不利。因此，只需計(jì)算對重側(cè)導(dǎo)軌支架豎檔的焊縫及固定方式進(jìn)行強(qiáng)度校核即可。

a對重側(cè)導(dǎo)軌支架豎檔受力計(jì)算

決定導(dǎo)軌支架豎檔焊縫的強(qiáng)度是Fx力，取對重側(cè)導(dǎo)軌支架整體為研究對象，受力簡圖如圖1所示：

圖1　對重側(cè)導(dǎo)軌支架受力簡圖

以膨脹螺栓為例，將壓墻板固定在井道壁上，然后將導(dǎo)軌支架豎檔焊接（周邊焊）在壓墻板上，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表1-4-35，其焊縫的剪切強(qiáng)度為：

式中：

P-導(dǎo)軌支架豎檔焊縫承受的拉力，P=RAy=1654.2 N；

a-角焊縫的計(jì)算厚度，一般取a=0.7K；

K-角焊縫高度，K=8mm；

l-角焊縫長度，70×7角鋼截面邊長l=249 mm

τ’p-角焊縫的許用剪切應(yīng)力，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表1-4-40，Q235A材料角焊縫的τ’p =118MPa

故：導(dǎo)軌支架豎檔焊縫強(qiáng)度滿足要求。

b 壓墻板與井道壁聯(lián)接用M12鋼膨脹螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度校核

前面已計(jì)算導(dǎo)軌支架與壓墻板焊縫的強(qiáng)度滿足要求，現(xiàn)以壓墻板和對重導(dǎo)軌支架焊接后的整體為研究對象，受力簡圖如圖2所示：

圖2　鋼膨脹螺栓受力簡圖

膨脹螺栓承受的拉力：

查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表5-6-23，M12國產(chǎn)鋼膨脹螺栓允許承受靜拉力為10100 N，實(shí)際承受的靜拉力為7587.7 N，符合要求。

綜上所述，導(dǎo)軌支架固定用M12鋼膨脹螺栓強(qiáng)度是滿足要求的。

c 壓墻板與井道壁聯(lián)接用穿墻螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度校核

穿墻螺栓承受的拉力是轎廂偏載安全鉗動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的Fx力而產(chǎn)生的。由前面計(jì)算知轎廂對重側(cè)導(dǎo)軌支架的受力最為不利，已計(jì)算導(dǎo)軌支架與壓強(qiáng)板的焊縫強(qiáng)度滿足要求。

①穿墻螺栓承受的拉力

以壓墻板和對重導(dǎo)軌支架焊接后的整體為研究對象，受力簡圖如圖2所示：

②穿墻螺栓抗拉強(qiáng)度計(jì)算

首先將穿墻螺栓與穿墻螺栓壓板連

穿墻螺栓材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表3-1-6，其屈服強(qiáng)度σs=235MPa，則σ＜σs，故穿墻螺栓的抗拉強(qiáng)度滿足要求。

綜上所述，導(dǎo)軌支架固定采用Φ14的穿墻螺栓強(qiáng)度是滿足要求的。

結(jié)語

雖然《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則-曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯》中只規(guī)定導(dǎo)軌支架應(yīng)安裝牢固，但我們在選擇固定方式、固定材料的大小發(fā)生改變時(shí)，須提供計(jì)算說明。以上是筆者關(guān)于導(dǎo)軌支架的一些膚淺的認(rèn)識，如有不妥敬請指正。

參考：

［1］朱昌明. 電梯與自動(dòng)扶梯［M］.上海交通大學(xué)出版社，1995.

［2］成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第四版）［M］.化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

作者簡介：

徐友紅，助理工程師。