電磁塊式制動(dòng)器在電梯曳引機(jī)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)

王海龍

[摘要]電磁塊傳動(dòng)的電梯曳引機(jī)具有傳動(dòng)效率高、節(jié)能環(huán)保、壽命長和維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，一直受到曳引機(jī)行業(yè)推崇。本文介紹了電磁塊傳動(dòng)曳引機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)、市場價(jià)值和功能基本要求以及設(shè)計(jì)構(gòu)造及其工作原理。

[關(guān)鍵詞]電磁塊式制動(dòng)器 電梯曳引機(jī) 應(yīng)用設(shè)計(jì)

曳引式電梯最早于20世紀(jì)初在美國出現(xiàn)。這種電梯的鋼絲繩懸掛在曳引輪上，一端與轎廂連接，另一端與對(duì)重連接。曳引輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)鋼絲繩移動(dòng)，從而使轎廂和對(duì)重做升、降的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

電磁塊傳動(dòng)的曳引機(jī)很早就出現(xiàn)在提升設(shè)備中，目前還只有少數(shù)幾家生產(chǎn)廠擁有這項(xiàng)技術(shù)。面對(duì)新型曳引機(jī)的迅猛發(fā)展，無齒曳引機(jī)的大量涌現(xiàn)，具有同樣優(yōu)勢的電磁塊曳引機(jī)仍然有其發(fā)展的機(jī)遇。針對(duì)采用傳統(tǒng)的蝸桿輪式曳引機(jī)存在的不足，介紹采用電磁塊進(jìn)行電梯曳引機(jī)制動(dòng)器的一種優(yōu)化設(shè)計(jì)。曳引式電梯由于鋼絲繩不用纏繞，鋼絲繩的長度和股數(shù)不受限制，電梯載重量和提升高度有很大提高，因此曳引式電梯一直發(fā)展沿用至今。

一、電磁塊電梯曳引機(jī)的優(yōu)勢

電磁塊式制動(dòng)器是保證電梯安全運(yùn)行的基本裝置，對(duì)電梯電磁塊式制動(dòng)器的要求是：能產(chǎn)生足夠的制動(dòng)力矩，而且制動(dòng)力矩大小應(yīng)與曳引機(jī)轉(zhuǎn)向無關(guān);制動(dòng)時(shí)對(duì)曳引電動(dòng)機(jī)的軸和制動(dòng)箱的蝸桿軸不應(yīng)產(chǎn)生附加載荷;當(dāng)電磁塊式制動(dòng)器松閘或制動(dòng)時(shí)，要求平穩(wěn)，而且能滿足頻繁起、制動(dòng)的工作要求;電磁塊式制動(dòng)器應(yīng)有足夠的剛性和強(qiáng)度;制動(dòng)帶有較高的耐磨性和耐熱性;結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、易于調(diào)整;應(yīng)有人工松閘裝置;噪聲小。

與蝸輪副曳引機(jī)相比，運(yùn)行平穩(wěn)性和噪聲控制是電磁塊曳引機(jī)的弱項(xiàng)，但實(shí)踐證明，只要設(shè)計(jì)恰當(dāng)，制造精密，電磁塊曳引機(jī)完全能達(dá)到和超過蝸輪副曳引機(jī)要求的振動(dòng)和噪聲指標(biāo)。各種指標(biāo)均達(dá)國外同類產(chǎn)品的水平。

近年來快速興起的兄齒曳引機(jī)結(jié)構(gòu)更簡單，體積更小而效率更高，具有明顯的優(yōu)勢。但無齒曳引機(jī)在低速電動(dòng)機(jī)的制造和低速變頻控制方面都存在很大難度，盡管這些困難正在逐一被克服，而這一切仍要接受時(shí)間的考驗(yàn)。

電磁塊曳引機(jī)可以匹配各種電機(jī)和普通變頻器，變速范圍寬，制動(dòng)力矩小，即使在中低速電梯中也能受到廣泛的應(yīng)用。因此，電磁塊曳引機(jī)首先是蝸桿式曳引機(jī)的替代品，其次在中低速新裝電梯中可望成為主選產(chǎn)品。

二、電磁塊式制動(dòng)器功能基本要求

當(dāng)電梯動(dòng)力電源失電或控制電路電源失電時(shí)，電磁塊式制動(dòng)器能立即進(jìn)行制動(dòng)。當(dāng)轎廂載有125%額定載荷并以額定速度運(yùn)行時(shí)，電磁塊式制動(dòng)器應(yīng)能使曳引機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。電梯正常運(yùn)行時(shí)，電磁塊式制動(dòng)器應(yīng)在持續(xù)通電情況下保持松開狀態(tài);斷開電磁塊式制動(dòng)器的釋放電路后，電梯應(yīng)無附加延遲地被有效制動(dòng)。切斷電磁塊式制動(dòng)器的電流，至少應(yīng)用兩個(gè)獨(dú)立的電氣裝置來實(shí)現(xiàn)。電梯停止時(shí)，如果其中一個(gè)接觸器的主觸點(diǎn)未打開，最遲到下一次運(yùn)行方向改變時(shí)，應(yīng)防止電梯再運(yùn)行。裝有手動(dòng)盤車手輪的電梯曳引機(jī)，應(yīng)能用手松開電磁塊式制動(dòng)器并需要一持續(xù)力去保持其松開狀態(tài)。

設(shè)計(jì)電梯曳引機(jī)時(shí)，曳引機(jī)輸出軸端的平穩(wěn)性直接影響了電梯的整體性能和乘坐的舒適性。同時(shí)電磁塊曳引機(jī)的設(shè)計(jì)要求體積小、結(jié)構(gòu)緊湊并且傳遞轉(zhuǎn)矩大。設(shè)計(jì)采用的電磁塊傳動(dòng)方式是普通漸開線斜齒輪電磁塊傳動(dòng)，這可以令齒輪嚙合更加平穩(wěn)。與直齒輪相比，斜齒輪副的總接觸面積增大，可以承受更大的荷載。同時(shí)采用高精密加工將側(cè)隙控制在較小的數(shù)值內(nèi)，從而使齒輪在嚙合時(shí)幾乎只是沿著嚙合線作滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，沒有產(chǎn)生齒輪碰擊，避免了輪齒磨損以及由此引起的震動(dòng)，提高了靜音效果。由于斜齒輪的原因，齒輪副作用于齒輪上沿軸線方向的軸向力較大，所以齒輪箱使用圓錐滾子軸承承受軸向力，這需要有較高的傳動(dòng)潤滑要求作保證。

扭轉(zhuǎn)剛度高，即可承載大轉(zhuǎn)矩，同時(shí)降低了曳引機(jī)的共振頻率;另一方面，這種第1級(jí)齒輪系的內(nèi)齒圈和第2級(jí)齒輪系的行星架，對(duì)外與曳引輪直接連接，及第2級(jí)內(nèi)齒輪直接加工在制動(dòng)器箱體上的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)更緊湊，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有效地壓縮了整個(gè)制動(dòng)器的體積。

三、電磁塊式制動(dòng)器的構(gòu)造及其工作原理

電磁塊式制動(dòng)器的工作原理：當(dāng)電梯處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，曳引電動(dòng)機(jī)、電磁電磁塊式制動(dòng)器的線圈中均無電流通過，這時(shí)因電磁鐵芯間沒有吸引力、制動(dòng)瓦塊在制動(dòng)彈簧壓力作用下，將制動(dòng)輪抱緊，保證電機(jī)不旋轉(zhuǎn);當(dāng)曳引電動(dòng)機(jī)通電旋轉(zhuǎn)的瞬間，制動(dòng)電磁鐵中的線圈同時(shí)通上電流，電磁鐵芯迅速磁化吸合，帶動(dòng)制動(dòng)臂使其制動(dòng)彈簧受作用力，制動(dòng)瓦塊張開，與制動(dòng)輪完全脫離，電梯得以運(yùn)行;當(dāng)電梯轎廂到達(dá)所需停站時(shí)，曳引電動(dòng)機(jī)失電、制動(dòng)電磁鐵中的線圈也同時(shí)失電，電磁鐵芯中的磁力迅速消失，鐵芯在制動(dòng)彈簧的作用下通過制動(dòng)臂復(fù)位，使制動(dòng)瓦塊再次將制動(dòng)輪抱住，電梯停止工作。

總之，針對(duì)電磁塊制動(dòng)器在電梯曳引機(jī)中應(yīng)用的設(shè)計(jì)方法，并進(jìn)行了相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)優(yōu)化。磁塊制動(dòng)曳引機(jī)雖然在電梯設(shè)計(jì)和制造方面有一定難度，只要我們認(rèn)真思考，努力攻關(guān)，一定會(huì)把它做好、做精，讓這種節(jié)能、環(huán)保、耐用的品種在曳引機(jī)市場上占有一定的位置。