- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:电梯作为中高层建筑的主要运输工具,在人口老龄化日益严重的今天,每年的电梯数量和数量都在不断增加,因此,是否有电梯已经成为衡量人民生活质量的一个重要指标。电梯是建筑的主要组成部分,它的能源消耗也是一项重要的性能指标。随着国家对节能减排的新号召,大幅减少电梯的能源消耗已经成为电梯工业发展的一个重要目标。由于导靴作为电梯的导向装置,其与导轨的工作面直接接触,在运载人、物时有很大的摩擦损失。所以,通过分析影响导靴与导轨间摩擦的各种因素,能够实现降低摩擦力的目标。
关键词:滑动导靴;磨损;维护;电梯运行
Abstract: Elevator as the main means of transportation in high-rise buildings, in the population aging is increasingly serious today, the number and number of elevators are increasing, therefore, whether there is an elevator has become an important indicator to measure the quality of people's life. The elevator is a main component of the building, and its energy consumption is also an important performance indicator. With the country's new call for energy conservation and emission reduction, significantly reducing the energy consumption of elevators has become an important goal for the development of the elevator industry. As the guide boot is the guide device of the elevator, it has direct contact with the working face of the guide rail, and there is a great friction loss when carrying people and objects. Therefore, by analyzing the various factors affecting the friction between the guide boot and the guide rail, the goal of reducing the friction force can be achieved.
Key words: sliding guide boots; wear; maintenance; elevator operation
在城市化快速发展的今天,作为高层建筑必不可少的交通方式之一,电梯的安全和可靠受到人们的重视。滑动导靴是电梯的重要组成部分,其工作效率与安全性将直接影响到电梯的使用效率。但是,在长时间的高载荷下,滑移导向靴易发生磨损,从而影响到电梯的使用寿命。由于滑动导靴的磨损,使其在使用过程中噪声增大,振动加剧,甚至造成轿厢倾斜和卡轨等事故。因此本文就对滑动导靴的磨损与维护对电梯运行的重要性进行分析,保障电梯运行的安全性。
一、滑动导靴的作用与分类
(一)滑动导靴的作用
1.导向和支撑:滑动导靴在列车轮对与轨道之间,或者电梯导轨与轿厢之间的位置至关重要,它们的主要功能是提供精确的导向和坚实的支撑。对列车来说,滑移导向靴保证了车轮对在轨道上的平稳运行,避免偏离轨道;在电梯系统中,滑动导靴是用来将轿厢牢牢地固定在导轨上,从而使轿厢能够按照预定的轨迹上下运动,并能有效地避免其发生横向移位。
2.减少磨损:在列车、电梯等设备的连续运转中,滑动导靴的滑板表面与轨道或导轨间存在着连续的接触。它不是单纯的摩擦力,而是通过滑动导靴的特殊设计,可以有效地分散压力,并且可以降低导轨和箱体的直接磨损。这样的设计,不但可延长轨道及轿厢的使用寿命,而且可增加整个设备的耐用性及工作稳定性,降低因损耗而造成的损坏及维护费用。
3.防振和降噪:滑动导靴除了具有导向、支撑等基本功能外,还具有独特的减震性能,在减振降噪中起着不可替代的作用。在列车、电梯等不平整线路上行驶时,导轨可以有效地吸收、缓冲轿厢行驶时产生的震动和冲击,保证轿厢运行的平稳性。这一特点不但提高了乘客的舒适性,同时也大大减少了在设备运转时产生的噪声,给乘客带来了更加安静舒适的乘坐环境。
4.限位和防震:在电梯轿厢的运转中,滑动导靴与导轨的紧密配合不但保证了轿厢的垂直移动,而且还能对轿厢在水平方向进行有效限位。这种限位可避免车辆在行驶过程中出现多余的横向移动或扭转,以确保电梯的稳定与安全。另外,滑动导靴还可以有效地避免由于轿厢偏移引起的轿厢倾斜,从而提高电梯运行的安全性,提高乘客的乘坐体验[1]。
(二)滑动导靴的分类
滑动导靴的分类可分为两大类,一是刚性滑动导靴(见图1),二是弹性滑动导靴。刚性滑动导靴具有结构简单、刚性好、承载力高等的特点,可实现对电梯运行的电梯平稳运行。但是,由于其减震性能不佳,所以在低速运行的电梯中一般采用刚性滑动导向靴。相比之下,弹性滑动导靴在缓冲和减震方面表现出了更好的性能。这一特点使其非常适合于要求较高的减震系统。在结构方面,弹性滑动导靴是一种比较复杂的结构,它包括靴座、靴头、靴衬、靴轴、压缩弹簧或橡胶弹簧、调整螺母等多个部分,这些部件共同工作,既能保证电梯平稳运转,又能起到很好的减震效果[2]。
图1:刚性滑动导靴
二、影响滑动导靴磨损的因素
(一)靴衬材料
滑动导靴的靴衬一般是由耐磨损的尼龙硬质塑料,玻璃纤维铸铁或其他聚合物材料构成。由于靴衬材质不同,其摩擦性能也不尽相同,所以在使用时会出现一定的磨损。比如,耐磨损、耐老化的尼龙材料,在一些极限条件下会产生高的摩擦系数,从而使其磨损加剧。而一些聚合物材料,由于其摩擦系数小,耐磨性好,可以在长时间工作时保持良好的导靴特性。
(二)润滑状态
电梯在使用时,由于导轨与靴衬间的摩擦系数很大,导致了电梯的负载增大,同时也造成了电梯的振动、噪声等问题。为减小摩擦,一般采用在靴衬和导轨间加入润滑油,在靴衬之间形成一层油膜,将靴衬和导轨分隔,从而将干摩擦转化为湿摩擦。良好的润滑状况能有效地减少摩擦,减少磨损,延长导靴的使用寿命。同时,它还具有清洗、防锈等功能,使导靴内表面干净、平滑,从而减少磨损。
(三)接触压力
导靴与导轨表面之间的接触压力,大部分是由电梯轿厢负荷偏移引起的平衡反力所导致的,有的情况下,导靴承受的法向压力高达1000 N。由于材料的不同,摩擦系数也有差异,通常情况下,正压越大,摩擦系数越小。尽管摩擦系数降低,但总的摩擦力会因为压力的增加而增大。
(四)运行速度
在压力一定的条件下,磨损会随速度的增加而增加,达到某一极大值后,又会随滑动速度的增加而减小。
(五)表面粗糙度
在相同的荷载情况下,随着表面的粗糙度增加,摩擦系数增大,磨损也越严重。在各种荷载作用下,存在着最合理的表面粗糙度,此时,当磨损量达到最小值时,磨损量将再次增加。由于表面粗糙度的降低,增加了材料的接触面,增加了材料的分子间的吸引力,使得润滑材料无法储存在摩擦面内,从而容易产生粘着和摩擦咬死现象[3]。
三、在电梯运行过程中滑动导靴维护措施
(一)例行检查
1.检查磨损情况:在检查过程中,要注意导靴的表面有无磨损、有无裂纹、有无变形。这些迹象往往是导靴性能下降或即将失效的预警,磨损量的量化可以用千分尺来衡量,并与生产商所规定的容许磨损范围做比较,假设导靴的初始厚度为T0,当前测量厚度为T,则磨损量
可以表示为:

若
超出制造商提供的允许磨损范围
,(即
或
的绝对值超出允许负磨损范围,尽管负磨损通常不考虑),则应立即安排更换。
2.检查间隙:在维护过程中,需仔细检查这一间隙,确保其值处于适中状态。对于弹性滑动导靴,其侧面与导轨间的标准间隙通常设定为
。假设实际测量的间隙为
,则间隙的调整可以基于以下表达式:

间隙的调整目标是使
落在
的范围内。一旦发现间隙值偏离标准范围,应及时通过调整导靴位置或更换相关部件来恢复标准间隙。
3.检查润滑情况:在维护过程中,要经常检查导靴和导轨间的润滑情况。润滑油不但要足够,而且要干净、没有变质。如果润滑液不够,要立即添加;如果润滑液出现变质(颜色变黑,粘度下降),就应该用新的润滑油代替。适当的润滑,不但能延长导向器及导向器的使用寿命,而且能改善电梯的工作效能与乘坐舒适性。
(二)清洁保养
一方面,应该用清洁的柔软的布或者特殊的毛刷,仔细地将粘在导靴和导轨上的灰尘、污垢等杂物清理干净。在这个过程中,要特别小心不要使用会侵蚀材料的溶剂或清洗剂,否则会破坏导靴和导轨的表面,从而降低导靴的使用寿命。同时,为保证导靴的滑移特性,在使用过程中,应按照生产厂家的说明,选择适当的润滑油。当涂上润滑油时,要保证润滑油能均匀地涂在导靴表面,这样才能获得最好的润滑效果。另一方面,润滑工作结束后,还要仔细检查导靴的密封性。这是由于其密封性对电梯的安全、稳定起着至关重要的作用。在检验时,必须认真检查导靴的密封件有无破损或有泄漏。若发现密封不良,应及时更换或修理,避免电梯在使用时发生危险。从而保证电梯的导靴、导轨一直处于良好的工作状态,才能保证电梯的安全稳定运行。
(三)完善维护制度
第一,要制订出一份详细的维护计划与进度表,确定维护工作的具体内容与实施时间。这包括定期检查、清洁、润滑和必要的调整工作。以制度化的管理方式,保证各项维修工作能够及时有效地完成。第二,在维护制度中,要划分职责,保证各个阶段都有专人负责。每个步骤都必须有明确的责任,由审核、记录、处理等各个步骤,一旦发生问题,就可以快速找到问题并加以处理。第三,维护制度也要建立相应的监督和考核机制。对设备的维修进行定期的检查与评价,以保证工作的有效实施。对于那些执行任务不力、存在安全隐患的个人或团队,必须及时地进行纠正,并且要给予相应的惩罚措施,以此来警示和提醒其他工作人员,确保整个工作环境的安全和效率[4]。
结论:
总之,为了有效减少电梯滑动导靴的磨损程度,从而节约能源消耗,并进一步提升乘客的乘坐舒适度,应加强导靴的日常检查与维护工作。定期调整导靴以保持最佳状态。导靴衬垫磨损或损坏时需更换,防止进一步损害。若导靴性能不足,考虑更换为滚轮导靴,以降低维护成本并提升电梯运行效率和乘坐体验。
参考文献:
[1]胡东明,李仁,姚芳芳,等.高速及超高速电梯导靴减振技术的现状与研究动态[J].中国电梯,2024,35(04):85-88.
[2]林良源.电梯层门导靴常见问题及其啮合深度重要性探讨[J].中国电梯,2023,34(02):54-55+58.
[3]魏征,汪卫华.电梯滑动导靴的结构参数设计与选型[J].中国电梯,2021,32(17):18-19.
[4]周海波.电梯滑动摩擦副润滑性能的研究[J].上海电气技术,2015,8(04):13-17.
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