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5.7 导轨


5.7.1 轿厢、对重和平衡重的导向
5.7.1.1 轿厢、对重(或平衡重)各自应至少由两列刚性的钢质导轨导向。
5.7.1.2 导轨应采用冷拉钢材制成,或摩擦表面采用机械加工方法制作。
5.7.1.3 对于没有安全钳的对重(或平衡重)导轨,可使用成型金属板材,并应作防腐蚀保护。
5.7.1.4 导轨与导轨支架在建筑物上的固定,应能自动地或采用简单方法调节,对因建筑物的正常沉降和混凝土收缩的影响予以补偿。
    应防止因导轨附件的转动造成导轨的松动。
5.7.1.5 对于含有非金属零件的导轨固定组件,计算允许的变形时应考虑这些非金属零件的失效。
5.7.2 载荷和力
5.7.2.1 总则
5.7.2.1.1 导轨及其接头和附件应能承受施加的载荷和力,以保证电梯安全运行。
    电梯安全运行与导轨有关的部分为:
    a)应保证轿厢与对重(或平衡重)的导向;
    b)导轨变形应限制在一定范围内,使得:
        1)不应出现门的意外开锁;
        2)不应影响安全装置的动作;和
        3)运动部件应不会与其他部件碰撞。
5.7.2.1.2 应考虑导轨及导轨支架的变形、导靴与导轨间隙、导轨直线度及建筑结构的影响,以确保电梯的安全运行。参见0.4.2和E.2。
5.7.2.2 载荷工况
    应考虑以下载荷工况:
    a)正常使用:运行;
    b)正常使用:装载和卸载;
    c)安全装置动作。
    注1:对于每种载荷工况,力的组合可能作用在导轨上(见5.7.2.3.1)。
    注2:根据导轨的固定方式(竖立或悬挂),需考虑与安全装置施加在导轨上的力有关的最不利情况。
5.7.2.3 作用在导轨上的力
5.7.2.3.1 在计算导轨允许的应力和变形时,应考虑以下作用在导轨上的力:
    a)来自导靴的水平力,由于:
        1)轿厢和额定载重量、补偿装置、随行电缆等部件的质量或对重(或平衡重)的质量,考虑它们的悬挂点,并通过系数考虑动态冲击;和
        2)风载,对于在建筑外部部分封闭井道的电梯。
    b)垂直力,来自:
        1)安全钳动作时的制动力和固定在导轨上的棘爪装置的制动力;
        2)固定在导轨上的附件;
        3)导轨的质量;和
        4)导轨压板所传递的力。
    c)附加设备及其动态冲击引起的力矩。
5.7.2.3.2 空载轿厢及其支承的零部件[如:柱塞、部分随行电缆、补偿绳或链(如果有)等]的质量(P)的作用点应为它们的重心。
5.7.2.3.3 对重(或平衡重)的导向力应考虑以下因素计算:
    a)重力的作用点;
    b)悬挂;和
    c)补偿绳或链(如果有)及其张紧(如果有)产生的力。
    对于中心悬挂和导向的对重(或平衡重),应考虑重力的作用点的偏差,水平截面上的偏差在宽度方向至少为5%,深度方向至少为10%。
5.7.2.3.4 在“正常使用”和“安全装置动作”的工况下,额定载重量(Q)应按最不利的情况均匀分布在3/4的轿厢面积上。
    然而,如果通过协商(参见0.4.2)有不同的载荷分布情况,应在此基础上进行另外的计算,并应考虑最不利情况。
    安全装置动作时的制动力应平均分配于导轨上。
    注:假定安全装置同时作用在导轨上。
5.7.2.3.5 轿厢、对重(或平衡重)导致导轨受压力或拉力的垂直力(F、)应按公式(6)~公式(8)计算:
    a)对于轿厢:
    b)对于对重:
    c)对于平衡重
    公式(6)~公式(8)中的N按公式(9)和公式(10)计算:
    ——对于导轨支撑在底坑底面:
    ——对于在井道顶部无固定点的悬空导轨:
    Fp按公式(11)和公式(12)计算:
    当提升高度不超过40m或10年以上的建筑物时:
    注:Fp取决于导轨的固定方式、固定支架数量、导轨支架和压板的设计。小提升高度时建筑(非木质)的沉降影响小,可被支架的弹性吸收。因此,在这种情况下非滑动压板的使用是普遍的。
    在固定于井道顶部的悬空导轨的情况下,计算应包括悬挂导轨质量和安全钳作用的拉力、其他安全装置可能的作用力(如上行超速保护装置)以及因建筑物收缩引起的推力(压力),它们可能是正的和(或)负的。
    式中:
    Fp——列导轨上所有导轨支架所传递的力(由于建筑的正常沉降或混凝土的收缩导致),单位为牛(N);
    Fr——每个支架处所有压板所传递的力,单位为牛(N);
    gn——标准重力加速度,取值9.81m/s2
    k1——根据表14给出的冲击系数(在没有安全装置作用于导轨的情况下,k1=0);
    Mcwt——对重的质量,单位为千克(kg);
    Mbwt——平衡重的质量,单位为千克(kg);
    Mg——列导轨的质量,单位为千克(kg);
    n——导轨的列数;
    nb——列导轨的支架数量;
    P——空载轿厢与由轿厢支承的零部件[如:部分随行电缆、补偿绳或链(如果有)等]的质量和,单位为千克(kg);
    Q——额定载重量,单位为千克(kg)。
    考虑建筑的收缩,根据导轨的固定方式,设计时应在导轨的上方和(或)下方留有足够的空间。
5.7.2.3.6 轿厢装卸载时,假设地坎上的垂直力(Fs)是作用在轿厢入口的地坎中心。垂直力的大小按公式(13)~公式(15)计算:
    a)对于乘客电梯:
    b)对于载货电梯:
    对于使用重型装卸装置(如叉车等)且其质量不包含在额定载重量之中的载货电梯:
    在地坎上施加该力时,应认为轿厢是空载。当轿厢有多个入口时,只需将该力施加在最不利轿厢入口地坎上。
    轿厢位于平层位置时,如果轿厢上部导靴和下部导靴与导轨支架的垂直距离均不大于导轨支架间距的10%,则作用于地坎的力导致的弯曲可忽略不计。
    1)式中的0.85,是考虑了额定载重量的60%和重型装卸装置(如叉车等)重量的一半,即0.6+0.5x0.5=0.85。
5.7.2.3.7 固定在导轨上的附加设备对每列导轨产生的力和力矩(Maux)应予考虑,但是限速器及其相关部件、开关或定位装置除外。
    如果驱动主机或钢丝绳悬挂装置固定在导轨上,还应考虑表13给出的工况。
5.7.2.3.8 对于建筑外部的电梯,如果具有部分封闭井道,还应考虑风载荷WL,其值可同建筑设计者协商确定(参见0.4.2)。
5.7.3 载荷和力的组合
    载荷和力及所考虑的工况见表13。
5.7.4 冲击系数
5.7.4.1 安全装置动作
    安全装置动作时的冲击系数(k1)(见表14)取决于安全装置的类型。
5.7.4.2 正常使用
    在“正常使用:运行”的工况下,垂直方向移动的轿厢质量(P+Q)和对重(或平衡重)质量(M或Mbwt)应乘以冲击系数(k2)(见表14),以便考虑由于电气安全装置的动作或电源突然中断而引起的制动器紧急制动。
5.7.4.3 固定在导轨上附加部件和(或)其他操作工况
    考虑轿厢、对重(或平衡重)在安全装置制停时的反弹,轿厢、对重(或平衡重)施加给导轨的力应乘以冲击系数(k3)(见表14)。
5.7.4.4 冲击系数值
    冲击系数值见表14。
5.7.5 许用应力
    许用应力应按公式(16)确定:
    式中:
    σperm——许用应力,单位为兆帕(MPa);
    Rm——抗拉强度,单位为兆帕(MPa);
    St——安全系数。
    安全系数应从表15中取值。
    强度数值由制造单位提供。
    不应使用断后伸长率小于8%的材料。
5.7.6 许用变形
    T型导轨及其固定部件(如导轨支架、隔梁等)的最大计算许用变形(δperm)为:
    a)对于设置安全钳的轿厢、对重(或平衡重)导轨,当安全钳动作时,在两个方向上均为5mm;
    b)对未设置安全钳的对重(或平衡重)导轨,在两个方向上均为10mm。
5.7.7 计算
    导轨应采用下列方法计算:
    a) GB/T 7588.2-2020中的5.10;或
    b) GB50017;或
    c)有限元计算方法(FEM)。

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电梯制造与安装安全规范 第1部分:乘客电梯和载货电梯 GB/T7588.1-2020
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