电梯低保持力弹性压码的设计探讨

电梯低保持力弹性压码的设计探讨

杨德明

日立电梯(中国）有限公司广州511430

摘要：导轨压码是电梯中用于固定导轨的部件，现市场中常用的导轨压码有锻造式、钣金式、弹性式三种。考虑建筑物收缩及发生沉降时，容易产生压弯导轨进而影响电梯运行安全的情况发生，一般在高速及大提升高的电梯中采用弹性压码。在最新的GB7588编制中，拟考虑在导轨强度校核时将导轨自重及压码对导轨的保持力计算在内，由此造成计算条件变苛刻，现有部分导轨规格的配置需升级，为降低导轨升级的范围，本文探讨一种低保持力弹性压码的设计。

关键词：导轨；导轨压码；压码保持力。

1.低保持力弹性压码的开发背景

1.1新国标（GB7588送审稿）相比GB7588-2003的变更点

因在新国标的编制过程中，进行导轨强度校核时拟将导轨重量及导轨压码的保持力考虑在内，为此对旧国标的部分条款进行了变更，新旧国标对比如下。

表1新旧国标对比

1.2新国标（GB7588送审稿）对电梯设计的影响

如果井道壁与底坑地面共基础，建筑物沉降时，井道壁将与底坑共同沉降。建筑物收缩时，建筑物由于温度变化、混凝土干燥等原因收缩是相对均匀的，这两种情况都不需要考虑导轨压码所传递的力的影响。

井道壁与底坑不同基础，①对于导轨支撑在底坑底面或井道顶部固定的悬空导轨，②对于在井道顶部无固定点的悬空导轨，这两种情况均需考虑导轨压码所传递的力的影响，考虑该力后导轨的受力计算条件将比原来恶劣，由此部分导轨配置将需进行升级，进而造成电梯成本上升。

1.3应对措施探讨

为降低导轨压码所传递的力对导轨受力的影响，需开发一款低保持力的弹性压码，降低其传递的力，对改善导轨的受力将起到积极的作用。

2．低保持力弹性压码设计方案

2.1设计思路

压码起固定导轨的作用，安装后压码对导轨有一定的压力以压紧导轨，压码压紧力与保持力呈正比的关系，所以要降低保持力使导轨在垂直方向上的滑动力较小就得降低压紧力，但如果压紧力太低，则导轨受力时容易发生翻转，故设计时既要兼顾低保持力又要使导轨不容易受外力产生翻转。

2.2传统压码的结构及受力形式

现各主要电梯公司在用的弹性压码一般为单片式结构，压码的头部压紧导轨，为确保导轨不容易在受力F时发生翻转，压码弹性系数一般相对较大，且弹性系数为一定值，这就导致了压码对导轨的初始压紧力较大，造成其保持力P较大。在进行导轨强度校核时，因压码所传递的力较大，对导轨的强度校核将产生不利影响。

图2负载F与压码头部变形δ图3压码保持力

2.3低保持力弹性压码的结构设计

为实现压码具有较小的保持力，又能在导轨受力F时能有效压紧导轨，防止导轨翻转，构思将压码的弹性系数设计成初始时较小，当受力到达一定值时弹性系数变大的形式。

低保持力弹性压码由头部高度不同的两部份组成，压码在受力F的大小不同时，有两个不同的弹性系数；当导轨不受力或受力F较小时，压码的段Ⅰ与导轨接触，弹性系数较小，对导轨施加较小的压紧力，确保压码初始对导轨为较小的保持力；当受力F继续增大至压码段Ⅱ与导轨接触时，压码的弹性系数骤然增大，需要较大的力才能使压码继续变形，以此防止压码受力F较大时导轨发生翻转。

图4低保持力弹性压码结构图5低保持力压码负载F与压码头部变形δ

3.传统弹性压码与低保持力弹性压码对比

3.1保持力对比

传统弹性压码因其弹性系数为一定值，且需考虑导轨及压码制造公差，需确保在公差为极限值的情况下，导轨受力F时其翻转量在设计范围内，由此决定了该结构压码的保持力较大；低保持力弹性压码，采用头部高低不同的两部分组成，初始时仅段Ι压紧导轨，可实现较低的保持力，当导轨受力F较大时，段Ι、段Ⅱ同时接触导轨，有效防止导轨翻转。故传统弹性压码保持力大于低保持力弹性压码。

3.2对导轨的抗翻转能力对比

传统弹性压码通过压码弹性系数及压码初始压紧量的设计，确保导轨受力F到达一定值时，导轨的翻转量仍在设计的范围内。新低保持力弹性压码则在导轨发生翻转时，导轨由仅与段Ι接触变为同时与段Ι、段Ⅱ接触，此时压码的弹性系数大大提升，可有效控制导轨的进一步翻转。故传统弹性压码抗翻转能力与低保持力弹性压码相当。

3.3生产成本对比

两款弹性压码的加工工艺均为模具冲压下料，然后模具成型，新旧两款压码的材料使用量也相当，只是新低保持力弹性压码因由高度不同的两部分组成，故其模具比传统弹性压码模具稍复杂，模具费用稍高，但当批量生产时，该费用分摊下去，单个压码的成本是基本持平的。

3.4安装对比

两款压码的安装方式相同。

3.5有益效果

在强度校核时，将导轨自重，压码所传递的力进行考虑时，传统弹性压码因保持力较大导致导轨承受载荷较大，部分梯种原先配置的导轨需进行升级（如T75/B→T89/B），这将造成电梯成本的大幅提升。

新低保持力弹性压码，最大限度地降低了压码保持力，使导轨需升级的范围降到最小，有效控制因考虑压码所传递的力造成的成本提升。

4.总结

新低保持力弹性压码可实现与传统压码同等的功能，且同时有效降低压码的保持力，改善导轨垂直方向受力情况，降低电梯导轨配置的升级范围，有效控制成本的增加。

参考文献

[1]GB7588-2003，电梯制造与安装安全规范[A].