电梯平衡系数的重要性及检测方法化

    摘要：电梯平衡系数是电梯最重要的特性参数之一，它直接影响着曳引电梯的整体性能。电梯平衡系数即与电梯运行的安全性能和舒适性能有重要关系，也是电梯节能经济运行的一个重要因素。它的取值要综合考虑电梯的主电动机功率、电梯曳引能力、不平衡载荷系数等因素。本文分析了目前常用的电梯平衡系数测试方法的原理及其存在的缺点，以利于检测人员根据不同的电梯安装使用环境采取不同的检测方法，从而提高检验的效率以及检验的准确度，保证电梯的经济安全运行。
　　关键词：曳引式电梯；电梯平衡系数
　　1.平衡系数的含义
　　电梯的驱动有多种方式，主要有强制式驱动、液压式驱动、曳引式驱动等，而曳引式驱动是现代电梯最为广泛的驱动方式。平衡系数作为电梯整体设计的最重要的参数之一，是曳引式驱动电梯的一个很重要的性能指标。平衡系数的取值将直接影响到电梯的安全性、可靠性及节能降耗等重要方面，所以平衡系数的检测是电梯检验中一项很重要的功能试验项目，《电梯监督检验和定期检验规则——曳引与强制驱动电梯》第8.5条明确规定电梯平衡系数应在0.4～0.5之间。
　　2. 平衡系数对电梯的影响
　　2.1. 平衡系数对曳引电动机功率的影响
　　电梯的曳引电动机净功率，一般计算公式为：
　　式中：N为电梯（对应一定载重量和运行速度）的曳引电动机功率（kW）； 为电梯运行速度（m/s）； 为电梯运动系统的总效率。
　　从式（4）可以看出：平衡系数大则上行时功率消耗低，下行时功率消耗大；平衡系数小则下行时功率消耗低，上行时功率消耗大。故一般平衡系数取0.4～0.5。
　　如果电梯配套使用的电动机功率足够大，则K的选择将影响电梯运行时耗能的大小，如果选用电动机的功率余量较小，则平衡系数取值不合适可能会造成电梯启动后出现倒拉、发生溜车或者冲顶的事故。
　　2.2. 平衡系数对电梯曳引能力的影响
　　按静平衡条件，当电梯在工作情况下不打滑时，曳引能力应满足：T1/T2≤efa （5）
　　式中：T1为绕入端静拉力（N）；T2为绕出端静拉力（N）；e为自然对数的底；a为曳引绳在曳引轮上的包角（rad）；f为曳引绳在曳引轮槽中的当量摩擦系数。
　　T1与T2的比值大，则表明曳引钢丝绳上所具有的静摩擦力（T1一T2）大，即电梯曳引能力大。当轿厢上升时，T1为空轿厢和载人或物的重量产生的拉力，T2为对重产生的拉力，平衡系数越大则T2越大，允许载人或物的重量就越大，电梯的曳引能力就越大，但当轿厢载荷较小时，有可能打滑。平衡系数过小则不满足曳引条件，使曳引能力不够，轿厢不能被提起。当轿厢下降时T1为对重产生的拉力，T2为空轿厢和载人或物的重量产生的拉力，平衡系数对曳引能力的影响与轿厢上升时相同。故平衡系数的选取要兼顾空轿厢上升和满轿厢下降，及其他各方面的因素。
　　2.3. 平衡系数对比压的影响
　　轿厢自重较轻时，对125% 载荷的轿厢在底层时的曳引条件有利，但当空载轿厢在最高层时，若自重太轻则可能会不符合曳引条件，而使钢丝绳打滑。如果增加轿厢自重，虽然可以增加一些曳引能力，但由式（6）可知会增加钢丝绳在绳槽内的比压，增加钢丝绳的磨损。
　　式中：P为比压，MPa；T为轿厢以额定载荷停在最低层站时，在曳引轮水平面上轿厢一侧曳引绳的静拉力；n为曳引绳根数；d为曳引钢丝绳直径（mm）；D为曳引轮节圆直径（mm）；β为半圆切口槽的切口角（rad），对半圆槽β=0。