Seleção de máquinas de tração e design de quadros para reforma antiga de elevadores

1. Antecedentes da renovação antiga do elevador

Com o rápido desenvolvimento do mercado imobiliário da China, o número de elevadores em serviço aumentou significativamente. Com o tempo, muitos elevadores antigos excederam sua vida útil, enfrentando problemas como o envelhecimento do equipamento, o declínio do desempenho da segurança, a baixa eficiência operacional e os falsos -funções frequentes, o que traz grande inconveniente à vida dos moradores. A reforma dos elevadores antigos não apenas melhora sua segurança e confiabilidade, aumenta a experiência de pilotagem, mas também aumenta o valor geral dos edifícios. Os dados da Associação de Elevadores da China também mostram que os elevadores existentes do país estão gradualmente entrando no ciclo de reposição; Um grande número de elevadores antigos requer renovação e reforma todos os anos, e essa tendência continuará.

A modernização do elevador não é um reparo simples, mas uma realização da modernização ou substituição do elevador. Inclui especificamente:

• A conformidade com os mais recentes padrões de segurança para melhorar bastante a segurança e a estabilidade dos elevadores. Por exemplo, adicionar funções de proteção de movimento não intencionais para cima e carros.

• Conforto aprimorado do carro: o novo sistema adota a unidade de inversor para reduzir o impacto quando o elevador começa e para, tornando o passeio mais confortável.

• Baixo ruído: o uso de máquinas de tração sem engrenagem elimina o ruído da caixa de engrenagens; A adoção da unidade de frequência variável reduz o ruído durante a operação em baixa velocidade.

• Conservação de energia e proteção ambiental: máquinas de tração síncrona de ímã permanente usam acionamento de frequência variável, alcançando melhores efeitos de economia de energia. Além disso, eles não usam óleo lubrificante para caixas de câmbio, tornando -os mais ecológicos.

• Eficiência operacional aprimorada e qualidade da construção: a reforma do elevador aumenta sua confiabilidade e a aplicação de tecnologias de controle mais avançadas, como o controle de grupo, melhora significativamente a eficiência operacional dos elevadores.

2. Discussão sobre os fatores de influência do design

Como o equipamento de energia principal de um elevador, a máquina de tração afeta diretamente o desempenho operacional, a segurança e o conforto do elevador. O quadro fornece suporte estável para a máquina de tração para garantir sua operação normal. Portanto, a seleção da máquina de tração e o design de reforma de quadros são links -chave na renovação antiga do elevador.

Na seleção de máquinas de tração e no design da reforma de quadros, os três principais fatores de influência seguintes são geralmente considerados: tipo de máquina de tração, taxa de suspensão e diâmetro da roldana de tração.

2.1 Tipo de máquina de tração

A substituição de uma máquina de tração com engrenagem por uma engrenagem requer análise abrangente com base em suas respectivas características.

Características das máquinas de tração engrenagem:

• Compatibilidade forte: a nova máquina de tração engrenada é altamente compatível com muitos componentes do elevador original, eliminando a necessidade de modificações estruturais mecânicas e elétricas em larga escala.

• Dificuldade de baixa instalação: como não há necessidade de transformação em larga escala de estruturas de construção, como salas de máquinas e hiberes, os custos de construção e instalação durante o processo de renovação podem ser efetivamente controlados.

• Baixa confiabilidade e alta carga de trabalho de manutenção: as máquinas de tração com engrenagem têm estruturas mecânicas complexas, como caixas de câmbio, portanto o sistema de transmissão é propenso a falhas (por exemplo, desgaste da engrenagem, quebra, malha ruim). Inspeções regulares das condições de desgaste e adição de óleo lubrificante são necessárias para garantir sua operação normal.

• Avaliação abrangente de custos necessária: as máquinas de tração com engrenagem geralmente são mais baratas, mas as garras de corda precisam ser adicionadas para atender aos requisitos de proteção de velocidade excessiva e proteção de movimento não intencional.

Diagrama de pilinha de corda

Características de máquinas de tração sem engrenagem síncrona de ímã permanente:

• Consumo de baixa energia: as máquinas de tração síncrona de ímã permanente não possuem links de transmissão intermediários, como caixas de câmbio, reduzindo a perda de energia durante a transmissão de energia. Comparado aos sistemas de acionamento de engrenagem tradicionais, sob a mesma carga e condições de operação, seu consumo de energia é significativamente reduzido, alcançando uma economia de energia de aproximadamente 30% - 45%.

• Operação estável: o uso de máquinas de tração síncrona de ímã permanente requer substituição simultânea do sistema de controle. Este sistema usa acionamento de inversor e realiza o controle de vetores através do sinal de posição do codificador, resultando em pequena onda de torque e velocidade estável. Ele fornece energia operacional estável para o elevador, reduz a vibração e o estojo durante a operação do elevador e melhora o conforto de pilotagem. Ao mesmo tempo, possui resposta dinâmica rápida e precisa e forte adaptabilidade às mudanças de carga, garantindo que o elevador mantenha uma boa curva de velocidade e a precisão do nivelamento sob diferentes condições de carga.

• Baixo ruído: devido à ausência de ruído gerado pela malha de engrenagem e rotação de alta velocidade, bem como ao projeto otimizado do próprio motor, o ruído das máquinas de tração sem engrenagem síncrona de ímã permanente durante a operação é significativamente menor que o das máquinas de tração engrenadas. Essa vantagem é particularmente proeminente durante a operação de baixa velocidade, criando um ambiente operacional silencioso para o elevador e reduzindo a interferência de ruído no ambiente circundante.

• Tamanho pequeno e peso leve: a estrutura compacta das máquinas de tração sem engrenagem síncrona permanente (com caixas de engrenagens removidas) reduz bastante o tamanho e o peso gerais do motor. Para equipamentos de elevador, isso não apenas salva o espaço de instalação, mas também reduz a carga de carga do edifício.

Máquina de tração sem engrenagem síncrona permanente

2.2 Taxa de suspensão

Geralmente, a taxa de suspensão permanece inalterada durante a reforma do elevador. Do ponto de vista do design e da instalação, não há necessidade de trabalho complexo relacionado à alteração da taxa de suspensão, o que reduz o investimento de mão de obra e materiais no processo de renovação e reduz o custo de renovação.

• Impacto na estrutura de construção: uma taxa de suspensão inalterada significa alterações mínimas nas condições gerais de layout e estresse do elevador. A estrutura da sala de máquinas pode permanecer basicamente inalterada, sem a necessidade de modificar a capacidade de carga da sala de máquinas ou realizar reformas como furos no chão da sala da máquina. Por exemplo, em alguns edifícios antigos, a integridade estrutural das salas de máquinas e das formas já é relativamente fraca; Os orifícios de perfuração podem exigir o corte das barras de aço no chão da sala da máquina, levando a muitos riscos de segurança incontroláveis.

• Baixo custo de renovação: apenas a máquina de tração e a estrutura correspondente precisam ser substituídos, sem grandes ajustes na estrutura mecânica existente, mantendo assim o layout mecânico original do sistema de elevadores. Não há necessidade de substituir os componentes relacionados à taxa de suspensão, como rolduras de guia adicionais, cordas de aço, molduras de carro, quadros de contrapeso e molduras de cabeça de corda, o que economiza diretamente o custo de compra desses componentes.

Em alguns casos especiais, é necessário alterar a taxa de suspensão. Levando a mudança de suspensão 1: 1 para 2: 1 como exemplo, os seguintes fatores precisam ser considerados:

• Estrutura de construção: com a premissa de garantir a segurança da estrutura do edifício, novos orifícios devem ser perfurados no piso da sala da máquina e as vigas de carga da máquina de tração devem ser reorganizadas para instalar o carro e os quadros da cabeça dos corda, garantindo que eles atendam aos requisitos de carga.

• Projeto do elevador: não apenas a máquina de tração e a estrutura correspondente precisam ser substituídos na sala de máquinas do elevador, mas o design da estrutura na sala de máquinas também requer a adição de placas de cabeça de corda de carro e contrapeso. Além disso, as roldanas de retorno devem ser adicionadas nas posições do carro e do contrapeso dentro do elevador.

• Custo de aquisição: Como a maioria dos novos elevadores no mercado adota atualmente as máquinas de tração sem engrenagem síncrona de ímã permanente 2: 1, o preço desse tipo de máquina de tração é relativamente baixo e a faixa opcional (capacidade de carga, velocidade, diâmetro de roldana de tração, etc.) também é mais ampla.

• Vida de serviço de corda de aço: o aumento no número de roldanas de retorno levará a uma maior flexão das cordas de aço, o que afetará bastante a vida útil das cordas de aço.

• Histway Top e Pit Space: A adição de roldanas de retorno nas posições do carro e do contrapeso requer recálculo para garantir um espaço suficiente no topo da Hoistway e no poço, de modo a garantir a segurança pessoal dos trabalhadores.

• Riscos de segurança: a adição de roldanas de retorno aumentará o risco de falhas, como o descarrilamento da corda de aço e a falha do rolamento.

• Ruído: as roldanas de retorno nos carros e posições de contrapeso, como componentes rotativos, aumentarão o ruído dentro do carro; Ao mesmo tempo, devido à miniaturização da máquina de tração, o ruído gerado pela operação da máquina de tração (como ruído do vento, ruído eletromagnético e vibração mecânica) pode teoricamente ser reduzida.

      

Diagrama do método de suspensão 1: 1 

       Diagrama do método de suspensão 2: 1

2.3 Diâmetro da roldana de tração

Embora a máquina e a estrutura de tração ainda precisem ser substituídos quando o diâmetro da roldana de tração permanece inalterado, o layout original da sala de máquinas pode ser basicamente mantido. Isso evita incompatibilidades entre as cordas de aço, a roldana de tração e as roldanas guia causadas por ajustes de layout.

Nos projetos reais de renovação, o diâmetro da roldana de tração pode precisar ser alterado devido aos seguintes fatores:

• Força de tração e vida de serviço de corda de aço: mudanças no diâmetro da roldana de tração afetarão a força de tração e a vida útil das cordas de aço.

• Ajuste do layout da sala da máquina: em alguns projetos de reforma, o layout do elevador precisa ser ajustado devido aos requisitos de instalação do equipamento. Alterar adequadamente o diâmetro da roldana de tração pode obter uma melhor instalação e layout em espaço limitado, tornando o sistema de elevadores mais compacto. No entanto, é necessário verificar se o espaço na sala de máquinas do elevador é suficiente para garantir a posição de instalação da roldana de tração, a lacuna entre a roldana de tração e as estruturas circundantes e o espaço necessário para a manutenção. Se o espaço da sala da máquina for limitado, o design da estrutura precisará ser redesenhado ou mesmo uma máquina de tração fora do padrão precisará ser selecionada.

• Padronização do diâmetro da roldana de tração: Como não há padrão unificado para o diâmetro da roldana de tração, os elevadores renovados têm requisitos diversos para os diâmetros da roldana de tração. Ao selecionar roldanas de tração com diâmetros padrão do fabricante principal do motor, os custos de compras podem ser reduzidos e o ciclo de suprimento pode ser reduzido.

2.4 Questões comuns a serem consideradas ao alterar a taxa de suspensão ou o diâmetro da roldana de tração:

• Cálculo da força de tração: De acordo com os requisitos da Seção 5.11 do novo GB/T 7588.2-2020 padrão, a força de tração deve ser recalculada para garantir que atenda aos requisitos de segurança do elevador sob várias condições de trabalho (carregamento, frenagem de emergência, estagnação, etc.). Para melhorar a força de tração, os seguintes ajustes podem ser considerados:

◦ Ajuste a configuração geral do elevador para reduzir a diferença de tensão em ambos os lados da roldana de tração, como aumentar o peso do carro e adicionar dispositivos de compensação.

◦ Ajuste o projeto do quadro para aumentar o ângulo do envoltório, como maximizar o diâmetro da roldana de tração, adicionar roldanas da guia de prensa de corda e aumentar a altura central da roldana de tração e guias-guia.

◦ Ajuste a forma da ranhura da roldana da tração para aumentar o coeficiente de atrito equivalente, como aumentar o ângulo do entalhe inferior da ranhura e alterar a ranhura em forma de U para uma ranhura em forma de V.

• Fator de segurança de corda de aço: De acordo com os requisitos na seção 5.12 do novo GB/T 7588.2-2020 padrão, o fator de segurança do cabo de aço (SF) deve ser recalculado. Se o fator de segurança da corda de aço for insuficiente, podem ser considerados ajustes, como modificar a forma da ranhura da roldana da tração, reduzir o número de dobras e evitar dobras reversas.

• Combinação do sistema de energia: os parâmetros do motor de acionamento, como potência, torque e velocidade, precisam ser reembolsados ​​para garantir que o motor possa fornecer energia suficiente para acionar o elevador, evitando o desperdício causado pelo excesso de design.

• Combinação de torque de frenagem: durante a reforma do elevador, o torque de frenagem deve ser suficiente, mas não excessivo. Deve garantir uma desaceleração ou interrupção confiável do elevador sob várias condições de trabalho (como carregamento e frenagem de emergência) para garantir a segurança dos passageiros e melhorar o conforto de pilotagem.

3. Resumo

Este artigo é um breve resumo baseado na prática de mercado e na experiência dos componentes do elevador da NIDEC em projetos de renovação. A análise de fatores de influência, como tipo de máquina de tração, taxa de suspensão e diâmetro da roldana de tração, é útil para a seleção de máquinas de tração e o design de quadros na reforma do elevador. Para projetos específicos de renovação, o pessoal técnico precisa se comunicar plenamente com os clientes para entender detalhes como o orçamento do projeto, o ciclo de entrega e as condições da sala de máquinas. Eles devem introduzir as vantagens e desvantagens de vários esquemas para os clientes em detalhes, e o esquema de renovação final deve ser determinado pelo Cliente.