文｜德特威勒電纜系統(tǒng)（上海）有限公司 向麗君

1 何為電梯平衡補償鏈？為何要使用平衡補償鏈

首先對電梯系統(tǒng)有一個基本的認識：電梯分為曳引式電梯與液壓電梯，而目前市場上使用最普遍的為曳引式電梯。任何一部曳引式電梯都包括以下幾個最基本的組成部件：轎廂、曳引鋼絲繩、對重、隨行電纜。

圖1所示，如果電梯在運行過程中，轎廂側和對重側的鋼絲繩的長度在不斷變化，從而引起曳引輪兩側鋼絲繩重量的變化。當轎廂位于最低層站時，鋼絲繩的重量大部分作用于轎廂側；當轎廂位于最高層站時，鋼絲繩的重量大部分作用于對重側。這種變化在電梯提升高度不大時，對電梯的運行性能影響不大，但提升超過一定高度時，會嚴重影響電梯運行的穩(wěn)定性，危及乘客的安全。為此，當電梯的提升高度超過一定高度時，必須要設置具有一定重量的部件來平衡因高度變化帶來的重量變化，這就是電梯平衡補償鏈。

圖1 功率與電量的關系

所以電梯平衡補償鏈定義為：用于連接電梯的轎廂與對重，平衡曳引繩及隨行電纜的重量，對電梯的運行起平衡作用的部件。

2 當電梯提升高度大于多少時，宜設置平衡補償鏈

2.1 理論計算法

由于每臺電梯曳引條件各不相同，不能以一個定值來作為平衡補償鏈設置的臨界提升高度。應該根據(jù)每臺電梯的曳引條件，保證電梯在轎廂裝載工況和緊急制動工況時，鋼絲繩都不會打滑來確定平衡補償鏈設置的臨界提升高度。即電梯在轎廂裝載工況和緊急制動工況時，曳引輪兩側鋼絲繩中的較大拉力與較小拉力之比應滿足公式1的條件。

e：自然對數(shù)底；a：鋼絲繩在繩輪上的包角；f：當量摩擦系數(shù)；T1、T2：曳引輪兩側鋼絲繩子中的拉力。

2.1.1 T1/T2的計算

轎廂裝載工況：T1/T2的靜態(tài)比值應按照轎廂裝有125%額定載荷并考慮轎廂在井道的不同位置時最不利的情況進行計算。實際上，當轎廂位于底層站時，T1/T2的靜態(tài)比值最大，如公式2所示。

Q：額定載荷；P：轎廂自重；n：鋼絲繩根數(shù)；qs：鋼絲繩單位長度重量；H：電梯提升高度；i：鋼絲繩倍率；φ：平衡系數(shù)，一般乘客電梯取0.44，載貨電梯取 0.5。

緊急制動工況：T1/T2的動態(tài)比值應按照轎廂空載位于頂層站和裝有額定載荷位于底層站時進行估算。

當轎廂空載位于頂層站時，T1/T2的動態(tài)比值如公式3所示。

g：重力加速度；a：制動減速度，正常情況取0.5m/s2；qt：隨行電纜單位長度重量。

當轎廂空載位于底層站時，T1/T2的動態(tài)比值如公式4所示。

2.1.2 當量摩擦系數(shù)f的計算

（1）半圓槽和帶切口的半圓槽如公式5所示。

β：下部切口角；γ：槽的角度，下部切口角β和槽的角度由制造者根據(jù)槽的設計提供；μ：摩擦系數(shù)。

（2）V型槽

對于未經(jīng)硬化處理的槽如公式6所示。

對于經(jīng)硬化處理的槽如公式7所示。

2.1.3 平衡補償鏈設置的臨界提升高度Hj的計算公式

（1）轎廂裝載工況如公式8所示。

（2）緊急制動工況（轎廂空載位于頂層站）如公式9所示。

（3）緊急制動工況（轎廂額定載荷位于底層站）如公式10所示。

由上述三種工況求得的臨界提升高度之中，最小的Hj值就是電梯平衡補償鏈設置的臨界提升高度。

2.2 實際經(jīng)驗法

目前工程安裝的實際經(jīng)驗，一般是提升高度超過30m就需要安裝平衡補償鏈。在實際運用中，由于電梯的類型、載荷、環(huán)境均不相同，所以按照實際經(jīng)驗來設置臨界提升高度并不推薦，如確需采用，也應將系統(tǒng)安全優(yōu)先考慮，而不是考慮成本。

3 平衡補償鏈有哪些結構，如何選擇

目前市面上的補償鏈有以下幾種：

（1）穿繩補償鏈，是最原始的一種補償鏈，只能用于梯速1.75m/s以下的電梯。結構為在鐵鏈中穿入麻繩，這種補償鏈在使用過程中由于鏈與鏈之間發(fā)生摩擦和碰撞，噪音比較大，而且人在轎廂內(nèi)有明顯的抖動感。優(yōu)點是價格便宜，目前大多數(shù)電梯公司已經(jīng)棄用。

（2）包塑補償鏈，為了減小穿繩補償鏈在運行過程中的噪音，同時減緩環(huán)境對鐵鏈的腐蝕，于是在穿繩補償鏈的基礎上包裹一層PVC軟管，形成了包塑補償鏈。相比于穿繩補償鏈，包塑補償鏈運行時噪音大大減小，且更加美觀，但是在柔韌性及耐用性方面仍需改善。

（3）全塑補償鏈，可用至6m/s的高速電梯，外表為纜狀PVC結構，使用時電梯運行能達到平穩(wěn)靜音的效果，為許多大型電梯公司所喜愛。

選定平衡補償鏈的類型后，還要考慮平衡補償鏈的根數(shù)及安裝方法。一般來說，首先根據(jù)曳引繩的重量減去隨行電纜的重量以確定補償鏈的重量，然后確定補償鏈的每米重量，再從生產(chǎn)廠家的補償鏈的品種中選用。專業(yè)補償鏈生產(chǎn)廠家一般擁有靈活的配重選用方案。在計算補償鏈每米重量里允許有一定的誤差范圍。在誤差范圍內(nèi)可有兩種選擇，既可選用每米重量較輕的兩根補償鏈，也可選用每米重量較重的一根補償鏈。這主要是考慮電梯系統(tǒng)中緩沖器的布置情況。如果轎廂和對重下方各設一個緩沖器，或者轎廂設有兩個、對重側設有一個，那么采用兩根補償鏈較為合適；如果轎廂及對重下方各設有兩個緩沖器，那么就應采用一根補償鏈。

4 如何判斷電梯平衡補償鏈質(zhì)量的好壞

質(zhì)量好的補償鏈一般都由專業(yè)的電梯配套廠家生產(chǎn)，它們往往擁有豐富的電梯配套生產(chǎn)設計經(jīng)驗，通過和電梯整體的運行測試，可以使電梯運行安全平穩(wěn)、達到靜音舒適的效果。

質(zhì)量不好的補償鏈多數(shù)由非專業(yè)的地下作坊生產(chǎn)，由于平衡補償鏈的結構看似簡單，往往是不經(jīng)過任何試驗，直接投放市場。

這一類產(chǎn)品主要有如下三個特性：

（1）柔韌性差，不耐寒，外裹層易開裂，開裂后劇烈晃動等問題。

（2）強度差，耐氣候性差，易腐蝕，易造成斷鏈事故。

（3）電梯運行時抖動厲害，造成轎廂晃動、噪音大，使乘客乘坐體驗大打折扣。

5 電梯平衡補償鏈的安裝有何要求

補償鏈的安裝，因補償鏈的結構型式不同，安裝方法也有差異。普通補償鏈，即穿繩補償鏈和包塑補償鏈，結構較簡單，且多用于低高度低速電梯，故安裝方式也較簡單，補償鏈的兩端各用懸掛裝置連接在轎底框架上及對重上，再在底坑的對重下邊設置一個由兩個聚氯乙烯輪組成的導向裝置。

而對于全塑補償鏈，因為多用于高層高速電梯，故安裝方式要復雜一些（如圖2所示）：補償鏈的兩端各懸掛裝置連接在轎底框架及對重上。底坑內(nèi)設有導向裝置，安裝在高出補償鏈彎曲半徑底坑約1m處。每根補償鏈下有兩個導向裝置，一個通過支架安裝在轎廂下方、另一個通過支架安裝在對重下方。一般補償鏈生產(chǎn)廠家都會有配套的安裝附件及安裝工具，只有運用正確的安裝工具及安裝方法，才能保證補償鏈隨電梯正常運行。

圖2

1 黃壽輝.也談電梯平衡補償鏈的設置.科技資訊.2008 NO.18

2 李逸翔，朱雙霞.淺談電梯平衡補償鏈的設計.中國電梯.2000 NO.9