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淺析電梯導軌支架固定方式

介紹了電梯導軌支架的兩種固定方式，對導軌支架的受力進行了計算，并對導軌支架與壓墻板的焊縫強度進行了校核；重點分析了使用穿墻螺栓和鋼膨脹螺栓固定導軌支架，并對其強度進行了校核。導軌支架；固定方式；強度校核

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電梯導軌的承載能力與導軌支架的間距及固定方式有著直接的聯(lián)系。選擇不同的固定方式是根據(jù)墻體結構決定的。若井道為混凝土結構，則選用鋼膨脹螺栓固定；若井道為框架紅磚結構，則選用穿墻螺栓固定。下面筆者以2000kg載貨電梯常用的兩種固定方式來進行強度校核：

導軌支架受力計算

a基本參數(shù)

額定載重Q=2000kg，額定速度V=0.5m/s，轎廂自重P=2000kg，轎廂凈寬Dy=1940mm，轎廂凈深Dx=2150mm，轎廂架上、下導靴之間的距離h=3720mm，轎廂導軌根數(shù)n=2

b導軌支架受力計算

GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》附錄G7 導軌驗算中提出了3個驗算工況，即：①安全鉗動作工況；②正常使用，運行工況；③正常使用，裝卸載工況。這三種工況下，安全鉗動作工況為最不利工況，以此工況為設計計算依據(jù)。此時轎廂承受的載荷為額定載荷，且偏載。載貨電梯轎廂屬于導軌中心導向和懸掛，偏載轎廂作用于導軌的最大彎曲應力發(fā)生在安全鉗動作工況，此時導向力在y軸和x上

式中：k1-沖擊系數(shù)，查GB7588-2003表G2，取k1=5；

xQ、yQ-額定載荷Q相對導軌直角坐標系的坐標：取

xP、yP-轎廂重心P相對導軌直角坐標系的坐標：取xP=0、yP=0；

gn-重力加速度，gn=9.8 m/s2；

則：FX=3540.0N Fy=6388.4N

不同固定方式下的強度校核

要對不同固定方式進行強度校核，首先需要計算導軌支架與壓強板聯(lián)接焊縫是否滿足要求。載貨電梯轎廂對重側導軌支架的設計長度為600mm，而轎廂主軌側支架的設計長度僅為200mm，對重側導軌支架的受力最為不利。因此，只需計算對重側導軌支架豎檔的焊縫及固定方式進行強度校核即可。

a對重側導軌支架豎檔受力計算

決定導軌支架豎檔焊縫的強度是Fx力，取對重側導軌支架整體為研究對象，受力簡圖如圖1所示：

圖1　對重側導軌支架受力簡圖

以膨脹螺栓為例，將壓墻板固定在井道壁上，然后將導軌支架豎檔焊接（周邊焊）在壓墻板上，查《機械設計手冊》表1-4-35，其焊縫的剪切強度為：

式中：

P-導軌支架豎檔焊縫承受的拉力，P=RAy=1654.2 N；

a-角焊縫的計算厚度，一般取a=0.7K；

K-角焊縫高度，K=8mm；

l-角焊縫長度，70×7角鋼截面邊長l=249 mm

τ’p-角焊縫的許用剪切應力，查《機械設計手冊》表1-4-40，Q235A材料角焊縫的τ’p =118MPa

故：導軌支架豎檔焊縫強度滿足要求。

b 壓墻板與井道壁聯(lián)接用M12鋼膨脹螺栓聯(lián)接的強度校核

前面已計算導軌支架與壓墻板焊縫的強度滿足要求，現(xiàn)以壓墻板和對重導軌支架焊接后的整體為研究對象，受力簡圖如圖2所示：

圖2　鋼膨脹螺栓受力簡圖

膨脹螺栓承受的拉力：

查《機械設計手冊》表5-6-23，M12國產鋼膨脹螺栓允許承受靜拉力為10100 N，實際承受的靜拉力為7587.7 N，符合要求。

綜上所述，導軌支架固定用M12鋼膨脹螺栓強度是滿足要求的。

c 壓墻板與井道壁聯(lián)接用穿墻螺栓聯(lián)接的強度校核

穿墻螺栓承受的拉力是轎廂偏載安全鉗動作時產生的Fx力而產生的。由前面計算知轎廂對重側導軌支架的受力最為不利，已計算導軌支架與壓強板的焊縫強度滿足要求。

①穿墻螺栓承受的拉力

以壓墻板和對重導軌支架焊接后的整體為研究對象，受力簡圖如圖2所示：

②穿墻螺栓抗拉強度計算

首先將穿墻螺栓與穿墻螺栓壓板連

穿墻螺栓材料為碳素結構鋼，查《機械設計手冊》表3-1-6，其屈服強度σs=235MPa，則σ＜σs，故穿墻螺栓的抗拉強度滿足要求。

綜上所述，導軌支架固定采用Φ14的穿墻螺栓強度是滿足要求的。

結語

雖然《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則-曳引與強制驅動電梯》中只規(guī)定導軌支架應安裝牢固，但我們在選擇固定方式、固定材料的大小發(fā)生改變時，須提供計算說明。以上是筆者關于導軌支架的一些膚淺的認識，如有不妥敬請指正。

參考：

［1］朱昌明. 電梯與自動扶梯［M］.上海交通大學出版社，1995.

［2］成大先. 機械設計手冊（第四版）［M］.化學工業(yè)出版社，2002.

作者簡介：

徐友紅，助理工程師。