病床电梯设计计算说明书

1、 病床电梯计 算 说 明 书1、主要技术性能参数 驱动方式曳引驱动电梯电梯类型病床电梯执行标准GB7588 -2003曳引比 2：1导轨布置轿厢 中心导向和悬挂对重中心导向和悬挂额定载重量Q =1600 ， kg轿厢自重P =1600 ， kg 对重质量 G =2300 ， kg最大提升高度 H = 100，000 ， mm底坑深度 1420 ， mm顶层高度 4320 ， mm电梯额定速度 v = 1.75 ， m/s补偿链质量 W1= 750 ， kg 随行电缆质量 W2= 105 ， kg对重绕绳比2 : 1尺寸宽度920，mm深度240，mm高度3150，mm机房驱动装置安装上部位置

2、水平电源频率50，Hz电压400，V带反压轮绳间距182，mm2、轿厢 2.1：轿厢几何尺寸： 宽度 1400，mm 深度 2400，mm 高度 2400，mm 2.2：轿厢面积： 轿厢面积： 1.4× 2.43.36 ，m2凹进部分面积： 0.155 ，m2轿厢总面积： 3.515 ，m2满足GB7588-2003中8.2.1要求2.3：轿厢通风面积： 上部通风面积： 0.061 ，m2 下部通风面积： 0.061 ，m2轿门门缝处通风面积： 0.050 ，m2 轿门通风总面积： 0.172 ，m2 轿厢通风面积与轿厢面积之比： 0.172/3.512×100%=4.9%

3、满足GB7588-2003中8.16要求。3、井道3.1：参数 宽度： 2200 ， mm 深度： 2400 ， mm 顶层高度： 4320 ， mm 地坑深度： 1420 ， mm 提升高度： 100,000 ， mm3.2：顶层空间的计算：见图3.2代号GB7588-2003公式，m理论值，mm实际值，mm结 果a5.7.1.1.a）0.10.035V2208669符合要求b5.7.1.1.b）1.00.035V211071514符合要求c5.7.1.1.c1）0.30.035V2408779符合要求d5.7.1.1.c2）0.10.035V2208474符合要求e5.7.1.1.d）0.

4、5×0.6×0.81.1×1.4×1.5符合要求f5.7.1.20.10.035V2208670符合要求f0.10.035V2208400符合要求3.3：底坑空间的计算：见图3.3代号GB7588-2003理论值，mm实际值，mm结 果g5.7.3.3.a）0.5×0.6×1.00.6×1.1×1.4符合要求h5.7.3.3.b）0.50.623符合要求i5.7.3.3.b1）0.10.214符合要求j5.7.3.3.b2）0.10.133符合要求k5.7.3.3.3c）0.33.4：机房地板受力计算：见图3.4

5、机房地板：机房地板承重6000，MPa。 机房承重梁：参见电梯土建布置图 R164528，N R270572，N图3.4 机房地板受力计算3.5：底坑地面受力计算： 轿厢缓冲器处：40（PQW1W2）40×（16001600750105）162200，N 对重缓冲器处： 40G40×230092000，N每根导轨底部地面处：1350010（16001600750105）54050，N3.6：井道壁受力计算：见图3.6Fx1256，NFy1465，N详细计算，见导轨的受力计算。4、曳引机 4.1：参数型号WYT-Y1.75E1电机额定功率 Ne19.4，KW电机额定转速 n1

6、39，rmin曳引轮直径 D480，mm平衡系数 0.45切口角 100°额定转距 Te1330，N.m最大轴负载 12000，Kg额定载重量 Q1600，Kg额定速度 V1.75，ms电梯系统效率 0.80绕绳比 i2轿厢自重 P1600，Kg补偿链质量 W1=750， kg 随行电缆质量 W2= 105， kg4.2：功率： 符合要求4.3：电梯额定速度： 符合要求4.4：最大轴负荷：符合要求5、轿厢架 5.1：主要参数 曳引比：轿 厢 rcar =2 : 1 对 重 rcwt =2 : 1额定载荷 Q = 1600 ， Kg 轿厢自重 P = 1600 ， Kg补偿链质量 W1

7、 750 ， Kg随行电缆质量 W2 105 ， Kg立梁自由弯曲长度 L0 3040 ， mm重力加速度 gn 10 ， ms2 几何尺寸： 轿厢净宽 b = 1400 ， mm 上下导靴间距 H = 3750 ， mm 上（下）横梁跨距 L = 1580 ， mm 轿厢宽度 B 1400 ， mm 轿厢深度 A 2400 ， mm 轿架材质： 材料 Q235 弹性模量 E = 2.1×105 ， MPa 许用安全系数 n = 5 （正常工作） n = 2. 5 （轿厢撞击缓冲器） 许用挠度 f = 1.6 ， mm 屈服应力 s = 235 ， MPa各梁几何特性： 图5.1A

8、上横梁截面 上横梁：见图5.1A WXX = 278136 mm3 （双梁） IXx = 40329564 mm4 （双梁）下横梁：见图5.1B WXX = 199026 mm3 （双梁） IXx = 19902678 mm4 （双梁） 图5.1B 下横梁载面立 梁：见图5.1C IYY = 1114509 mm4 WYY = 22026 mm3 iy 27.6 mm A 1460 mm2 图5.1C 立梁截面5.2 上梁计算 见图5.2 K（PQW1W2）·gn（16001600750105）×1040550，N5.2.1弯曲应力的计算： 最大弯矩 最大应力 安全系数 符

9、合要求5.2.2挠度的计算：最大挠度 符合要求5.3 下梁计算：（正常工作） 见图5.3 单位长度载荷 集中载荷 最大应力 安全系数 n5 符合要求最大挠度 符合要求5.4 下梁撞击缓冲器：见图5.4应力 安全系数 n2.5 符合要求 最大挠度 符合要求5.5 立梁的计算5.5.1 强度： 应力安全系数 n 5 符合要求5.5.2 惯性距:I208107，mm4Iy1114509，mm4，符合要求5.5.3 长细比： 120 符合要求5.6 螺栓的计算56.1上横梁联结螺栓预紧力计算：螺栓规格：M16×40数 量：125.6.2 下横梁螺栓剪切应力校核，按安全钳制动工况校核制动力F2

10、（PQW1W2）·g81100，N不均匀系数 K1.5 67.43 96 符合要求 6、曳引绳的安全系数 6.1：主要参数曳引轮节径 Dt480，mm曳引轮槽切口角 100°导向轮平均直径 Dp480，mm引起简单弯折的滑轮数量 Nps3引起反向弯折的滑轮数量 Npr1曳引绳直径 dr12，mm曳引绳数量 ns8直径 12 最小破断载荷 Fb68.4，KN6.2：最小安全系数：见图6曳引轮的等效数量 Nequiv(t)=10 (查GB7588-2003附录N表N1，100°，Nequiv(t)=10)导向轮的等效数量 Nequiv(p)=1×(3+4&#

11、215;1)=7Nequiv= Nequiv(t)+ Nequiv(p)=10717 6.3：绳的安全系数 符合要求7、轿厢导轨计算7.1：参数：见图7A、图7B轿厢（中心悬挂、中心导向）轿厢深度 Dx2400，mm轿厢宽度 Dy1400，mm轿厢自重 P1600，Kg额定载重量 Q1600，Kg补偿链重量 W1750，Kg随行电缆重量 W2105，Kg悬挂点位置 Xs0，mmYs0，mm轿厢质量中心 Xp0，mmYp0，mm轿厢底板中心 Xc0，mmYc0，mm装载点位置 X11200，mm 图7A 轿厢平面Y10，mm上、下导靴间距 h3750，mm导轨支架间距 l2500，mm重力加速度

12、 gn9.81，m/s2导轨附件冲击系数 K32导轨附件质量 M0，Kg轿厢正常运行时冲击系数 K21.2导 轨渐进式安全钳 K11.2（冲击系数） n2 （导轨数量）型 号 T90B E210000，MPa Ixx=1022000，mm4 ixx=25，mmIyy=520000，mm4 iyy=17.6，mmWxx=20900，mm3 =205，Mpa（安全钳动作）Wyy=11900，mm3 =165，Mpa（正常工作）C=10，mm f =5，mmA1720，mm27.2：工况：安全装置动作，Q相对于X轴偏载XQ300，mmYQ0，mm7.2.1 弯曲应力： 7.2.2 压弯应力： 7.2

13、.3 应力复合弯曲应力： 205MPa 符合要求弯曲和压缩： 205MPa 符合要求压弯和弯曲： 205MPa 符合要求翼缘弯曲： 205MPa 符合要求7.2.4 挠度： 5mm 符合要求 5mm 符合要求7.3：工况：安全装置动作，Q相对于Y轴偏载XQ0，mmYQ175，mm7.3.1 弯曲应力： 7.3.2 压弯应力：7.3.3 应力复合弯曲应力： 205,MPa 符合要求弯曲和压缩： 205,MPa 符合要求压弯和弯曲： 205,MPa 符合要求翼缘弯曲： 205,MPa 符合要求7.3.4 挠度： 5,mm 符合要求 5,mm 符合要求7.4：工况：电梯正常使用，Q相对于X轴偏载XQ

14、300，mmYQ0，mm7.4.1 弯曲应力： 7.4.2 压弯应力：7.4.3 应力复合弯曲应力： 165,MPa 符合要求弯曲和压缩： 165,MPa 符合要求翼缘弯曲： 165,MPa 符合要求7.4.4 挠度：5,mm 符合要求 5,mm 符合要求7.5：工况：电梯正常使用运行，Q相对于Y轴偏载XQ0，mmYQ175，mm7.5.1 弯曲应力： 7.5.2 压弯应力：7.5.3 应力复合弯曲应力： 165,MPa 符合要求弯曲和压缩： 165,MPa 符合要求翼缘弯曲： 165,MPa 符合要求7.5.4 挠度： 5,mm 符合要求 5，mm 符合要求7.6：工况：电梯正常使用，装卸载

15、X11200，mmY10，mm7.6.1 弯曲应力： 7.6.2 压弯应力：7.6.3 应力复合弯曲应力： 165，MPa 符合要求弯曲和压缩： 165，MPa 符合要求翼缘弯曲： 165，MPa 符合要求7.6.4 挠度： 5，mm 符合要求 5，mm 符合要求8、对重导轨的计算 8.1 参数：见图8A、图8B对重宽度 Dx240，mm 对重深度 Dy920，mm 导靴间距 h3150，mm导轨间距 L2500，mm对重质量 G2300，Kg XGDx×5240×0.0512，mm YGDy×10920×0.192，mm冲击系数 K21.2导轨 导轨附

16、件质量 M0不含安全钳型号TK5A Ixx243300，mm4 Wxx6300，mm3 ixx=19.9，mmIyy187800，mm4 Wyy4820，mm3 iyy=17.4，mm导轨数量 n =2 E210000，MPa=165，Mpa f =10，mm8.2 工况：正常使用，运行中工况8.2.1 弯曲应力：8.2.2 压弯应力： 8.2.3 应力复合弯曲应力： 165,MPa 符合要求弯曲和压缩： 165,MPa 符合要求8.2.4 挠度： 10,mm 符合要求 10,mm 符合要求9、上行超速保护装置 9.1 参数：见图99.1.1 型式： 曳引机制动器9.1.2 曳引机型号 WYT

17、-Y1.75E1额定转距 Me1330，N.m 曳引轮直径 D480，mm功率 P19.4，KW转速 n139，r/min9.1.3 参数：轿厢自重 P =1600，Kg额定载重量 Q =1600，Kg对重质量 G2300，Kg曳引轮侧钢丝绳质量 Wy =384，Kg补偿链质量 Wb =750，Kg电缆质量 Wd =105，Kg轿厢速度 V =1.75，m/s轿厢加速度 a电动机转动惯量 Jd2.4，Kg.m2曳引机转动惯量 Jy0.6，Kg.m2导向轮1转动惯量 JD12.8，Kg.m2导向轮2转动惯量 JD22.8，Kg.m2轿顶轮转动惯量 Jj2.8，Kg.m2对重轮转动惯量 JZ2.8

18、，Kg.m2曳引机直径 D480，mm导向轮1直径 DD1480，mm导向轮2直径 DD2480，mm轿顶轮直径 Dj480，mm对重轮直径 DZ480，mm9.1.4 电梯系统效率 0.89.1.5 制动器制动力距 M2×1.25Me2.5×13303325，N.m （即每组制动器的制动力距为1.25倍的曳引机额定转距）9.2 工况：空载轿厢上行超速，制动器一组失效，另一组制动轿厢时的减速度。9.2.1 电动机轴承处摩擦转距 TL1·R·r摩擦系数 0.1r轴承处轴半径，r0.035，mR加在轴承上的总载荷。TL10.1×27090×

19、;0.03595，N·m9.2.2 负载转距折算到电动机轴上的等效转距 TL29.2.3 折算到电动机轴上的等效转动惯量Jeq的计算。 直线运行部分的质量折算到电动轴上的转动惯量： Jeq1 旋转部件折算到电机轴上的转动惯量：Jeq2 电动机：Jd2.4，Kg.m2 Jeq Jd2.4，Kg.m2 曳引轮：Jy0.6，Kg.m2 Jeq Jy0.6，Kg.m2导向轮1：导向轮2：轿顶轮：对重轮：Jeq22.40.62.82.80.70.710，Kg.m2 JeqJeq1Jeq2741084，Kg.m29.2.4 电动机角加速度与轿厢加速度关系计算： 9.2.5 轿厢制动减速度a的计算

20、：取曳引轮研究： 0.14gn0 符合要求9.3 工况：满载轿厢上行超速，两组制动器动作，求轿厢制动减速度。9.3.1 电动机轴承处摩擦转距 TL1·R·r TL10.1×0.035×34938123，N·m9.3.2 负载转距折算到电动机轴上的等效转距 TL29.3.3 折算到电动机轴上的等效转动惯量Jeq的计算。 直线运行部分的质量折算到电动轴上的转动惯量： Jeq1 旋转部件折算到电机轴上的转动惯量：Jeq2 电动机：Jd2.4，Kg.m2曳引轮：Jy0.6，Kg.m2导向轮1：导向轮2：轿顶轮：对重轮：Jeq22.40.62.82.80

21、.70.710，Kg.m2 JeqJeq1Jeq29710107，Kg.m29.3.4 电动机角加速度与轿厢加速度关系计算： 9.3.5 轿厢制动减速度a的计算：取曳引轮研究： 0.92gn1.0 gn 符合要求9.4 结论： 轿厢在空载或满载情况下，制动器单组制动或两组同时制动时，向上超速运行的轿厢制动减速度在0.14gn0.92gn之间，符合要求。10、安全钳的选型计算： 10.1 安全钳参数型号AQ1允许轿厢额定速度 1.75，m/s允许质量 （PQ）14500，Kg安全钳提拉力 710，N10.2 电梯参数额定速度 1.75，m/s最大质量 （PQW1W2）4055，Kg10.3 轿厢

22、自由下落时，制动减速度制动力 F16（PQ）116×450072000，N减速度 0.2gna=0.81 gn1.0 gn 10.4 结论：安全钳符合要求11、限速器的计算： 11.1 限速器参数：见图11型号XS18制造商 河北东方机械厂安装位置 上部机房限速器绳型号 8×19SNF81500（双）右交 GB8903-88限速器绳重量 m216 N100m限速器绳最小破断载荷 Nmax28100，N限速器钢丝绳直径 d8，mm轮直径 D240，mm配重轮直径 D1240，mm动作速度电气机械几何槽型 V型槽，附加硬化处理V型槽的角度 r40°（0.6981，ra

23、d）等效张紧力 Z490 ，N（50，Kg）绳与轮间摩擦系数 max0.2当量摩擦系数 包角 180°（3.14，rad）曳引系数 11.2 轿厢下行，安全钳动作时，限速器绳的拉力计算11.3 限速器钢丝绳安全系数的计算 8 符合要求11.4 限速器绳轮直径与钢丝绳公称直径之比： 符合要求11.5 限速器的动作范围： 限速器实际动作范围：电气动作速度 ，m/s 符合要求机械动作速度 ，m/s 符合要求12、缓冲器的选型计算： 12.1 缓冲器参数型号YH2206制造厂家 河北东方机械厂适用电梯额定速度 1.75，m/s允许质量 PQ3500，Kg最大行程 206，mm12.2 电梯参

24、数速度 1.75，m/s最大质量 PQ3200，Kg最大缓冲行程 0.067V20.067×1.752205，mm12.3 结论：符合要求13、曳引能力计算：13.1参数：见图13AP1600，KgQ1600，KgMcRcar=750，KgMcRcwt=750，KgMtrav=105，KgMcomp=0，KgMsRcar=384，KgMsRcwt=384，Kgmptd=0，KgmDp1=49，KgmDp2=49，Kgmpcar=49，Kgmpcwt=49，KgFRcar(静)=604，NFRcar(动)=302，NFRcwt(静)=316，NFRcwt(动)=158，NMcwt=23

25、00，Kggn=9.81，m/s2 a制=0.5，m/s2 ，紧急制动减速度a行=0.8，m/s2 ，正常运行加（减）速度r=2， 钢丝绳倍率13.2曳引系数：见图13B13.2.1 参数 100°1.745，rad（切口角）r 40°0.698，rad（槽形角）180°3.142，rad（包角） 13.2.2 摩擦系数 0.1 装载工况0.1 正常运行工况0.2 轿厢滞留工况 紧急制动工况13.2.3 当量摩擦系数 f 0.1948 装载工况 0.1948 正常运行工况0.3897 轿厢滞留工况0.1364 紧急制动工况13.2.4 efa=e0.1948

26、15;3.142=1.844 装载工况 efa=e0.1948×3.142=1.844 正常运行工况 efa=e0.3897×3.142=3.402 轿厢滞留工况 efa=e0.1364×3.142=1.535 紧急制动工况13.3工况：装载工况13.3.1 1.25倍额定载荷轿厢处于最低层： efa1.844 不打滑，符合要求。13.3.2 1.25倍额定载荷轿厢处于最高层： efa1.844 不打滑，符合要求。13.4 工况：轿厢滞留工况（对重压缩缓冲器，空载轿厢上行） efa3.402 打滑，符合要求。13.5 工况：紧急制动工况13.5.1 额定载荷轿厢下

27、行底层制动 efa1.535 不打滑，符合要求。13.5.2 空载轿厢上行顶层制动 efa1.535 不打滑，符合要求。13.6 工况：正常工作工况13.6.1 满载轿厢底层向上启动 efa1.844 不打滑，符合要求。13.6.2 空载轿厢顶层向下启动运行 efa1.844 不打滑，符合要求。13.7 总结1、装载工况 efa1.844 不打滑，符合要求。2、轿厢滞留工况 efa3.402 打滑，符合要求。3、紧急制动工况 efa1.535 不打滑，符合要求。4、正常工作工况 efa1.844 不打滑，符合要求。14、开门机的计算： 14.1说明及已知参数门的型式中分门净宽度d0=1000，mm门运行标准区间 门运行