自驱动轿厢在曳引式无机房（MRL）电梯中的应用

一、简介 　　过去几年中，曳引式无机房（MRL）电梯主宰了欧洲电梯市场，其发展不仅超越了液压电梯，也超越了普通曳引式电梯。 　　电梯工业中形成的这个死胡同迫使欧洲大多数电梯制造商去开发不同构想的曳引式MRL系统。那些构想大多数都刻意寻求与专利产品略有不同的产品，其结果是产品奇异，难以制作或者成本昂贵。 　　一些制造商产生这样的构想，即不把曳引机固定地放在井道里的某个地方，而是将其与轿厢做成一体，这样，两者就可以一同上下运动。这就是与这些产品和其它MRL系统显著不同的主要构想，而且是APOLLO与众不同的关键之处。 　　使APOLLO在电梯市场上出类拔萃的另一个设想就是控制系统分为两个独立的部分：第一部分“层楼控制器”仅包括乘客或者维修人员操纵系统所必需的一些装置，如应急与检测装置，还有一些电梯运行指示的发光二极管（LED）。控制系统中的其它装置，如变频器等都集中在另一个柜子中，称之为“轿厢控制器”，它包括电梯在正常运行过程中或者在维修过程中乘客或者维修公司不可接近的元件。第一控制器安装在井道之外临近井道的一个小房子里，第二控制器则安装在轿架的背面。 　　第一个设想，其结果是井道的尺寸只是所要求的轿厢规格和门系统的函数，而不是曳引机所需空间的函数。第二个设想则需要在井道之外设置安放控制柜的最小空间。 　　最后，所开发系统的主要优点应当是节省安装时间，因为曳引机是电梯系统中最重的部件，而现在却安装在位于最低楼层位置的轿架上，其它部件则只能安装在井道内部高处，但每个部件重量都不超过35千克。 　　二、行星齿轮驱动装置 　　设计人员首先要解决的问题之一就是选用驱动装置。在初步决定将驱动装置与轿厢安装在一起后，必须解决的问题就是驱动装置的重量以及电力在轿架上的传输。 　　要使载有额定载荷的轿厢以电梯的最大速度运行，则电动机就应当产生一定的动量。要产生动量，有两种办法：一是采用减速比很高的有齿轮传动系统与高速旋转的电动机相联，产生较低的额定力矩；另一种方法就是低速大力矩无齿轮直接驱动装置。 　　对有齿轮传动系统和无齿轮直接驱动装置进行比较，可以看出：有齿轮曳引机的电动机外形要小一些，原因就在于电动机的转动力（切向作用力）很有限。由于电梯驱动装置要求的力矩很大，超过1000Nm，直接驱动装置既不能太紧凑，又不能太轻巧。 带有传动箱的普通系统最主要的问题就是太重，加之还需要带减速机，因而体积庞大。我们用德国制造商ALPHA Getriebe生产的行星齿轮传动箱解决了这一问题。它的外壳是铝制的。由于采用了行星齿轮减速机，因此就可以在较高的速度下产生所需动量，即就是说采用了一个小巧的同步电动机。将电动机和质地很轻的减速机装配在一起，就产生了极为先进的有齿轮减速机，它和曳引轮共重130千克，外形尺寸为φ440×435mm。 　　必须面对的第二大问题就是电力在轿架上的传输。我们采纳了一家减速箱制造商的建议，用一根特别评比的活动电缆，它可以同时传输多个低电压信号，还有相临的400伏特电源。 　　三、曳引 　　在决定将行星齿轮减速机和轿厢装配在一起之后必须面对的又一个问题就是曳引轮上绳的打滑问题。由于采用的是小曳引轮以减小所需力矩，引发的问题就是曳引轮上的曳引力减小。 　　该电梯采用的是2∶1绕绳方法（这就意味着曳引绳可以更细更少，反绳轮也就可以小一些），我们也可以在曳引轮上采用复绕，这是大多数普通无齿轮驱动电梯广泛采用的一项技术，曳引轮上绳的包角可达270°，可以保证足够的曳引能力。 　　尽管曳引绳在曳引轮上复绕可以给系统提供足够的曳引力，但又产生一个问题：对于同样的额定载荷＋轿厢＋轿架的重量，曳引轮轴上的载荷要大一些，亦即由于曳引机的静态载荷，可用于APOLLO电梯的轿厢重量是有限制的。 　　四、救援 　　APOLLO电梯配备有标准的半自动紧急救援系统，这就是说在停电的情况下，必须有人去到层楼控制器放置处（位于井道之外临近处），并执行一个操作过程。救援系统包括一组电池，它一直在检测电梯安全链，当某个部件不能正常运行时，即禁止电梯运动。 　　在停电时，若有人想救援被困者，经过一番考虑，他必须采取一定的行动，即就是说，在此过程中，他必须使用双手。在放置层楼控制器的小房间里对这些做法有详细的说明。 　　这一行动过程的结果是检测安全链的同一电源给曳引机供电使制动器松开。制动器松开以后，由于轿厢和对重间的不平衡态势，轿厢就会移动（向上或者向下）。当电梯系统达到平衡状态时，即轿厢内的载荷大约是额定载重量的1/2，轿厢不再移动，电梯维修公司就必须采取行动。指定的技术人员就得进入井道，到达轿厢顶，以便通过自己的体重改变电梯的平衡状态，这样电梯就能到达某个楼层（只能向下）。 　救援过程中，轿厢的速度是由实施救援的人员通过闪烁的LED控制。LED闪烁频率表示轿厢的速度。在高速救援时，LED闪烁太快，救援人员可以停止这一过程。为了防止由于轿厢失控造成事故，实现更安全运行，曳引机制动器每隔3秒钟就会自动闭合，作业人员必须再按按钮才能打开制动器。与第一个LED相临的LED在轿厢到达某个门的开锁区域时即会发光。这个LED发光时，救援人员即可结束行动。 　　还有一个可选方案，即全自动救援系统。电梯可以在直流48伏电压下自动电动运行，并带有一个附加的电池缓冲的辅助控制器。这个功能是由一个相位监控装置在断电情况下触发的。这个附加的控制器设法使电梯沿出厂设定的方向运行。如果备用电池产生的动量与辅助控制规定的动量不足，则轿厢会沿着相反的方向自动运行，由一个辅助发电机供电。在最近的楼层实现平层后，系统自动终止所有任务。 　　五、安全装置 　　APOLLO电梯设计小组遇到的另一个问题就是系统的安全装置。实际情况是带有整个系统制动器的曳引机与轿厢装配在一起，一同运动，这就引发了许多论题。 　　曳引机制造商采用了Mayr公司生产的一种已经鉴定的盘式制动器。电梯正常运行时，它可以最大限度地保证系统的安全。 　　主要问题依然是当维修人员进入井道，并踩在轿厢顶上维修或者检测曳引机或者层楼控制器器时的安全问题。 　　为了确保维修人员的安全，APOLLO电梯随机带有一个“维修安全装置”。当有人站在该装置上时，它可以阻止轿厢的运动。该机械系统包括一个金属支架（安装在导轨接头的鱼形板旁边）。还有一个安装在轿厢架上（位置与安全支架平行）与其相同的板。在进行维修之前，技术人员必须通过安全板和安全支架推一下维修安全装置。如果维修装置确实位于维修支架和平板里面，则有一个开关被触发，终止电梯的运行。 　　六、结论 　　APOLLO电梯是一款非常先进的产品，其设想是革命性的，而且性能超群。市场需要高质量的产品，APOLLO即是MRL的一种选择，它安装简便，维修率低，而且运行舒适感极佳。 信息来源于：低压电气网