自动化立体停车设备的车库设计(CAD图纸+英文参考文献) 第17页
4.3 系统曳引能力的验算
在通过各种措施提高系统的曳引能力之外,还必须对系统的曳引能力进行验算,以保证曳引系统在任何条件下都能够有足够的曳引力。在曳引条件为不打滑的情况下验算时,一般采用公式
式中 , ——曳引绳轿厢一边的张力(N),
——曳引绳对重一边的张力(N),
—— 绳 槽 形状对摩擦系数的修正值,对于凹形槽,取20
—— 曳 引 绳与绳槽的摩擦系数,取0.1
按汽车最大载重量(2200kg)、车库提升轿厢重量(1000kg)和载车板重量(500kg)之和计算,对重重量为2500kg。钢丝绳在曳引轮的包角为 ,根据公式,计算得:
可见系统有足够的曳引力。
4.4 安全机构的设计
在车库的使用过程中,由于各种不确定因素的影响,在运行中可能会出现一些不安全问题,归纳起来,主要有以下几种:
(1)失控超速运行。在提升过程当中,一旦制动器失灵,或者减速器的轮齿、轴、键、销折断,或者曳引绳严重打滑或断裂情况发生,就会使提升轿厢失去控制,运行速度超过极限速度。
(2)终端越位。当平层控制电路出现故障,轿厢运行到顶层或底层,就会超出正常位置,或者继续运行,造成冲顶或者蹲底。
(3)带故障运行。提升系统在限速器失灵,或者电动机断相、错相情况下的运行,称为带故障运行。
(4)突然停驶。由于控制系统出现故障,或者是电网停电等原因,会造成提升系统突然停止运行。
为了保护车库设备和停放车辆的安全,杜绝安全事故的发生,需要设计和选用各种安全机构。
针对上述各种不安全因素,车库采用主要安全策略有:
1)超速保护系统:限速器、安全钳。
2)撞底缓冲装置:缓冲器。
3)超越上下限工作位置时的保护装置:强迫减速开关、终端限位开关、终端极限开关。
4)供电系统断相、错相保护装置:相序保护继电器。
5)针对突然停驶,曳引机上安装有手动盘车,可以手动移动提升轿厢。
4.4.1 超速保护系统
提升系统在运行中,一旦超速或失控,将会带来无法估量的损失。为了确保提升系统的安全运行,需要加装限速器和安全钳,组成超速保护装置。
限速器的作用,是当提升系统达到限定值的时候,发出信号切断电源,同时以机械动作带动安全钳。安全钳在限速器的作用下,将提升轿厢或对重强行制停在导轨上。
限速器需要和张紧装置以及钢丝绳三部分一起组合使用。限速器安装在最顶层,张紧装置位于提升井道底坑,钢丝绳则绕过限速器和张紧装置的绳轮,把限速器和张紧装置连接起来。
提升系统的运行速度,通过钢丝绳反映到限速器绳轮的转速上,张紧装置则保证了钢丝绳与限速器之间有足够的摩擦力。提升系统运行时,轿厢的速度转化为限速器上绳轮的转速,当其速度超过极限速度的时候,将会使得限速器内部的机械机构动作,切断电源,同时卡住钢丝绳,迫使安全钳动作,强行制停。
安全钳装置是与限速器配套,由制停机构和操纵机构组成的超速保护装置。安全钳装置必须由限速器来操纵,禁止使用电气、液压或气压装置来操作安全钳。它由两部分组成;
(1)操纵机构,它是一组连杆系统,限速器通过此连杆系统操纵安全钳动作。
(2)制停机构,也叫做安全钳嘴,它的作用是轿厢或者对重制停,夹持在导轨上。
限速器两端的绳头与安全钳杠杆系统的驱动连杆相连接。提升系统在正常运作时,轿厢通过驱动连杆带动限速器钢丝绳动作。此时,安全钳处于非动作状态,其制停元件与导轨之间保持一定间隙。当轿厢超速达到限定值时,限速器动作,卡住钢丝绳,于是随着轿厢的继续下降,驱动连杆将会被钢丝绳提起,从而带动安全钳动作,安全钳嘴夹住导轨,制停住轿厢。
安全钳的在制动过程当中,将吸收运动轿厢的全部动能和势能,根据能量守衡法则:
因此,制动力
式中 , E——制动前轿厢动能和势能的总和(N*m);
Y——限速器动作速度 (m /s) ;
W——轿厢自重加汽车重量 (kg);
s——制停距离 (m );
g——重力加速度( );
F——制动力(N)
根据前述设计参数,由计算得车库所需的安全钳制动力为4016N,由此作为安全钳的挑选标准之一。
4.4.2撞底缓冲装置
当提升轿厢在上升或者下降的过程中,由于钢丝绳断裂,曳引摩擦力、抱闸制动力不足且控制系统失灵时,会超越下线底层,造成直接撞底或者冲顶事故,为此,需要安装缓冲器,作为提供最后安全保护的一道措施。
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