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基于測試電梯轎廂運行做功量動態參數的分析

   日期:2016-11-24     瀏覽:1534    評論:0    
核心提示:如今,高層樓體建設規模已經成為一個城市建設發展程度的標志,在我國在用的電梯中,有一部分電梯使用年限已經超過15年,甚至20年

如今,高層樓體建設規模已經成為一個城市建設發展程度的標志,在我國在用的電梯中,有一部分電梯使用年限已經超過15年,甚至20年,這些老舊電梯在技術上已經落后,其安全性、節能性都與新裝電梯存在較大差距。近年來,老舊電梯事故頻發,老舊電梯的使用管理、維修保養、檢驗工作問題已成為我國特種設備領域內的熱點話題。

相同品牌新舊電梯數據調研、對比數據

選取某品牌1995年、2000年、2005年、2010年制造安裝的4臺電梯進行調研,調研數據(見表1)。在表1中,電梯用電量試驗條件為:首層到頂層空載持續運行1h;呼梯等待時間試驗條件為:人在1樓外呼在3樓的電梯以額定速度1.0m/s運行至1樓的時間;維保費用的數據從電梯維修保養合同中獲得;故障次數從維修保養記錄中查閱。

通過表1中的數據得知,老舊電梯在使用過程中相比新裝電梯存在4方面問題(相對于新電梯比對)。一是能耗高,不符合國家特種設備節能理念。二是由于當時電梯技術不成熟,控制系統響應慢,影響乘梯效率。三是老舊電梯維修保養費用比新裝電梯高。同一臺電梯,一年周期內投入維修保養費用同比增加。四是故障頻繁,維修保養次數增加,存在安全事故隱患(例如:困人、溜梯等)。

201411日起施行的《中華人民共和國特種設備安全法》第三條規定:特種設備安全工作應當堅持安全第一、預防為主、節能環保、綜合治理的原則。由此可見,國家要求特種設備制造不斷向節能化、安全化的方向發展,因而需要對老舊電梯安全與節能問題展開研究。參照機動車輛,引入測試電梯運行做功量動態參數的研究(從使用開始)是制定老舊電梯更換磨損部件、電梯報廢標準的參考依據之一。這樣可有效地避免老舊電梯在使用管理、維修保養中發生的耗能、安全方面的問題。

測試電梯運行做功量動態參數的意義

一是啟用不同等級的使用管理、維護保養、檢驗電梯工作等級方案:W=M*L W:電梯做功量 M:轎廂的重量(轎廂自重加載重)L:電梯運行的距離。

可以采用微積分的方法來計算一臺電梯的年周期做功量,電梯是靠鋼絲繩與曳引輪的摩擦力實現曳引提升轎廂的,鋼絲繩、曳引輪隨著電梯運行做功量的增加磨損程度也增加。在同等比壓、張力、曳引輪槽型條件下,當電梯運行做功量達到一定程度時,一些磨損部件因磨損超標需要更換(小修),這時記錄測試的運行做功量參數值為W1。隨著電梯運行做功量繼續增加,電梯故障率增加,需要大修改造,一年周期內維修次數增加,維修成本增加,這時記錄測試的運行做功量參數值為W2。長久使用,大修、改造的投入費用增加,無大修改造價值時記錄測試的運行做功量參數值為W3(不同電梯存在的誤差因素有比壓、張力、曳引輪槽型,因此每臺電梯的小修、大修、報廢做功界限參數值是不一樣的,可以參照機動車更換磨損部件依據運行里程量的方法)。

隨之引入電梯管理、維護保養、檢驗等級的概念:隨著電梯運行做功量的增加,對電梯采取相應不同程度的使用管理、維護保養、檢驗工作措施及預警等級。在不同的電梯運行做功量階段,電梯專業人員啟用不同等級的使用管理、維護保養、檢驗電梯工作方案。

二是作為實時監測、衡量電梯一年周期內使用頻率的精確參數。

電梯使用場合按運行做功量的多少可以區分為3類:高頻率使用場合(例如:火車站、商場、醫院等)、中頻率使用場合(例如:酒店、賓館、寫字樓等)、低頻率使用場合(例如單位辦公樓、住宅樓等)。通過1年周期內不同場合電梯的運行做功量參數的測試可以得出高、中、低頻率使用場合的數據界限結論。例如:在1個地區內抽樣不同使用頻率場合、不同使用次數的n臺電梯進行試驗(分別取高頻率使用場合的電梯、中頻率使用場合電梯、低頻率使用場合電梯各n/3臺),按照高、中、低的順序記錄1年周期內3種場合的n臺電梯運行做功量W1W2……Wn,分別計算出一年周期3種使用頻率的運行做功平均量。

高頻率使用場合運行做功平均量Wg=W1+W2+……Wn/3/(n/3)

中頻率使用場合做功平均量Wz=(Wn/3+1+Wn/3+2……W2n/3/(n/3)

通過WgWzWd區間段進一步計算劃分高、中、低頻率使用場合的數據界限。設:Wj1=(Wg+Wz)/2Wj2=(Wz+Wd)/2。可根據這兩個數據的界限值劃分高、中、低頻率使用場合的數據界限。例如:隨機抽樣某個使用場合的某臺電梯,記錄一年內的電梯運行做功量為Ws

WsWj1時,這臺電梯為高頻率使用場合電梯;

Wj1>WsWj2 時,這臺電梯為中頻率使用場合電梯;

WsWj2時,這臺電梯為低頻率使用場合電梯。

測試電梯運行做功量動態參數是實時監測、衡量電梯1年周期內使用頻率的精確參數,為電梯專業人員精確地掌握和研究、掌握電梯運行量動態參數提供參考依據。

三是測試電梯運行量精確程度較高的動態參數。

2是同等曳引輪材質、槽型、比壓以及鋼絲繩張力條件下不同頻率使用場合的兩臺曳引式電梯的調研。

同樣條件下,高頻率使用場合更換曳引輪、鋼絲繩是10年,中頻率使用場合是15年。兩臺同等曳引輪槽型、材質、比壓、鋼絲繩張力條件下運行到一定的做功量就達到曳引輪磨損超標,由此推斷出,兩臺同樣條件下的電梯的每年運行做功量不同。

目前,測試電梯運行量的參數有使用年限、運行次數、運行時間、運行里程。有些品牌、有些型號的電梯控制柜中配有電梯專用計數器與計時器測試電梯運行量。舉例:一年周期內任意2臺不同場合的電梯,運行次數不同,運行次數多的磨損多,越接近更換磨損部件的程度。(證明測試電梯運行次數精確度大于使用年限)。

一年周期內運行次數相同的2臺電梯運行時間不同,運行時間多的磨損多,越接近更換磨損部件的程度。(證明測試你電梯運行時間精確度大于運行次數)。

一年周期內運行時間相同的2臺電梯因速度不同運行里程不同,運行里程量多的磨損多,越接近更換磨損部件的程度。(證明測試電梯運行里程量精確度大于運行時間)。

一年周期內運行里程相同的2臺電梯,因轎廂平均載重量不同所以做功量不同,運行做功量多的磨損多,越接近更換磨損部件的程度(證明測試電梯運行做功量精確度大于運行里程)。

通過以上分析,對于部分磨損部件來說(例如曳引輪、鋼絲繩、導靴襯、扶手帶摩擦輪)電梯運行量參數由粗略到精確的排列依次是使用年限、運行次數、運行時間、運行里程、運行做功量。電梯運行做功量是測試電梯運行量精確程度較高的動態參數。

四是為制訂電梯更換磨損部件、電梯報廢標準提供依據。

機動車更換部件及報廢標準的制訂依據是行駛里程量。如表3。電梯與機動車類似,是隨著運行做功量增加部件不斷磨損的交通設備。

機動車輛的一些部件在機動車運行到一定里程量后,需要更換,以達到安全運行的要求,再運行到一定里程量時執行報廢程序。依此類推,電梯運行到一定做功量時,更換電梯磨損部件后也可以滿足安全運行的要求,運行到測試研究出的某個特定做功量后可執行報廢程序。例如曳引輪、鋼絲繩、導靴襯、梳齒板、扶手帶摩擦輪等。這些易磨損部件更換的必要程度與電梯的運行做功量參數呈正比例關系(見圖1)。汽車部件更換周期、機動車強制報廢標準為制訂更換電梯磨損部件、電梯報廢標準提供科學參考依據。

以電梯導靴襯為例,一臺電梯導靴襯運行到磨損超標的程度所對應的運行做功量為X1,一臺電梯導靴襯運行到報廢的程度所對應的運行做功量為X2X1X2就是要研究測試的值。

通過以上科學論證、分析,測試電梯運行做功量動態參數具有以下意義:

一是測試電梯運行做功量有效地避免了老舊電梯在使用管理、維修保養中可能發生的耗能、安全方面的問題。

二是測試電梯運行做功量的研究和實施工作可以推動電梯專業人員工作等級方案的啟用、推廣,為電梯使用管理、維護保養、檢驗工作向層次化、精準化、科學化的目標發展提供依據。

三是測試電梯運行做功量是實時監測、衡量電梯一年周期內使用頻率的精確參數,為電梯專業人員精確地掌握和研究電梯運行量動態參數提供參考依據。

四是電梯運行量參數由粗略到精確的排列依次是使用年限、運行次數、運行時間、運行里程、運行做功量。電梯運行做功量是測試電梯運行量精確程度較高的動態參數。

五是測試電梯運行做功量是更換磨損部件的精確參考數據,為制訂電梯更換磨損部件、電梯報廢標準提供一個科學依據。

 
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