一种背包式电梯轿厢架的分析与设计

摘要

本文结合电梯生产实际，以背包式电梯的方案布置、井道建筑、经济成本、以及电梯的乘运质量、安全性能等方面为主进行了研究，通过一种改进的布置方案，改变曳引绳的位置，使背包式电梯轿厢架得到优化。在基本设计方案确定的基础上，通过细化设计，三维建模进行几何检查，在设计过程中逐步优化。利用ANSYS进行分析、拓扑优化，验证其结构。对最终产品在运行过程中的振动、加速度，利用上海碧盟特(PMT)机电设备有限公司的EVA-625进行测量分析，检验电梯的乘运质量。
　　本文主要内容如下:
　　(1)整体布置方案设计。针对现在的背包式电梯的布置形式，大部分采用直接悬臂式悬挂，悬挂点偏离轿厢重心较大，这样在电梯运行过程中就会由于轿厢的重量产生一个力矩。使电梯运行的舒适感、轿厢架的受力、导轨的受力等都非常不利。针对这一情况，摒弃传统一1∶1的绕绳方式，转而采用2∶1的绕绳方式，这样就在轿顶增加了两个动滑轮，曳引绳通过动滑轮来悬挂轿厢，这样就可以使悬挂点尽量靠近轿厢重心。
　　(2)Solid Edge设计及建模。采用Solid Edge三维建模软件，进行电梯各零部件的设计及建模，同时通过装配以进行几何校对，及时发现设计缺陷并优化。
　　(3)有限元分析及拓扑分析。运用ANSYS的三个模块——前处理模块、分析计算模块和后处理模块进行处理分析。计算出轿厢满载时轿厢架的受力和变形，正常运行时的受力和变形，安全钳动作时的受力与变形，以及轿厢架的安全系数。
　　(4)乘运质量分析。运用PMT公司的EVA-625，对电梯运行全过程进行监控测量，能够在任一瞬间对乘运质量、速度、电梯定位、加速度、减速度、跳动和噪音取值，并交由分析软件迅速地计算出结论。根据测量数值的变化来监控电梯振动、噪音等在电梯运行全过程的变化，从中分析出相关数值偏离的原因，从而针对性的进行改进优化，以改善和提高电梯的整体乘运质量。
　　通过对背包式电梯轿厢架的优化，降低材料、制造成本，提升电梯乘运质量。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 电梯概述

1．1．1 电梯的发展史

1．1．2 电梯市场现状

1．2 电梯的技术现状及发展

1．3 课题研究概况

1．3．1 课题研究背景

1．3．2 研究的目的及意义

1．3．3 国内、外研究现状

1．3．4 主要研究内容

1．4 背包式电梯市场前景

1．5 背包式电梯子系统及其特点

1．6 可行性研究

第二章 背包式电梯轿厢架方案设计

2．1 拟研究解决的主要问题

2．1．1 拟解决的问题

2．1．2 技术难点分析及现有结构缺点

2．2 轿厢布置及绕绳方式

2．2．1 轿厢尺寸及布局

2．2．2 轿厢面积的计算

2．2．3 曳引绳绕绳方式及上梁结构

2．3 顶层高度对轿厢架的影响

2．4 不同的悬挂点位置对导轨的影响

第三章 背包式电梯轿厢架的设计优化

3．1 轿厢架结构比较

3．2 电梯基本参数及研发准备

3．2．1 Solid Edge及ANSYS软件介绍

3．2．2 背包式电梯土建布置图设计

3．3 顶部悬臂梁优化设计

3．3．1 模型导入与简化

3．3．2 添加材料与划分网格

3．3．3 定义接触与施加载荷

3．3．4 初始设计结果分析

3．3．5 结构优化

3．3．6 拓扑优化

3．4 轿厢架整体优化设计

3．4．1 模型简化

3．4．2 施加载荷与约束

3．4．3 划分网格

3．4．4 ANSYS结果分析

3．4．5 拓扑优化及工况分析

3．5 产品试制试搭

第四章 背包式电梯乘运质量分析

4．2 电梯承运质量标准术语的定义与分析方法

4．3 背包式电梯乘运质量分析

4．3．1 电梯乘运质量影响因素

4．3．2 影响因索的测量方法

4．3．3 EVA-625及EVA系统

4．3．4 参考标准曲线及等级划分

4．4 乘运质量对比试验及结果分析

4．4．1 优化前数据分析

4．4．2 优化后数据分析

4．4．3 结果分析

第五章 结论与展望

参考文献

攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文

致谢