重量平衡系統(tǒng)是使對重與轎廂達到相對平衡，在電梯工作中使轎廂與對重間的重量差保持在某一個限額之內，保證電梯的曳引傳動平穩(wěn)、正常。

　　它由對重裝置和重量補償裝置兩部分組成。

　　平衡系統(tǒng)如圖2—74所示。

 

 

圖2—74重量平衡系統(tǒng)示意圖

1—電纜；2—轎廂；3—對重；4—補償裝置

 

　　對重裝置起到相對平衡轎廂重量的作用，它與轎廂相對懸掛在曳引繩的另一端。

　　補償裝置的作用是：當電梯運行的高度超過30m以上時，由于曳引鋼絲繩和電纜的自重，使得曳引輪的曳引力和電動機的負載發(fā)生變化，補償裝置可彌補轎廂兩側重量不平穩(wěn)。這就是保證轎廂側與對重側重量比在電梯運行過程中不變。

 

　　一、重量平衡系統(tǒng)分析

 

　　1．對重裝置的平衡分析

　　對重又稱平衡重，繞過曳引輪上的曳引繩的兩側，對重是相對于轎廂懸掛在曳引繩的另一側，起到相對平衡轎廂的作用。因為轎廂的載重量是變化的，因此不可能兩側的重量都是相等而處于完全平衡狀態(tài)。一般情況下，只有轎廂的載重量達到50％的額定載重量時，對重一側和轎廂一側才處于完全平衡，這時的載重額稱電梯的平衡點。這時由于曳引繩兩端的靜荷重相等，使電梯處于最佳的工作狀態(tài)。但是在電梯運行中的大多數(shù)情況曳引繩兩端的荷重是不相等的，是變化的。因此對重的作用只能起到相對平衡。

 

　　2．補償裝置的平衡分析

　　在電梯運行中，對重的相對平衡作用在電梯升降過程中還在不斷的變化。當轎廂位于最低層時，曳引繩本身存在的重量大部分都集中在轎廂側；相反，當轎廂位于頂層時，曳引繩的自身重量大部分作用在對重側，還有電梯上控制電纜的自重，也都對轎廂和對重兩側的平衡帶來變化，也就是轎廂一側的重量Q與對重一側的重量W的比例Q／W在電梯運行中是變化的。尤其當電梯的提升高度超過30m時，這二側的平衡變化就更大，因而必須增設平衡補償裝置來減弱其變化。

　　平衡補償裝置是懸掛在轎廂和對重的底面(如補償鏈條，圖2—76所示)，在電梯升降時，其長度的變化正好與曳引繩長度變化對重相反，當轎廂位于最高層時，曳引繩大部分位于對重側，而補償鏈(繩)大部分位于轎廂側；而當轎廂位于最低層時，情況與上正好相反，這樣轎廂一側和對重一側就起到了平衡的補償作用，保證了對重起到的相對平衡。

　　例如，有一60m高建筑內使用的電梯，用6根Φ13mm的鋼絲繩，其中不可忽視的是繩的總重量約360kg。隨著轎廂和對重位置的變化，這個總重量將輪流地分配到曳引輪的兩側。為了減少電梯傳動中曳引輪所承重的載荷差，提高電梯的曳引性能，就必須采用補償裝置。

 

　　二、對重

 

　　對重可以平衡(相對平衡)轎廂的重量和部分電梯負載重量，減少電機功率的損耗。當電梯負載與對重十分匹配時，還可以減小鋼絲繩與繩輪之間的曳引力，延長鋼絲繩的壽命。

　　由于曳引式電梯有對重裝置，如果轎廂或對重撞在緩沖器上后，電梯失去曳引條件，避免了沖頂事故的發(fā)生。

　　曳引式電梯由于設置了對重，使電梯的提升高度不像強制式驅動電梯那樣受到卷筒的限制，因而提升高度也大大提高。

 

　　1．對重裝置的種類及其結構

　　對重裝置，一般分為無對重輪式(曳引比為1：1的電梯)和有對重輪(反繩輪)式(曳引比為2：1的電梯)兩種。

　　不論是有對重輪式，還是無對重輪式的對重裝置，其結構組成是基本相同的。一般由對重架、對重塊、導靴、緩沖器碰塊、壓塊，以及與轎廂相連的曳引繩和對重輪(指2：1曳引比的電梯)組成。各部件安裝位置如圖2—75所示。

 

 

圖2-75  (a)無對重輪；(b)有對重輪的對重裝置

1—曳引繩；2—導靴；3—導靴；4—對重架；5—對重塊；6—緩沖器碰塊

 

　　其中的對重架是用槽鋼制成，其高度一般不宜超出轎廂高度，對重塊鑄鐵制造，對重塊安放在對重架上后，要用壓板壓緊，以防運行中移位，和運行中振動聲響。

 

　　2．對重重量值的確定

　　為了使對重裝置能對轎廂起最佳的平衡作用，必須正確計算其重量。對重的重量值與電梯轎廂本身的凈重和轎廂的額定載重量有關。一般在電梯滿載和空載時，曳引鋼絲繩兩端的重量差值應為最小，以使曳引機組消耗功率少，鋼絲繩也不易打滑。

　　對重裝置過輕或過重，都會給電梯的調整工作造成困難，影響電梯的整機性能和使用效果，甚至造成沖頂或蹲底事故。

　　對重的總重量通常以下面基本公式計算：

　　對重的總重量W=G+KQ

　　式中：G——轎廂自重(kg)；

　　　　  Q——轎廂額定載重量(kg)；

　　　　  K——電梯平衡系數(shù)，為0．4～0．5，以鋼絲繩兩端重量之差值最小為好。

　　平衡系數(shù)選值原則是：盡量使電梯接近最佳工作狀態(tài)。

　　當電梯的對重裝置和轎廂側完全平衡時，只需克服各部分摩擦力就能運行，且電梯運行平穩(wěn)，平層準確度高。因此對平衡系數(shù)K的選取，應盡量使電梯能經(jīng)常處于接近平衡狀態(tài)。對于經(jīng)常處于輕載的電梯，K可選取0．4～0．45，對于經(jīng)常處于重載的電梯，K

可取0．5。這樣有利于節(jié)省動力，延長機件的使用壽命。

　　例：有一部客梯的額定載重量為1000kg，轎廂凈重為1000kg，若平衡系數(shù)取0．45，求對重裝置的總重量。

　　解：已知G＝1000kg　　Q＝1000kg　　K=0．45

　　代入上面的公式得：

　　W＝G+KQ＝1000+0．45×1000＝1450kg。

 

　　三、補償裝置

 

　　1．補償鏈

　　這種補償裝置以鐵鏈為主體，鏈環(huán)一個扣一個，并用麻繩穿在鐵鏈環(huán)中。其目的是利用麻繩減少運行時鐵鏈相互碰撞引起的噪聲。補償鏈與電梯設備連接，通常采用一端懸掛在轎廂下面，另一端則掛在對重裝置的下部，如圖2—76所示，這種補償裝置的特點是：結構簡單，但不適用于梯速超過1．75m／s的電梯上使用；另外，為防止鐵鏈掉落，應在鐵鏈兩個終端分別穿套一根Φ6鋼絲繩與轎底和對重底穿過后緊固。這樣并能減少運行時鐵鏈互相碰撞引起的噪聲。

 

 

圖2—76補償鏈接頭

1—轎廂底；2—對重底；3—麻繩；4—鐵鏈；5—U型卡箍

 

　　2．補償繩

　　這種補償裝置以鋼絲繩為主體，補償繩是把數(shù)根鋼絲繩經(jīng)過鋼絲繩卡鉗和掛繩架，一端懸掛在轎廂底梁上，另一端懸掛在對重架上，如圖2—77所示。這種補償裝置的特點是：電梯運行穩(wěn)定、噪音小，故常用在電梯額定速度超過1．75m／s的電梯上；缺點是裝置比較復雜，除了補償繩外，還需張緊裝置等附件。電梯運行時，張緊輪能沿導輪上下自由移動，并能張緊補償繩。正常運行時，張緊輪處于垂直浮動狀態(tài)，本身可以轉動。

 

 

圖2—77  補償繩接頭

 

　　3．補償纜

　　補償纜是最近幾年發(fā)展起來的新型的、高密度的補償裝置。補償纜中間有低碳鋼制成的環(huán)鏈，中間填塞物為金屬顆粒以及聚乙烯與氯化物混合物，形成圓形保護層，鏈套采用具有防火、防氧化的聚乙烯護套。這種補償纜質量密度高，最重的每米可達6kg，最大懸掛長度可達200m，運行噪音小，可適用各種中、高速電梯的補償裝置。補償纜的接頭方法如圖2—78所示。

 

 

圖2—78  補償纜的接頭

1—對重；2—U型螺栓；3—轎廂底；4—S型懸鉤；5—補償纜；6—安全回環(huán)