Sådan vælger du trækmaskiner til godselevatorer i fabriksbygninger med flere etager

Abstrakt:For at spare jord har fremme af industridrift i højhuse (omtalt som "Industrial Upstairs") været en national politisk retning i de seneste år. Baseret på kravene til elevatorer (godselevatorer) under initiativet "Industrial Upstairs" og udviklingstendensen for godselevatorer i de senere år fremsætter dette papir synspunkter på, hvordan traktionsmaskiner bedre kan tilpasse sig udviklingen af ​​store tonnage- og højhastighedselevatorer, med det formål at give relevante referencer og assistance til producenter af elevatorintegrale.

Nøgleord:Industriel ovenpå; fragt elevator; transporteffektivitet; trækkraft; overbelastningskapacitet; bremseevne; elektromagnetisk skema; energibesparelse og miljøbeskyttelse

1. Indenlandsk trend for fabriksbygningstransformation

I de senere år er jordressourcer blevet stadig mere knappe med den fortsatte udvidelse af byudviklingsskalaen, og udbuddet af industrijord har været en mangelvare. Den traditionelle fabriksudviklingsmodel har lagt et større pres på virksomhederne for at få plads til industriel overlevelse. Samtidig stiller nye industrier, der byder på grænseoverskridende integration af høje og nye teknologier, højere krav til det rumlige miljø for produktion og F&U samt fabrikskonstruktionsstandarder.

På denne baggrund er der opstået en ny trend med "Industrial Upstairs" i Pearl River Delta- og Yangtze River Delta-regionerne, hvor det industrielle fundament er relativt udviklet. "Industrial Upstairs" er også kendt som skyskraberfabrikker, vertikale fabrikker eller luftfabrikker. I det væsentlige refererer det til højhuse industribygninger. Generelt betyder "Industrial Upstairs" flytning af produktionsudstyr med relativt lav vægt og lav vibration til høje gulve for at realisere tredimensionel udvikling. Dette koncept blev først foreslået af Shenzhen, som flyttede F&U- og produktionsforbindelserne fra avancerede industrier som den nye generation af informationsteknologi og kunstig intelligens til skyskrabere. Afledt af integrationen af ​​industri og by samt byfornyelse skaber denne model ikke kun et stort antal fabrikspladser til virksomhedsparker, hvilket effektivt forbedrer jordplotforhold og udnyttelseseffektivitet, men tvinger også industriel strukturtilpasning og virksomhedstransformation, hvilket afhjælper modsætningen mellem økonomisk udvikling og jordmangel.

Derfor er nyplanlagte industriparkfabrikker normalt højhusfabrikker med en højde på over 24 meter eller et etagetal på 6 eller mere. Sådanne højhuse kræver understøttelse af højhastigheds- og stortonnageelevatorer for at opfylde fabrikkernes vertikale transportbehov. (Billedet nedenfor viser et eksternt eksempel på en moderne industripark i en bestemt region.)

2. Ændringer i godselevatorer for at opfylde nye fabrikskrav

For at tilpasse sig "Industrial Upstairs" og løse den vertikale transportflaskehals i højhuse industrifabrikker, har det indenlandske godselevatormarked været vidne til følgende ændringer:

Ændringer i godselevatorens lastkapacitet

Efterspørgslen efter elevatorer med en lastekapacitet steget fra den originale 2T-3T til 3T-5T, eller endnu større tonnager, er steget kraftigt. Indenlandske elevatorvirksomheder har også successivt opnået kvalifikationer til 10T godselevatorer. For nylig har et velkendt indenlandsk godselevatormærke lanceret en 42T godselevator og opnået relevant national typetestcertificering.

Ændringer i godselevatorhastighed

Standardhastigheden for en elevator bestemmes af faktorer som elevatortype, etagehøjde og lastkapacitet. Generelt gælder det, at jo højere etage og jo større belastning, jo højere kan elevatorhastigheden være. Tidligere, på grund af den relativt lave etagehøjde på fabrikker, blev hastigheden på de fleste godselevatorer valgt i området 0,25m/s - 0,63m/s. Med den kontinuerlige stigning i fabriksgulvhøjden er løftehøjden af ​​godselevatorer blevet højere, og elevatorhastigheden er også blevet øget til 0,5 m/s - 1 m/s eller endnu højere for at forbedre transporteffektiviteten.

Ændringer i nationale elevatorsikkerhedsstandarder

en. For adskillige år siden tilføjede den nationale standard krav til elevator Unintended Car Movement Protection (UCMP). Godselevatorprodukter, der er udstyret med traktionsmaskiner med snekkegear, skal desuden være udstyret med reb- eller skivegribere for at opfylde dette standardkrav; mens permanentmagnet synkrontraktionsmaskiner direkte kan bruge deres egne bremser som udøvende komponenter, hvilket yderligere letter anvendelsen af ​​permanent magnet synkrontraktionsmaskiner i godselevatorer.

b. Fritagelsen for området autolifter er ophævet

• I den gamle version af den nationale standard GB 7588-2003, foreskrev afsnit 8.2.2, at området med godselevatorer kunne lempes på passende vis under betingelse af "effektiv kontrol".

• Den nye version af den nationale standard GB 7588.1-2020 (herefter benævnt "den nye nationale standard") har slettet undtagelsesbestemmelsen i GB 7588-2003, der tillader, at området for autoelevatorer overstiger standarden under "effektiv kontrol". Det vil sige, at bilelevatorer i henhold til New National Standard også skal konfigureres i overensstemmelse med areal og lastkapacitet svarende til standard godselevatorer.

• Som følge heraf kan bygninger, der oprindeligt konfigurerede elevatorer til små biler ved 3T (med for stort areal) i henhold til den gamle standard, nu kun konfigureres med elevatorer på 10T eller derover i overensstemmelse med den nye nationale standard.

3. Krav til grøn energibesparelse og miljøbeskyttelse

Permanent magnet synkronmotorer har høj effektivitet, energibesparelse, miljøbeskyttelse og høj omkostningseffektivitet. Sammenlignet med traditionelle induktionsmotorer har permanentmagnet synkronmotorer højere effektivitet, hvilket sparer energiforbruget med cirka 20-30%. Dette skyldes, at synkronmotorer med permanent magnet anvender excitation med permanent magnet, hvilket reducerer lækageflux og jerntab, hvilket yderligere forbedrer effektiviteten. Denne højeffektive funktion er af stor betydning for moderne industrier, transport og andre områder, da den kan reducere energiforbruget betydeligt og forbedre produktionseffektiviteten. Forfatteren forudser, at synkrone traktionsmaskiner med permanent magnet i fremtiden vil fortsætte med at indtage markedsandelen for snekkegeartraktionsmaskiner og blive den almindelige anvendelse i godselevatorer.

4. Fordele ved Nidec KDS Freight Elevator Traction Machines

en. Mere præcis og bred markedssegmentering og dækning

Nidec KDS er beliggende i Shunde District, Foshan City, kerneområdet i Greater Bay Area, som er i spidsen for markedet "Industrial Upstairs". For at imødekomme markedsefterspørgslen efter godselevatorer i højhuse har Nidec KDS allerede fuldt ud planlagt en produktudviklingsplan for at erstatte de originale snekkegeartraktionsmaskiner med gearløse permanentmagnet synkrontraktionsmaskiner allerede i 2017, for at imødekomme applikationsbehovene på fragtelevatormarkedet. Nidec KDS-fragtelevator-traktionsmaskine-produktmodeller dækker et komplet sortiment fra 2T til 50T, baseret på forskellige trækforhold og hastigheder. De fleksible trækkraftforhold kan imødekomme kundernes forskellige designbehov, hvilket gør dem i stand til lettere at vælge omkostningseffektive trækkraftmaskiner, der passer til deres applikationer.

Produktsortiment af Nidec KDS godselevatortraktionsmaskiner

b. Strenge designprocesser for at sikre pålideligheden og sikkerheden af ​​designskemaer og applikationer

1. Design af trækkapacitet og sikkerhedsfaktor for ståltov

Godselevatortraktionsmaskiner anvender generelt et trækkraftforhold på 4:1 eller endnu højere. Derudover er bilen forholdsvis let, hvilket kan føre til utilstrækkelig trækevne. Derfor er det nødvendigt at beregne og verificere ud fra elevatorkonfigurationen.

Der er generelt to løsninger:

• (1) Brug en U-formet rille: en større indhakvinkel β kan forbedre trækevnen.

• (2) Adopter en V-formet not med kærv: det er nødvendigt at overveje matchningen mellem notvinklen β og notvinklen γ, og tovrillen kræver ikke hærdningsbehandling (for at reducere omkostningerne), mens sikkerhedsfaktoren for ståltovet beregnes. På grund af det store antal returskiver i godselevatorer skal ståltovet have en højere sikkerhedsfaktor. Indførelsen af ​​specielle rilletyper for at imødekomme trækkapaciteten, sammen med ændringen i det tilsvarende antal V-formede rille trækskiver specificeret i GB/T 7588.2-2020, resulterer i en højere påkrævet sikkerhedsfaktor for ståltovet.

2. Krav til bremsekapacitet, overbelastningskapacitet og energieffektivitet

Godselevatorer har generelt en relativt lille løftehøjde og lav arbejdscyklus, så de genererer relativt lidt varme. Nogle mennesker har en tendens til at designe godselevatortraktionsmaskiner baseret på passagerelevatortraktionsmaskiner, men sådanne designændringer vil føre til en række problemer. For eksempel, hvis elektromagnetiske materialer reduceres på grundlag af den oprindelige høje driftscyklus, er det let at forårsage utilstrækkelig overbelastningskapacitet og energieffektivitet; alternativt, hvis en model med lille belastning med en høj driftscyklus anvendes som erstatning, kan akselbelastningen, antallet af ståltove, bremseevnen, overbelastningskapaciteten og energieffektiviteten muligvis ikke opfylde kravene.

Derfor bør ovenstående faktorer evalueres ved design af godselevatortraktionsmaskiner, og om nødvendigt skal produktudvikling og design udføres igen i overensstemmelse med de særlige krav til godselevatortraktionsmaskiner.

3. Dynamisk bremsemoment

I henhold til kravene i typespecifikationer og inspektionsforskrifter skal elevatoren være udstyret med yderligere bremseanordninger, når traktionsmaskinens bremse fungerer som decelerationskomponenten i bilens opadgående hastighedsbeskyttelsesanordning eller stopkomponenten i den utilsigtede beskyttelsesanordning for vognbevægelser. Under normale omstændigheder anvender synkrone traktionsmaskiner med permanent magnet dynamisk bremsning (ved at kortslutte motorviklingerne) som en løsning, men det skal bemærkes, at det elektromagnetiske og strukturelle design af traktionsmaskinen skal være i stand til at modstå påvirkningen af ​​dynamisk bremsning.

På grund af den lille mængde varme, der genereres, bruger godselevatortraktionsmaskiner færre elektromagnetiske materialer, hvilket kan føre til utilstrækkeligt dynamisk bremsemoment. I dette tilfælde skal problemet løses ved at øge luftgabets fluxtæthed. Under tilstanden af ​​de samme elektromagnetiske materialer er det dynamiske bremsemoment for koncentrerede viklinger mindre end fordelte viklinger, og det er vanskeligere at forbedre. Derfor skal elektromagnetisk felt finite element analyseværktøjer bruges til at optimere det elektromagnetiske skema. Prototypens dynamiske bremsemoment testes gennem typetest, og det dynamiske bremsemoment for masseproducerede trækmaskiner sikres gennem tilbage-EMF (elektromotorisk kraft) kontrol.

4. Kvaliteten af ​​læsse- og aflæsningsenheder

Godselevatortraktionsmaskiner har en stor belastningskapacitet og kræver en højere akselbelastning end konventionelle traktionsmaskiner, hvilket betyder, at de har brug for større trækkraft og mere slidstærke trækskiver under højhastighedsdrift. Den seneste GB/T 7588.1-2020 foreskriver, at når man vedtager 5.4.2.2.1(b) (dvs. under hensyntagen til massen af læsse- og aflæsningsanordningen og den nominelle belastning separat), stilles der højere krav til traktionsmaskinens akselbelastning, bremseevne (især når bremsen tjener som kørselsbeskyttelseskomponent, kørselsbeskyttelseskomponenten og dens kørselsbeskyttelse), som skal beregnes og verificeres uafhængigt.

c. Optimering af omkostninger og elektromagnetisk skema

Nidec KDS bruger avanceret software til at udføre finite element-analyse til design af elektromagnetiske felter og mekanisk styrke. Dette optimerer og forbedrer traktionsmaskinens styrke, balancerer ydelsesoptimering med omkostningskonkurrenceevne og forkorter traktionsmaskinens R&D-cyklus markant.

• Finite element analyse af elektromagnetiske felter

• Finite element analyse af mekanisk styrke

◦ Maskinbase

◦ Hub

For at tilpasse sig den nationale strategi for "Industrial Upstairs" og den generelle retning for energibesparelse og miljøbeskyttelse, vedtager fabrikanter af elevatorintegrale højeffektive og energibesparende synkrone traktionsmaskiner med permanent magnet i deres design. Dette sikrer stabil og pålidelig ydeevne af den integrerede elevator, problemfri drift, høj transporteffektivitet, energibesparelse og miljøbeskyttelse. Nidec KDS-fragtelevator-seriens trækkraftmaskiner kan dække lastkravene for godselevatorer fra 2T til 50T gennem forskellige trækforholdsskemaer med en maksimal hastighed på op til 3m/s. De er fuldt ud i stand til at opfylde kravene til godselevatortransport i forskellige industriparker og kan også give kunderne en one-stop og problemfri valgoplevelse. Nidec KDS har altid holdt sig til forretningsfilosofien "Kvalitet først, kundesucces". I den fremtidige markedsudvikling vil vi samarbejde med kunderne om at levere flere og bedre løsninger til "Industrial Upstairs".