具有制动功能的电梯滚动导靴设计及分析陈红，冯永慧，冯玉豹（上海大学机电工程与自动化学院，上海摘要：随着电梯速度的提高，带来了一系列的问题，其中包括电梯轿厢的振动和过失速的问题。大量有关高速电梯的研究专注于如何提高电梯乘坐的舒适性，在这个方面，液压主动导靴被开发出来。近年来，也有少量研究涉及电梯的安全保护，但鲜有具体实用性的成果。为提高电梯的安全性，通过借鉴汽车鼓式制动器的工作原理，开发了一种具有制动功能的电梯滚动导靴，并利用Solidworks软件对其进行三维建模。该导靴可以单独配置，也可以与限速器-安全钳系统共同作用，可切实增加电梯的安全系数。分析表明，在高速电梯系统中使用该导靴能获得良好的制动性能。关键词机械设计；电梯；Solidworks；滚动导靴中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1001-3997（2013）06-0027-03ElevatorRollingGuideShoeDesignandAnalysiswithaBrakingFunctionCHENHong，FENGYong-hui，FENGYu-bao（SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China）Abstract：Thespeedofelevatorisnowimprovingfasterandfaster,whichbringsalotofissuesincludingthevibrationsandthepost-stalltransients.Alotofrelatedresearchconcentratesonhowtoimprovetheridingqualityofelevators,andahydraulicactiveguideshoehasbeendevelopedtomeettherequirements.Inrecentyears,therearealsosomestudieswhichinvolvethesecurityofelevators,buttheresearchoutcomesarefew.Viausingthebasicoperatingprincipleofthedrumbrake,anewtypeofguiderollersystemwasdevelopedtoimprovethesafetyoftheelevator,andseveraltypicalthree-dimensionmechanicalstructuresusingSolidworksweregiven.Thistypeofguiderollersystemcanbeusedaloneoractsinconcertwiththegovernor-safetygearsystem,whichcanobviouslyimprovethesafetycoefficientoftheelevatorsystem.Theanalyticalresultshowsthathigh-speedelevatorsequippedwiththistypeofguiderollersystemcanachieveabetterbrakingperformance.1引言电梯作为高层建筑物内主要的运输工具，在人员输送、货物运输等各方面发挥着重要的作用。电梯品质可以分为三大要素，即安全性、功能性和舒适性[1]。其中，电梯的安全性为首要因素。近几年国内电梯安全事故频发，如2011年，东莞市南城区鸿福商务写字楼A1奥的斯电梯突发事故，电梯轿厢从19楼直接坠落，在8楼停顿1s后继续下坠，掉到了负一层，20人受伤。事后调查表明电梯因缺少日常维护，导致限速器安全钳系统失效。因此进一步增加电梯的安全系数具有深刻的现实意义。目前已有多种不同于限速器-安全钳系统的电梯保护装置被开发出来，例如：西子奥的斯电梯有限公司所拥有的《电梯一体式安全装置》发明专利[2]，日本株式会社日立制作所拥有的《电梯安全装置和具有该电梯鼓式制动器的工作原理，设计了一种完全不同于限速器—安全钳系统的电梯安全装置，即一种具有制动功能的电梯滚动导靴，并对其制动性能进行了分析。该导靴不仅能起到导向与减振的作用，还能起到安全保护的作用。2新型导靴的结构与工作原理电梯轿厢主要由轿厢架、轿厢、导靴、导轨、减震块等组成，其中，4组导靴安装在上、下轿架的左、右两侧，如图1所示。中、高速电梯主要采用滚动式导靴[4]。滚动式导靴的三个导轮紧贴在T型导轨的三个工作面上，限制电梯轿厢在水平方向的移动，使轿厢只能沿着导轨上下移动，并以滚动摩擦代替滑动摩擦，减小电梯运行中的振动和噪音，提高乘坐电梯的舒适感[5]。研究的电梯滚动导靴是通过导靴导轮与电梯导轨的抱持，来稿日期：2012-08-14作者简介：陈红，（1989-），男，河南人，硕士，主要研究方向：高速电梯液压主动导靴；冯永慧，（1989-），女，上海人，博士后，硕士生导师，主要研究方向：高速电梯振动主动控制导轨导靴1导靴2上轿厢架轿厢减震块导靴3下轿厢架导靴4图1电梯轿厢结构简图Fig.1ADrawingoftheElevatorCage’sStructure导轨滚动导轮机构导轨液压执行机构N0F0液压缸1支撑摆杆导轮外壳（制动鼓）导靴基座图...