电梯轴承应用培训

2014年电梯轴承应用培训主讲人：马双梁2015年10月17日中国上海目录电梯工作原理以及主要组成电梯的分类（直梯和扶梯）以及主要机械结构电梯各部位配套轴承类型以及技术要求人本轴承在电梯行业解决方案和优势电梯行业主要发展市场和发展趋势电梯工作原理电梯工作原理以及主要组成一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物。也有台阶式，踏步板装在履带上连续运行，俗称自动电梯。电梯的结构包括：四大空间：机房部分、井道及地坑部分、轿厢部分、层站部分；八大系统：曳引系统、导向系统、轿厢、门系统、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统。电梯的总体结构和功能系统功能主要构件与装置曳引系统输出与传递动力，驱动电梯运行曳引机、曳引钢丝绳、导向轮、反绳轮等导向系统限制轿厢和对重的活动自由度导轨、导轨支架轿厢用以运送乘客和货物的组件轿架、轿厢体门系统乘客或货物的进出口，运行时层、轿门必须封闭，到站时才能打开轿门、厅门、门机、门锁重量平衡系统相对平衡轿厢重量以及补偿高层电梯中曳引绳长度的影响对重、补偿链电力拖动系统提供动力，对电梯实行速度控制电动机、供电系统、速度反馈装置、调速装置等电气控制系统对电梯的运行实施操纵和控制控制柜、平层装置、操纵箱、召唤盒、操纵装置安全保护系统保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故发生限速器、安全钳、缓冲器、端站保护装置、超速保护装置、断相错相保护装置、上下极限保护装置、门锁联锁装置电梯结构示意图电梯主要组成：由曳引机（绞车）导轨对重装置安全装置信号操纵系统轿厢与厅门等组成电梯结构简易图电梯分类和结构电梯的分类（1）按驱动方式分类①交流电梯；②直流电梯；③液压电梯；④齿轮齿条电梯；⑤螺杆式电梯；⑥直线电机驱动的电梯：（2）按速度分类①低速梯：低于1.00m/s速度；②中速梯：速度在1.00～2.00m/s；③高速梯：大于2.00m/s；④超高速梯：速度超过5.00m/s；随着电梯技术的不断发展，电梯速度越来越高。电梯的分类方法很多，我们重点关注两种分类方式：驱动方式分类和按照速度方式分类。按照电梯运行方式，结合我们轴承再电梯上的应用，我们重点以直梯和扶梯来学习电梯轴承的应用知识。门机曳引机导向轮配套轴承部位：曳引机导向轮门机直梯结构和配套轴承部位轴承要求最高的是曳引机配套轴承，也是我们重点关注的轴承市场。自动扶梯结构和特点轴承使用部位：驱动电机、扶手带链条、梯阶轮电梯轴承应用曳引机曳引机是直梯电梯中最为关键核心部件，是动力设备，又称电梯主机。功能是输送与传递动力使电梯运行。安装部位如右图。曳引机主要组成：电动机制动器减速箱底座等组成电梯曳引机曳引机分类曳引机分类：有齿轮曳引机和无齿轮曳引机。有齿轮曳引机：电动机动力是通过减速箱传动到曳引轮上；无齿轮曳引机：电动机动力不通过减速箱而直接传动到曳引轮上。有齿轮曳引机无齿轮曳引机曳引机性能比较曳引机轴承技术要求曳引机配套轴承类型和代表型号：深沟球轴承：6214-2RS圆锥滚子轴承：3211ATN/V1、33206/V、KJHM807045、KJH807012/V（英制圆锥）调心滚子轴承：23024ACA/W33A圆柱滚子轴承：NU211、N216配套主机部位：用于高速曳引机主轴。曳引机转速：1800N/min，电机要求高转速、高可靠性、振动噪音小；轴承应用条件：重载、低速、外圈正反旋转；轴承技术要求特点：双面密封式配对深沟球轴承等多种类型结构，采用新型密封结构以及尼龙架结构，产品具有高速、高可靠性、低振动特点；曳引机专用轴承关键指标精度等级：包含尺寸精度和旋转精度；密封结构：保证密封效果，同时考虑摩擦阻力；游隙：常规提供C3标准，需要考虑壳体材质及公差范围进行调整；性能振动值精度等级密封结构密封性游隙可靠性（3-5L10）指标Z2/V2内控P52RSL5%C397%曳引机发展趋势以及轴承要求曳引机发展曳引机图片优劣势轴承要求第一代曳引机蜗轮蜗杆运行平稳，噪声和振动小，但因此润滑困难效率低，同时齿面易于磨损轴承精度要求高第二代曳引机平行轴斜齿轮效率高，齿面磨损寿命长；但为了达到低噪声，要求加工精度很高，必须磨齿第三代曳引机：行星轮系曳引机效率高，齿面磨损寿命长，体积小，可靠性高，但高的加工精度，由于难于采用斜齿轮啮合，噪声相对较大。第四代曳引机：永磁同步无齿轮结构简化，安全，易于实现免维护。但体积大、重量、价格高了，效率低对轴承要求降低，成本降低，是我们重点的发展方向第五代曳引机：皮带传动曳引机低起动电流，体积和重量小，最维护性。性价比好。缺点：其貌不扬。编码器主要用6801、696、695、608、薄壁轴承人本合作客户：长春禹衡光学、苏州（长春）汇川、无锡瑞普科技术有限公司、杭州东菱以上为编码器使用厂家对轴承的尺寸精度和旋转精度要求高，达到P5级；启动和运转力矩小，旋转灵活。油脂具有低挥发性能（0.1%以下），避免影响信号采集。直梯导向轮主要轴承型号：22214、6311、6214、6218等应用条件：重载、低速、外圈正反旋转；轴承技术要求：低噪音、长寿命高可靠性、冲击载荷直梯导靴主要轴承型号：6201、6202、6203等应用条件：为防止轿箱或对重运行过程中偏斜或摆动而设置，起到减振和降低阻力的作用，每个直梯大约8套导靴。重载、低速、外圈正反旋转；轴承技术要求：低噪音、长寿命高可靠性、冲击载荷直梯门机（架）主要轴承型号：6202、6902等应用条件：轻载、低速、外圈旋转；轴承技术要求：低噪音、密封性好、高可靠性主要轴承型号：608、609、6204、6205等应用条件：轻载、低速、外圈旋转；轴承技术要求：低噪音、密封性好、高可靠性直梯扶手带链轮轴承要求扶梯轴承应用部位-梯阶轮主要轴承型号：6204应用条件：轻载、低速、外圈旋转；轴承技术要求：低噪音、密封性好、高可靠性电梯轴承解决方案电梯使用要求轴承的要求改善措施质量后果人本解决方案长寿命可靠度原材料及加工达到8-12倍L10采用CU2钢材及高速墩锻舒适性、灵活性摩擦、振动内部结构设计扭矩降低20%以上使用RSL结构低转速下的轻、重载荷滚动体润滑润滑脂类型达到轴承寿命同等水平使用H150A或者G150油脂外圈正反旋转密封性能内部结构、密封设计密封性能提高40%密封件开设通气孔电梯轴承的技术要求轴承密封结构采用径向长唇结构，即使轴在扭曲时，也能起到密封作用；同时开设的注油孔，也能起到平衡气压的作用。钢材控制原材料和国标GCr15钢材比较控制原材料的元素成分和元素含量，远高于国标要求。后续采用进口高速墩锻机，形成轴承毛坯；再进行专业的热处理。各工序之间有严格的检验标准。成分牌号CSiMnCrMoPSCuTiCaAlGCr150.95~1.050.15~0.350.25~0.451.40~1.65≤0.100.0250.0250.25///CU10.95~1.050.15~0.350.25~0.451.40~1.600.080.0200.0150.200.0030.0010.050CU20.94~1.040.15~0.350.24~0.451.4~1.600.100.0200.0120.180.0030.0010.040CU30.94~1.020.15~0.350.25~0.451.40~1.600.080.02≤0.0150.20.0030.0010.04轴承优化设计集团技术中心有ROMAXdesigner、SOLIDWORKS等先进的设计、分析软件，可以模拟轴承在不同工况下的受力情况，使轴承达到最优化的配置。人本轴承油脂优点：均采用进口润滑脂，低速条件下，在轴承的摩擦面容易形成油膜，提高轴承的使用寿命。指标球轴承滚子轴承使用温度（℃）-40~150-40~150稠化剂聚脲聚脲基础油合成油合成油黏度（cst）40（℃）150150100（℃）14.222硬度（1/10mm）265-295265-295轴承润滑脂人本轴承油脂解决方案油脂选用应用工况低速重载正反转长寿命维护周期对油脂要求低硬度高黏度抗剪切达到10万小时以上免维护具体指标（单位）265-295150聚脲合成油/1/10mmCst///经过大量筛选，选择两款进口油脂，使油脂寿命和轴承寿命相匹配轴承实验验证强化疲劳寿命试验机：可以监控轴承的载荷、转速、温度、试验时间等信息轴承实验验证轴承密封性能试验机，设定转速、方向、温度、载荷、时间、振动等条件，每月定期抽检。电梯轴承常见问题之-外圈旋转漏脂改善措施：优化内部结构，选择适合工况的油脂；优化密封件结构。为防止内圈打滑，轴承内圈不可采用过盈配合。容易造成安装损伤。而采用涂抹金属胶、轴上设置O型圈、改为两次安装等方式。电梯轴承常见问题之-安装噪音电梯轴承常见问题之-密封效果常发生在室外梯扶手带的龙头部位改善措施：提高轴承的密封效果，达到防水、防尘的效果。电梯轴承常见问题之-编码器污染发生在电梯门、电梯的控制系统部位。会引起电梯运行不平稳、轿箱门走位、开合不到位。改善措施：提高轴承的密封性能，选用挥发性低的油脂。电梯发展趋势2013年全球主要电梯公司公司名称2013年销售（亿美元）同比变化国产品牌2013年销售（亿元）同比变化OTIS124.843.55康力股份18.2322Schindler98.959.72江南嘉捷17.8827.14KONE95.5115.41上海爱登堡Thyssenkrupp84.7912.73苏州申龙Mitsubishi46.67-9.53苏州东南HITACHI45.693.9沈阳博林特9.411.7Fujitec13.972.96沈阳三洋Toshiba12.9110.06广州广日Hyundai10.117.5许昌西继Yungtay6.6617.69总计540.367.19//目前国内电梯产量达到全球产量的65%以上。国产品牌的规模仍然比较小。主要电梯企业情况电梯发展趋势1、发展速度：因人口老龄化造成的楼宇改造，城镇化引起的人口转移，老旧电梯的改造升级，导致电梯行业的发展速度，肯定要高于社会经济增速。2014年电梯产量达到70万台，安装总量为350万台，增速达到10%，预计今后的增长在8%左右。电梯发展趋势2、集中化、多样化：现在电梯的厂家和使用地域集中在华北、华东和华南，激烈竞争后将逐步进行整合，小企业将被淘汰，逐步向中西部转移。电梯的类型逐渐扩展，向家用、观光、坐椅、饭店、仓库、工况企业等小型化多样化发展。3、市场关注的技术性能：A安全性，老旧电梯在使用过程中，频现质量事故，现在远程监控电梯的运行状况，其中就有对电机主轴温度的监控。频繁使用的电梯，增加安全设计、维保措施。B舒适性，加减速、振动噪音、运行平稳等性能，与电机轴承的噪音、控制系统轴承的灵活性有直接联系。C节能，由永磁无齿电机代替其他类型，可以节能40%以上。轴承的灵活性直接影响电机的输出效率。电梯发展趋势Theendthanks