多层厂房货梯如何选货梯曳引机

摘要：为了节约土地，工业上楼是近几年国家推行的方向。本文根据工业上楼对于电梯（货梯）的需求，结合近几年货梯的发展趋势，就曳引机如何能更加适应大吨位，高速货梯的发展提出一些看法，希望可以给相关整梯企业提供相关参考和帮助。

关键词: 工业上楼，载货电梯，运输效率，曳引能力，过载能力，制动能力，电磁方案，节能环保。

Abstract: The State promotes industrial upstairs to save land in recent years. According to the demand of elevator (freight elevator), considering the development trend of freight elevator in recent years, we proposed some idea on how the traction machine can be better adapted to large capacity and high-speed freight elevator. Hope it can help the freight elevator manufacturers.

Keywords: industrial upstairs, Freight elevator, transportation efficiency, traction capacity, overload capacity, braking capacity, electromagnetic scheme, energy saving and environmental protection.

1．国内厂房变迁趋势

     近年来随着城市发展规模不断扩大，土地资源日趋紧张，工业用地供应紧缺，传统厂房发展模式对于企业获取产业生存空间的压力越来越大。同时高新技术跨界融合的新兴产业对生产研发的空间环境和厂房建设标准要求更高。

     在这样的背景下，珠三角和长三角工业基础比较发达的地区，出现了新的趋势“工业上楼”。工业上楼也被称为摩天工厂、垂直工厂、空中厂房等，其实就是高层工业楼宇，一般工业上楼是指将重量较轻、震动较小的生产设备迁移至高层，实现立体式开发。该理念首先由深圳提出，将新一代信息技术、人工智能等高端产业的研发生产环节搬进摩天大楼。该模式在产城融合、城市更新过程中衍生而来，既为企业园区创造了大量厂房，有效提升土地容积率和使用效率，又倒逼工业结构调整和企业转型，缓解经济发展与用地紧张之间的矛盾。

      因此，新规划的工业园厂房高度通常超过24米、或层数达到6层及以上的高层厂房。对于此类高层厂房就要求有与之配套的高速大吨位电梯，以满足厂房的垂直运输需求。（以下图片为某地区现代工业产业园的外景示例）

2. 货梯变化为满足新厂房需求

     为满足工业上楼，解决高楼层工业厂房的垂直运输瓶颈，国内货梯市场出现如下变化：

货梯载重的变化：

      从原来2T-3T变更为3T-5T，甚至更大吨位载重的电梯需求数量急剧增加；国内电梯企业也先后申领10T货梯资质，近期更有国内知名货梯某品牌推出42T货梯，并取得国家相关型式试验认证。

货梯速度变化:

      电梯速度的标准由电梯类型，楼层高度，载重等因素决定。如果楼层越高，载重越大，那么电梯的速度也可能会越大。以前的货梯由于楼层比较矮，速度也多数选择在0.25m/s~0.63m/s区间。随着厂房楼层高度的不断上升，货梯提升高度也变得越来越高，梯速也做相应的提升至0.5m/s~1m/s甚至更高的要求，以便提升运输效率。

国家电梯安全标准变化：

a. 早在几年前，国家标准追加电梯防止轿厢意外移动保护装置（UCMP）要求，蜗轮蜗杆曳引机配置的货梯产品需要追加夹绳器或者夹轮器才能满足此标准要求；而永磁同步曳引机则可以直接使用本身制动器作为执行元件，从而更进一步利于永磁同步曳引机在货梯中使用。

b. 汽车电梯面积豁免被取消

    旧版国标GB 7588-2003版，8.2.2中关于载货电梯面积在“有效控制”的条件下，可以适当放宽货梯面积的规定；

    新版国标GB 7588.1 2020(以下简称：新国标)删除GB 7588-2003受到“有效控制”的超面积汽车电梯面积可以超标的豁免规定。 也就是在新国标下的汽车电梯也必须按标准载货电梯对应的面积和载重来进行配置。

      这样原来按旧标准把小汽车按3T来配置（面积超标）的建筑，现在按新国标就只能用10T或以上来配置。

3. 绿色节能环保要求

      永磁同步电机具有高效，节能环保及高性价比等特性。与传统的感应电机相比，永磁同步电机的效率更高，能耗节约约在20~30%。因为永磁同步电机采用永磁体励磁，减少了漏电磁通和铁损耗，进一步提高了效率。这种高效的特点对于现代工业、交通运输等领域来说非常重要，可以显著降低能源消耗，提高生产效率。笔者预计未来永磁同步曳引机将继续进一步蚕食蜗轮蜗杆曳引机的市场作为货梯主流应用。

4. 尼得科KDS货梯曳引机优势

a.更加精准广泛的细分及覆盖市场；

尼得科KDS位于大湾区的核心区佛山市顺德区，在工业上楼的最前端市场。为了满足货梯市场的上楼需求，尼得科KDS早在2017年已全面规划无齿轮永磁同步曳引机取代原有蜗轮蜗杆曳引机的产品开发计划，以满足货梯市场的应用需求。KDS货梯曳引机产品型号从2T~50T按照不同曳引比和速度进行全方位布局，灵活的曳引比可以满足客户不同的设计需求，使客户更加从容的选择适合其应用的高性价比曳引机。

尼得科KDS的货梯曳引机系列家族产品

b.严格的设计流程确保设计方案及应用的可靠性及安全性

1．  曳引能力及钢丝绳安全系数设计

     货梯曳引机一般采用4:1甚至更高的曳引比，再加上轿厢相对比较轻，这将导致曳引能力难以满足需求。因此需要根据电梯配置进行核算。

     一般有两种解决方案：

（1）采用U型槽，则切口角β比较大可以提高曳引能力。

（2）采用带切口V型槽，则需要考虑切口角β与槽的角度γ的匹配，且绳槽不需要硬化处理，以便降低成本，核算钢丝绳的安全系数。由于货梯返绳轮较多，则要求钢丝绳具有更高的安全系数。为满足曳引能力而 采取特殊槽型，以及GB/ T 7588.2-2020 对V型槽的曳引轮等效数量进行变更，从而导致钢丝绳需要有更高的安全系数。

2．  制动能力、过载能力及能效要求

       货梯一般提升高度相对较小，工作制较低，因此发热也相对较少。一般人会在客梯曳引机基础上做货梯曳引机设计，但这种设计变更将导致一系列问题。如：若在原来高工作制的基础上缩减电磁材料，容易造成过载能力及能效不足；又或采用高工作制的小载重机型替换，则轴载荷、钢丝绳数量、制动能力、过载能力和能效，都可能达不到要求。

因此，在货梯曳引机设计时，应对上述因素进行评估，必要时针对货梯曳引机的特殊要求重新进行产品开发设计。

3．  封星转矩

型规和检规要求，曳引机制动器作为轿厢上行超速保护装置的减速部件或轿厢意外移动保护装置的制停部件时，电梯还应当设置其他制动装置。一般情况下，永磁同步曳引机以封星作为解决方案，但应注意曳引机的电磁和结构设计应能抵抗封星的冲击。

货梯曳引机因发热较少而使用较少的电磁材料，可能会出现封星转矩不足，此时应通过提高气隙磁密来解决这一问题。相同电磁材料的前提下，集中绕组比分布绕组的封星转矩小，且改善难度大，需要借助电磁场有限元分析工具优化电磁方案。通过型式试验来测试样机的封星转矩，通过反电动势管控来保证量产曳引机的封星转矩。

4．  装卸装置的质量

       货梯曳引机载重大，轴载荷要求比常规曳引机要高，这就要求其对应的曳引力更大及曳引轮在高速运转状态下更加耐磨。最新GB /T 7588.1-2020中规定，当采用5.4.2.2.1(b)，即装卸装置的质量与额定载重量分别考虑，对曳引机的轴载荷、制动能力（特别是制动器作为轿厢意外移动保护执行元件）、曳引能力都提出了更高要求，需要单独核算。

c.成本及电磁方案优化化：

       尼得科KDS采用先进的软件进行电磁场和机械强度设计有限元分析，优化和增强曳引机强度，优化性能的同时兼顾成本的竞争性，大大缩短曳引机的研发周期。

电磁场有限元分析

机械强度有限元分析

                                  机座  

                                 轮毂

        为了配合工业上楼的国家战略及节能环保的大方向，整梯企业设计上采用高效节能的永磁同步曳引机，整梯性能稳定可靠，运行平稳，运输效率高，节能环保。尼得科KDS货梯系列曳引机通过不同曳引比方案使其可覆盖2T~50T的货梯载重需求，速度最高可达3m/s，完全能够胜任各种产业园，工业园的货梯运载要求，也可以让客户实现一站式的轻松选型体验。尼得科KDS一贯秉承“质量为先，成就客户“的经营理念，在未来的市场发展中，与客户携手提供更多更优的工业上楼解决方案。