Hoe u tractiemachines selecteert voor goederenliften in fabrieksgebouwen met meerdere verdiepingen

Abstract:Om land te besparen is het bevorderen van industriële activiteiten in hoge gebouwen (ook wel "Industrial Upstairs" genoemd) de afgelopen jaren een nationale beleidsrichting geweest. Gebaseerd op de vereisten voor liften (goederenliften) onder het "Industrial Upstairs"-initiatief en de ontwikkelingstrend van goederenliften van de afgelopen jaren, brengt dit document standpunten naar voren over hoe tractiemachines zich beter kunnen aanpassen aan de ontwikkeling van hogesnelheidsgoederenliften met een groot tonnage, met als doel relevante referenties en hulp te bieden aan fabrikanten van liftintegralen.

Trefwoorden:Industriële bovenverdieping; goederenlift; transportefficiëntie; trekvermogen; overbelastingscapaciteit; remvermogen; elektromagnetisch schema; energiebesparing en milieubescherming

1. Binnenlandse trend van transformatie van fabrieksgebouwen

Door de voortdurende uitbreiding van de schaal van de stedelijke ontwikkeling zijn de grondvoorraden de afgelopen jaren steeds schaarser geworden en is het aanbod aan industriegrond schaars geworden. Het traditionele fabrieksontwikkelingsmodel heeft een grotere druk op bedrijven gelegd om ruimte te krijgen voor industrieel overleven. Tegelijkertijd stellen opkomende industrieën met grensoverschrijdende integratie van hoogwaardige en nieuwe technologieën hogere eisen aan de ruimtelijke omgeving van productie en R&D, evenals aan fabrieksbouwnormen.

Tegen deze achtergrond is er een nieuwe trend van "Industrial Upstairs" ontstaan ​​in de regio's van de Parelrivierdelta en de Yangtzerivierdelta, waar de industriële basis relatief ontwikkeld is. "Industrial Upstairs" wordt ook wel wolkenkrabberfabrieken, verticale fabrieken of luchtfabrieken genoemd. In wezen verwijst het naar hoge industriële gebouwen. Over het algemeen betekent "Industrial Upstairs" het verplaatsen van productieapparatuur met een relatief laag gewicht en weinig trillingen naar hoge verdiepingen om een ​​driedimensionale ontwikkeling te realiseren. Dit concept werd voor het eerst voorgesteld door Shenzhen, dat de R&D- en productieverbindingen van hoogwaardige industrieën zoals de nieuwe generatie informatietechnologie en kunstmatige intelligentie naar wolkenkrabbers verplaatste. Dit model, dat is afgeleid van de integratie van industrie, stad en stadsvernieuwing, creëert niet alleen een groot aantal fabrieksruimten voor bedrijfsparken, waardoor de verhouding tussen de percelen en de benuttingsefficiëntie effectief wordt verbeterd, maar dwingt ook aanpassing van de industriële structuur en bedrijfstransformatie af, waardoor de tegenstelling tussen economische ontwikkeling en landtekort wordt verlicht.

Daarom zijn nieuw geplande fabrieken op industrieterreinen meestal hoogbouwfabrieken met een hoogte van meer dan 24 meter of een vloeraantal van 6 of meer. Dergelijke hoogbouwfabrieken vereisen ondersteunende hogesnelheidsliften en liften met een groot tonnage om aan de verticale transportbehoeften van de fabrieken te voldoen. (De onderstaande afbeelding toont een extern voorbeeld van een modern industriepark in een bepaalde regio.)

2. Veranderingen in goederenliften om aan nieuwe fabrieksvereisten te voldoen

Om zich aan te passen aan "Industrial Upstairs" en het verticale transportknelpunt van hoogbouw industriële fabrieken op te lossen, is de binnenlandse markt voor goederenliften getuige geweest van de volgende veranderingen:

Veranderingen in de laadcapaciteit van de goederenlift

De vraag naar liften met een laadvermogen dat is toegenomen van de oorspronkelijke 2T-3T naar 3T-5T, of zelfs grotere tonnages, is sterk gestegen. Binnenlandse liftbedrijven hebben ook achtereenvolgens kwalificaties verkregen voor 10T-goederenliften. Onlangs heeft een bekend merk voor binnenlandse goederenliften een 42T-goederenlift gelanceerd en de relevante nationale typetestcertificering verkregen.

Veranderingen in de snelheid van de goederenlift

De standaardsnelheid van een lift wordt bepaald door factoren zoals lifttype, vloerhoogte en laadvermogen. Over het algemeen geldt dat hoe hoger de vloer en hoe groter de belasting, hoe hoger de liftsnelheid kan zijn. In het verleden werd vanwege de relatief lage vloerhoogte van fabrieken de snelheid van de meeste goederenliften gekozen tussen 0,25 m/s en 0,63 m/s. Met de voortdurende toename van de hoogte van de fabrieksvloer is de hefhoogte van goederenliften hoger geworden en is de liftsnelheid ook verhoogd tot 0,5 m/s - 1 m/s of zelfs hoger om de transportefficiëntie te verbeteren.

Veranderingen in de nationale veiligheidsnormen voor liften

A. Een aantal jaren geleden heeft de nationale norm eisen toegevoegd aan de bescherming tegen onbedoelde autobewegingen (UCMP) in liften. Goederenliftproducten die zijn uitgerust met tractiemachines met wormwiel, moeten bovendien worden uitgerust met touwgrijpers of schijfgrijpers om aan deze standaardvereiste te voldoen; terwijl synchrone tractiemachines met permanente magneet hun eigen remmen rechtstreeks kunnen gebruiken als uitvoerende componenten, wat de toepassing van synchrone tractiemachines met permanente magneet in goederenliften verder vergemakkelijkt.

B. De vrijstelling voor het terrein van autoliften komt te vervallen

• In de oude versie van de nationale norm GB 7588-2003 bepaalde paragraaf 8.2.2 dat het gebied van goederenliften op passende wijze kon worden versoepeld onder de voorwaarde van "effectieve controle".

• De nieuwe versie van de nationale norm GB 7588.1-2020 (hierna de "nieuwe nationale norm" genoemd) heeft de vrijstellingsbepaling in GB 7588-2003 geschrapt die het gebied van autoliften dat de norm overschrijdt onder "effectieve controle" toestaat. Dat wil zeggen dat volgens de Nieuwe Nationale Standaard autoliften ook moeten worden geconfigureerd in overeenstemming met de oppervlakte en het laadvermogen die overeenkomen met standaard goederenliften.

• Als gevolg hiervan kunnen gebouwen die oorspronkelijk liften voor kleine auto's van 3T (met een buitensporig oppervlak) hadden geconfigureerd volgens de oude standaard, nu alleen worden geconfigureerd met liften van 10T of hoger in overeenstemming met de Nieuwe Nationale Standaard.

3. Vereisten voor behoud van groene energie en milieubescherming

Synchrone motoren met permanente magneet hebben een hoog rendement, energiebesparing, milieubescherming en hoge kosteneffectiviteit. Vergeleken met traditionele inductiemotoren hebben synchrone motoren met permanente magneet een hoger rendement, waardoor het energieverbruik met ongeveer 20-30% wordt bespaard. Dit komt omdat synchrone motoren met permanente magneten permanente magneetexcitatie gebruiken, waardoor de lekflux en het ijzerverlies worden verminderd, waardoor de efficiëntie verder wordt verbeterd. Deze hoge efficiëntiefunctie is van groot belang voor moderne industrieën, transport en andere gebieden, omdat het het energieverbruik aanzienlijk kan verminderen en de productie-efficiëntie kan verbeteren. De auteur voorspelt dat synchrone tractiemachines met permanente magneten in de toekomst het marktaandeel van tractiemachines met wormwieloverbrengingen verder zullen blijven innemen en de reguliere toepassing in goederenliften zullen worden.

4. Voordelen van Nidec KDS-tractiemachines voor vrachtliften

A. Nauwkeuriger en bredere marktsegmentatie en dekking

Nidec KDS is gevestigd in het Shunde District, Foshan City, het kerngebied van de Greater Bay Area, dat voorop loopt in de "Industrial Upstairs"-markt. Om aan de marktvraag naar goederenliften in hoge gebouwen te voldoen, heeft Nidec KDS al in 2017 een productontwikkelingsplan volledig gepland om de originele wormwieltractiemachines te vervangen door tandwielloze synchrone tractiemachines met permanente magneet, om zo te voldoen aan de toepassingsbehoeften van de markt voor goederenliften. Nidec KDS-productmodellen voor vrachtlifttractiemachines bestrijken een volledig bereik van 2T tot 50T, gebaseerd op verschillende tractieverhoudingen en snelheden. De flexibele tractieverhoudingen kunnen voldoen aan de uiteenlopende ontwerpbehoeften van klanten, waardoor ze gemakkelijker kosteneffectieve tractiemachines kunnen selecteren die geschikt zijn voor hun toepassingen.

Productassortiment Nidec KDS-tractiemachines voor vrachtliften

B. Strenge ontwerpprocessen om de betrouwbaarheid en veiligheid van ontwerpschema's en toepassingen te garanderen

1. Ontwerp van tractiecapaciteit en veiligheidsfactor voor staalkabels

Tractiemachines voor goederenliften hanteren doorgaans een tractieverhouding van 4:1 of zelfs hoger. Bovendien is de auto relatief licht, wat kan leiden tot onvoldoende trekvermogen. Daarom is het noodzakelijk om te berekenen en te verifiëren op basis van de liftconfiguratie.

Er zijn over het algemeen twee oplossingen:

• (1) Gebruik een U-vormige groef: een grotere kerfhoek β kan het trekvermogen verbeteren.

• (2) Gebruik een gekerfde V-vormige groef: het is noodzakelijk om rekening te houden met de afstemming tussen de kerfhoek β en de groefhoek γ, en de kabelgroef vereist geen verhardingsbehandeling (om de kosten te verlagen), terwijl de veiligheidsfactor van de staalkabel wordt berekend. Vanwege het grote aantal retourschijven in goederenliften moet de staalkabel een hogere veiligheidsfactor hebben. De toepassing van speciale groeftypen om aan de tractiecapaciteit te voldoen, samen met de verandering in het equivalente aantal V-vormige groeftractieschijven gespecificeerd in GB/T 7588.2-2020, resulteert in een hogere vereiste veiligheidsfactor voor de staalkabel.

2. Vereisten voor remvermogen, overbelastingsvermogen en energie-efficiëntie

Goederenliften hebben over het algemeen een relatief kleine hefhoogte en een lage inschakelduur, waardoor ze relatief weinig warmte genereren. Sommige mensen hebben de neiging om tractiemachines voor goederenliften te ontwerpen op basis van tractiemachines voor passagiersliften, maar dergelijke ontwerpwijzigingen zullen tot een reeks problemen leiden. Als elektromagnetische materialen bijvoorbeeld worden verminderd op basis van de oorspronkelijke hoge inschakelduur, is het gemakkelijk om onvoldoende overbelastingscapaciteit en energie-efficiëntie te veroorzaken; Als alternatief, als een model met kleine belasting en een hoge inschakelduur ter vervanging wordt gebruikt, voldoen de asbelasting, het aantal staalkabels, het remvermogen, het overbelastingsvermogen en de energie-efficiëntie mogelijk niet aan de vereisten.

Daarom moeten bij het ontwerpen van tractiemachines voor goederenliften de bovengenoemde factoren worden geëvalueerd, en indien nodig moeten de productontwikkeling en het ontwerp opnieuw worden uitgevoerd in overeenstemming met de speciale eisen van tractiemachines voor goederenliften.

3. Dynamisch remkoppel

Volgens de vereisten van typespecificaties en keuringsvoorschriften moet de lift, wanneer de rem van de tractiemachine dient als vertragingscomponent van de opwaartse oversnelheidsbeveiliging van de kooi of als stopcomponent van de onbedoelde bewegingsbeveiliging van de kooi, worden uitgerust met extra reminrichtingen. Onder normale omstandigheden gebruiken synchrone tractiemachines met permanente magneten dynamisch remmen (door de motorwikkelingen kort te sluiten) als oplossing, maar er moet worden opgemerkt dat het elektromagnetische en structurele ontwerp van de tractiemachine de impact van dynamisch remmen moet kunnen weerstaan.

Vanwege de kleine hoeveelheid gegenereerde warmte gebruiken tractiemachines voor goederenliften minder elektromagnetische materialen, wat kan leiden tot onvoldoende dynamisch remkoppel. In dit geval moet het probleem worden opgelost door de fluxdichtheid van de luchtspleet te vergroten. Onder de omstandigheden van dezelfde elektromagnetische materialen is het dynamische remkoppel van geconcentreerde wikkelingen kleiner dan dat van verdeelde wikkelingen, en is het moeilijker te verbeteren. Daarom moeten eindige-elementenanalysehulpmiddelen voor elektromagnetische velden worden gebruikt om het elektromagnetische schema te optimaliseren. Het dynamische remkoppel van het prototype wordt getest door middel van typetests, en het dynamische remkoppel van in massa geproduceerde tractiemachines wordt verzekerd door middel van tegen-EMF-controle (elektromotorische kracht).

4. Kwaliteit van laad- en losapparatuur

Tractiemachines voor goederenliften hebben een groot draagvermogen en vereisen een hogere asbelasting dan conventionele tractiemachines, wat betekent dat ze een grotere trekkracht en slijtvastere tractieschijven nodig hebben tijdens bedrijf op hoge snelheid. De nieuwste GB/T 7588.1-2020 bepaalt dat bij het aannemen van 5.4.2.2.1(b) (dat wil zeggen, rekening houdend met de massa van het laad- en losapparaat en de nominale belasting afzonderlijk), hogere eisen worden gesteld aan de asbelasting van de tractiemachine, het remvermogen (vooral wanneer de rem dient als uitvoerend onderdeel voor de bescherming tegen onbedoelde autobewegingen) en het tractievermogen, die onafhankelijk moeten worden berekend en geverifieerd.

C. Optimalisatie van kosten en elektromagnetische schema's

Nidec KDS maakt gebruik van geavanceerde software om eindige-elementenanalyses uit te voeren voor het ontwerp van elektromagnetische velden en mechanische sterkte. Dit optimaliseert en vergroot de kracht van de tractiemachine, brengt prestatie-optimalisatie in balans met kostenconcurrentievermogen en verkort de R&D-cyclus van de tractiemachine aanzienlijk.

• Eindige elementenanalyse van elektromagnetische velden

• Eindige elementenanalyse van mechanische sterkte

◦ Machinebasis

◦ Naaf

Om in lijn te zijn met de nationale strategie van "Industrial Upstairs" en de algemene richting van energiebesparing en milieubescherming, nemen fabrikanten van liftintegralen in hun ontwerpen hoogefficiënte en energiebesparende synchrone tractiemachines met permanente magneet over. Dit zorgt voor stabiele en betrouwbare prestaties van de integrale lift, een soepele werking, hoge transportefficiëntie, energiebesparing en milieubescherming. Tractiemachines uit de Nidec KDS-vrachtliftserie kunnen de belastingsvereisten van goederenliften van 2T tot 50T dekken via verschillende tractieverhoudingen, met een maximale snelheid van maximaal 3 m/s. Ze zijn volledig in staat om te voldoen aan de transportvereisten voor goederenliften van verschillende industrieparken en kunnen klanten ook een one-stop en probleemloze selectie-ervaring bieden. Nidec KDS heeft altijd vastgehouden aan de bedrijfsfilosofie van "Kwaliteit eerst, klantsucces". In de toekomstige marktontwikkeling zullen we samenwerken met klanten om meer en betere oplossingen te bieden voor "Industrial Upstairs".