電梯是中高層建筑中重要的交通工具。隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會的快速發(fā)展，老齡化的日趨嚴(yán)峻。電梯的年產(chǎn)量及保有量迅速增長，有無電梯也成了評判人們生活品質(zhì)的一項重要內(nèi)容。電梯作為建筑的有機(jī)組成部分，其能耗也是建筑能耗中一個重要的性能指標(biāo)。為了響應(yīng)我國提出節(jié)能減排的新要求降低巨大的電梯能耗已成為電梯行業(yè)追求的一項重要指標(biāo)。導(dǎo)靴是電梯的導(dǎo)向裝置直接與導(dǎo)軌工作平面相接觸，因而在電梯運(yùn)送乘客和貨物的過程中會存在較大的摩擦損耗。因此對影響導(dǎo)靴與導(dǎo)軌的摩擦的因素進(jìn)行分析，實現(xiàn)減摩降耗具有較大的工程使用價值。
1、導(dǎo)靴的作用
導(dǎo)靴是為防止轎廂和對重在上下運(yùn)行時發(fā)生偏斜保證電梯平穩(wěn)運(yùn)行的裝置。導(dǎo)靴安裝在轎廂和對重裝置上，轎廂導(dǎo)靴安裝在轎廂上梁和轎廂底部安全鉗座的下面共四套對重導(dǎo)靴是安裝在對重架的上部和底部共四套。在工作時導(dǎo)靴的凹形槽(或滾輪)與導(dǎo)軌的凸形工作面相配合使轎廂和對重裝置僅沿著導(dǎo)軌工作面上下運(yùn)動，防止轎廂和對重裝置在運(yùn)行過程中偏斜或擺動。
2、導(dǎo)靴分類及結(jié)構(gòu)（電梯導(dǎo)向系統(tǒng)之---導(dǎo)靴）
導(dǎo)靴按其與導(dǎo)軌工作面間運(yùn)動方式的不同，可分為滑動式導(dǎo)靴和滾輪式導(dǎo)靴?；瑒邮綄?dǎo)靴又按其靴頭的軸向位置是否可調(diào)分為固定式滑動導(dǎo)靴和彈性滑動導(dǎo)靴。固定式滑動導(dǎo)靴(外觀見圖1)主要由靴襯和靴座組成又叫剛性滑動導(dǎo)靴由于其靴頭位置固定導(dǎo)靴的靴襯與導(dǎo)軌頂面及兩側(cè)面的配合存在著較大間隙一般約05~10mm其在運(yùn)動時會產(chǎn)生較大的振動和沖擊因此通常用于對運(yùn)行品質(zhì)要求不高的1m/s以下的電梯。由于其結(jié)構(gòu)簡單具有較高的剛度承載能力強(qiáng)等特點而被廣泛用于低速大噸位的貨梯上。
彈性滑動導(dǎo)靴由靴座、靴頭、靴襯、靴軸、壓縮彈簧或橡膠彈簧調(diào)節(jié)套或調(diào)節(jié)螺母等組成又分為單向浮動性彈簧式(結(jié)構(gòu)見圖2)及橡膠彈簧式滑動導(dǎo)靴(結(jié)構(gòu)見圖3)。對于單向浮動性的彈簧式滑動導(dǎo)靴在垂直于導(dǎo)軌頂面的方向上能起緩沖作用但其與導(dǎo)軌側(cè)工作面間仍要留有較大間隙，這就使它對導(dǎo)軌兩側(cè)工作面上的振動與沖擊沒有緩沖作用，因此采用這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)靴的電梯額定速度一般上限為1.75m/s橡膠彈簧式彈性滑動導(dǎo)靴由于靴頭具有一定的方向性，因此在導(dǎo)軌兩側(cè)工作面上的緩沖性能也得到了改善適用的電梯速度范圍也相應(yīng)增大。
滾動導(dǎo)靴又叫滾輪導(dǎo)靴(外觀圖4)其由滾輪、彈簧、靴座搖臂組成，由于滾輪導(dǎo)靴采用了滾動接觸可以減少導(dǎo)靴和導(dǎo)軌之間的摩擦阻力減少振動和噪聲常用于高速電梯。
3、影響導(dǎo)靴摩擦的主要因素
電梯導(dǎo)靴與導(dǎo)軌間的摩擦是一個有多種因素耦合的動態(tài)的復(fù)雜過程會受到靴襯材料、潤滑狀態(tài)、接觸載荷相對速度及表面粗糙度等諸多因素影響。
(1)靴襯材料?；瑒訉?dǎo)靴的靴襯材料一般為耐磨的尼龍硬質(zhì)塑料、玻璃纖維鑄鐵或其他高分子材料。張新剛等通過實驗研究了尼龍靴襯和硬質(zhì)塑料靴襯在相同工況下對摩擦因數(shù)的影響。倪挺也在其論文中對尼龍玻璃纖維增強(qiáng)的聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯材料分別在四種滑動工況下的摩擦性能進(jìn)行了比較。通過對比不同材料下的數(shù)據(jù)可以知道不同靴襯的材料具有不同的摩擦特性。
(2)、潤滑狀態(tài)。在有潤滑的條件下導(dǎo)軌與靴襯之間會形成一層油膜把靴襯和導(dǎo)軌分隔開將干摩擦轉(zhuǎn)化成濕摩擦大大降低了摩擦因數(shù)減小了摩擦。一般來說，潤滑條件下的摩擦力要比干摩擦?xí)r小的多。因此滑動導(dǎo)靴一般都要加油潤滑以降低摩擦。
(3)接觸壓力。導(dǎo)靴對導(dǎo)軌面的接觸壓力主要來自于轎廂負(fù)載的偏置而產(chǎn)生的平衡反力導(dǎo)靴上受到的這種法向壓力有時可達(dá)到1000以上。不同的材料摩擦對接觸載荷的敏感度不同一般來說摩擦因數(shù)會隨著法向壓力的增大而減小。雖然摩擦因數(shù)是減小的但是由于壓力的增大整個摩擦力是增加的。
(4)運(yùn)行速度。在壓力一定的條件下磨損會隨速度的增加而增加達(dá)到某一極大值后，又會隨滑動速度的增加而減小。
(5)表面粗糙度。在相同載荷條件下一般表面越粗糙摩擦力越大磨損也越嚴(yán)重。每種載荷下有一個最合理的表面粗糙度這時磨損最小超過這個粗糙度磨損又會上升。這是因為表面粗糙度過小使接觸面積增大分子間引力增強(qiáng)潤滑劑不能存儲于摩擦面內(nèi)易產(chǎn)生粘著和摩擦咬死現(xiàn)象。
導(dǎo)靴的日常維護(hù)
導(dǎo)靴是保持電梯平穩(wěn)運(yùn)行的重要裝置，導(dǎo)靴是否正常工作將直接影響電梯噪音舒適感平穩(wěn)度以及平層誤差等。因此要做好導(dǎo)靴的日常維護(hù)。
電梯是特種設(shè)備，根據(jù)我國特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范TSG/T5001-2009《電梯使用管理與維護(hù)保養(yǎng)規(guī)則》半月維保項目和要求第10項:導(dǎo)靴上油杯的維?；疽笫菓?yīng)檢查吸油毛氈齊全，油量適宜，油杯無泄漏。季度維保項目和要求第7項靴襯和滾輪的維保基本要求是：清潔磨損量不超過制造單位的要求。作為專業(yè)的電梯維保人員僅做到這些基本維保要求是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。一個負(fù)責(zé)任的企業(yè)應(yīng)該從零部件的采購、電梯的安裝到后續(xù)的維護(hù)保養(yǎng)等各環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)，保證靴襯材料的強(qiáng)度、硬度、耐磨性等機(jī)械性能，保證電梯導(dǎo)軌工作面的加工質(zhì)量，保證電梯安裝時的導(dǎo)軌直線度，兩列導(dǎo)軌對鉛垂線的平行度保證導(dǎo)軌安裝支架的間距和剛度及導(dǎo)軌接頭處的間隙修配。電梯投入運(yùn)行后滑動導(dǎo)靴的維護(hù)檢查應(yīng)該從以下幾個方面著手。
(1)轎廂導(dǎo)靴的靴襯側(cè)面與導(dǎo)軌間隙為05~1mm彈性滑動導(dǎo)靴靴襯與導(dǎo)軌頂面無間隙導(dǎo)靴彈簧的調(diào)節(jié)范圍不超標(biāo)。固定式滑動導(dǎo)靴靴襯與導(dǎo)軌頂面間隙為1-2mm。對重導(dǎo)靴靴襯與導(dǎo)軌頂面間隙不大于2.5mm
(2)檢查轎廂上部導(dǎo)靴和對重導(dǎo)靴。人站轎廂頂部，將轎廂和對重檢修運(yùn)行在適合檢查的水平位置，向前后左右來回擺動轎廂或?qū)χ乜蚣芸梢詸z查側(cè)隙和頂隙大小及靴襯磨損情況，還可對彈簧的彈簧力進(jìn)行檢查。檢查轎廂下部導(dǎo)靴：檢修人員應(yīng)站在底坑內(nèi)將轎廂運(yùn)行到最底層適合檢修位置，通過前后左右晃動轎廂檢查導(dǎo)靴情況。如果頂隙過大可以把靴襯取下在其頂面加墊片調(diào)整。若側(cè)隙過大對于嵌片式靴襯可通過側(cè)靴襯調(diào)節(jié)螺栓調(diào)整好側(cè)隙。整體式靴襯則可在靴襯側(cè)背面加墊片調(diào)整使間隙靠一邊稍大。如調(diào)整后效果不理想最好的方法是更換新靴襯。
(3)保持導(dǎo)軌清潔潤滑及時清除清洗導(dǎo)軌面及靴襯內(nèi)的臟物。由于轎廂的上下運(yùn)動會帶動井道內(nèi)空氣的流動及沙塵的飛舞。這些沙塵極容易被吸附于導(dǎo)軌工作面上造成靴及導(dǎo)軌的嚴(yán)重磨損，因此對滑動導(dǎo)靴的導(dǎo)軌工作面應(yīng)按規(guī)定清洗保證導(dǎo)靴正常工作降低運(yùn)行時的摩擦噪聲，提高靴襯的使用壽命。
(4)靴襯磨損嚴(yán)重卡入異物、間隙過大或安裝歪斜會造成轎廂運(yùn)行時的啃軌現(xiàn)象。當(dāng)進(jìn)行例行檢修時發(fā)現(xiàn)導(dǎo)軌側(cè)面有狹小而又明亮的劃痕，嚴(yán)重時痕跡上帶有毛刺靴襯側(cè)面磨損不均勻并有毛刺轎廂在起動和平層時出現(xiàn)走偏、扭擺等現(xiàn)象基本可以判斷發(fā)生啃軌。出現(xiàn)啃軌的原因很多主要是導(dǎo)軌安裝扭曲歪斜或松動上下導(dǎo)靴安裝未對中，且與導(dǎo)軌間隙不一致轎廂架變形或靴座螺栓松動靴襯外形尺寸太小在靴頭內(nèi)晃動。此時應(yīng)根據(jù)具體原因調(diào)整消除啃軌并更換靴襯。
5、結(jié)束語
滑動導(dǎo)靴的靴襯無論是鐵的、尼龍的或硬質(zhì)塑料的在電梯運(yùn)行過程中靴襯與導(dǎo)軌之間總有摩擦力存在。這個摩擦力不但增加曳引機(jī)的負(fù)荷而且是運(yùn)行時引起轎廂振動和噪聲的原因之一。為了減少導(dǎo)靴與導(dǎo)軌之間的摩擦力節(jié)省能量提高乘坐舒適感應(yīng)加強(qiáng)導(dǎo)靴的日常檢查維護(hù)、清理清潔、潤滑、調(diào)整以及及時更換靴襯必要時可以改換滾輪導(dǎo)靴。
