新型无机房电梯控制柜体的设计分析

新型无机房电梯控制柜体的设计分析

许广

永日电梯江苏有限公司

摘要：在当今物价日益上涨的社会当中，一家企业能否在竞争激烈的市场当中稳定的发展，最基本的就是有效控制产品的加工成本。而加工成本的控制包含了多个方面的因素，有材料的选用、产品的加工工艺、生产周期等。这就需要我们机械设计人员来不断的改进产品设计，设计出更低加工成本以及更能适应企业稳定发展的产品。使企业能在竞争激烈的市场中站稳脚跟。

关键词：材料，工艺，效率，成本，新型控制柜体；无机房

市场上常见到的电梯控制柜体均是采用钢板焊接而成。柜体各零部件以及用于安装电气元件的主安装板是经过剪，冲，折，焊接成型，打磨修整，最后表面喷涂处理来完成柜体的加工，然后将各类电器元件安装板和电器元件的安装于柜体内，完成各电器元件的安装及连线工作。整个加工工序繁琐，周期长，生产工艺复杂，生产效率较低，尤其是需要采用表面喷涂处理，从而导致生产环境差，造成环境污染。表面喷涂还带来的不利状况是：控制柜在装配电气元件，检测及运输的过程中，经常会造成喷涂表面损伤，需要重新进行返工，加长产品的加工周期。焊接成型的柜体，其加工效率也较低，尺寸难于控制，同时影响作业环境，其焊接变形也是焊接的缺点。一体式的焊接柜体，也不利于元器件的装配及接线。基于这些不利因素，这样的产品已失去市场的竞争力，阻碍企业的发展，需要设计出更新换代的产品。

1.新型控制柜体的结构

新型电梯控制柜体从结构上主要分为三个部分：柜体部件、电阻箱部件和底座组件。其主要部分为柜体部件，是电梯变频器及各类主要电气元器件的安装载体，由柜门、前后、左右、上下封板及安装于里面用于安装电气元器件的主安装板组成；电阻箱部件由前后封板、侧板、底板及安装电阻的安装板组成；底座部件由底座梁和各底座连接板组成。新型控制柜体结构见图1。

图1新型控制柜体结构

1-电阻箱组件；2-柜体组件；3-底座组件

2.新型控制柜体材料的选用

一个产品选用的材料在整个产品的成本当中也相当重要，结合于强度要求、外观要求、加工难易程度等多方面因素来选取。对于控制柜材料的选取可着重于强度和加工难易程度上考虑，美观方面没有特别严格的要求，只需要有较好的耐腐蚀性。以往的控制柜体是采用碳钢板焊接而成，在强度方面、加工难易程度方面均可满足要求，但在耐腐蚀性方面，需要另喷涂油漆。喷涂油漆如需外协工厂喷涂的话，这就延长了制作周期，另一方面是现在一些小企业的喷涂技术在漆层附着力、耐腐蚀性等方面处理的还不是很好。在搬运和运输的过程中的碰撞容易造成掉漆、刮伤等方面的外观缺陷。因此，普通碳钢板焊接成型的控制柜体已不适应市场。

电解板，又称电镀锌板，。与其他金属相比，锌是相对便宜而又易镀膜的一种金属，属低值防蚀电镀层，被广泛用于保护钢铁件，它不仅能防止大气的腐蚀，也可用于外观的装饰。控制柜体放置于电梯机房内，机房为控制柜以及曳引机等主要电器元件的专用房间，机房内是对温度和湿度，通风条件等多方面都有所要求，也不允许有任何化学物质的腐蚀，因此在耐腐蚀方面没有太高的要求，电解板作为制作控制柜体的材料即可满足要求。另外一方面电解板外观不需要另外喷涂装饰油漆，其本身已电镀了一层锌膜，对于没有太高外观要求的控制柜来说，即可满足，这样便更能缩短其制作生产周期，同时也可省去喷涂的制作成本。在机械性能方面，电解板是经冷连轧组轧制再经过CAPL机组退火出来的，CAPL对板材进行退火过程即板材经回复、再结晶、到晶粒长大的过程，从而提高了板材的性能，机械性能远优越于普通碳钢板，在板材厚度方面，只需板厚为1.2mm的板材经过折弯加固，即可满足控制柜体的强度要求。因此，结合于多方面综合考虑，电解板最为适合作为控制柜体的加工板材。

图2新型柜体组件

1-左封板；2-上封板；3-后封板；4-右封板；5-抽芯铆钉；6-主安装板；7-下封板；8-柜门；

3.新型控制柜体的加工工艺

在控制柜中，柜体部件的结构较为复杂，是各类电梯电气元件的载体，涉及到柜体的加工和电器元件的安装及接线工作，主要影响控整个制柜的加工进度，下面主要对柜体部件的加工工艺进行分析。用于制作控制柜体的材料均为钣金件，常见碳钢板制作的控制柜体的制作过程一般为开料-冲孔-折弯-焊接成型-打磨修整。焊接成型工艺方面，其主要缺点为尺寸难易保证，生产效率也低，焊接成型的柜体还需打磨修整、去除焊渣处理，最后还需喷涂油漆，整个工序较为复杂，同时焊接工艺还会影响车间作业环境。电解板制作的控制柜体区别在于前者控制柜体是通过焊接成型，后者则是通过抽芯铆钉将各零件装配完成。这样既可避免焊接变形造成的尺寸误差，无需打磨修整，保证了尺寸方面的要求，提高了产品的质量，又省去了喷涂油漆工序，避免表面喷涂的二次表面损伤，生产周期就随之缩短，降低了劳动强度，优化了生产环境。如图2所示为新型柜体组件。

电梯控制柜体大部分电气元件安装于柜体组件内，可以说是控制柜体的主要部件，其后面电气原件的安装和连线工序也尤其重要，可影响到整个生产周期的长短。焊接成型的柜体组件是先将柜体焊接成型，电气元件主安装板用螺栓固定于柜体内部，最后才进行电气元件的安装和连线工作。这样受到柜体空间的限制，在电气元件安装和连线方面的工作难度加大，同时还可能会对操作人员造成伤害，生产效率低，也不宜做大批量库存的生产。新型的柜体组件是在装配成型工序前，可先进行电气元件的安装和连线工作。如图3所示为用于安装电气元件的主安装板，其制作工艺较为简单，经过开料-冲孔-折弯三道工序即可完成。三道工序均由自动化加工机器设备加工完成，尺寸得到保证，生产效率较高，适合做批量生产。均可在本企业内加工完成，不受外界因素的影响，减少制作周期，还可单独放置于工作台上进行电气元件的安装和接线工作，不受任何空间的限制，操作方便快捷，这样生产时间也将随之而缩短，生产效率得到了提高。单一的零件做库存总比整体控制柜体占用的空间小，生产场地的利用率就得到了提高。其他零件也均为折弯成型的钣金件，其占用的空间也较小，只需摆放于一般货架上即可，在仓库空间允许的条件下，可做大批量库存的生产，高效率的自动化设备和简单的加工工序，这样的生产效率更能提高一大截。

图3主安装板

4.结语

近几年，我国工业技术发展突飞猛进，逐渐形成全自动化生产。各企业为使更能在竞争激烈的市场中得到更好的发展，不断的引进先进的生产设备，降低产品的加工成本等。新产品也只是一个时期的“新”，随着科学技术的发展，只有不断的改进加工产品的设计，简化加工工序，以适应现有的生产条件，同时也要不断的寻找出更加廉价、环保、轻便的加工材料。设计出更高效率、低成本、低碳环保的产品才有利于适应市场的发展，企业才能得到更加稳定而持续的发展。