電梯導軌是電梯的重要組成部件，它的平直度直接影響電梯的運行性能，如平穩度、噪聲等。電梯導軌是電梯系統中的重要組成部件，其毛坯材料在軋制、擠壓、拉拔、冷卻、運輸、捆垛以及各種加工過程中，因外力作用、溫度變化及內力消長而發生彎曲變形。這些變形將影響電梯導軌加工后的平直度，從而影響電梯運行時的平穩性及噪聲等。因此電梯導軌毛坯材料的矯直成為保證電梯導軌加工質量的重要環節。近年來，隨著現代建筑業的蓬勃發展，高層建筑對垂直升降電梯的質量要求越來越高，因此電梯導軌的矯直問題日顯重要。目前，針對管棒材等對稱截面的矯直研究較多，電梯導軌T型鋼由于橫截面尺寸的復雜性，未見系統的矯直理論研究。而且，彎曲彈塑性變形過程中非對稱截面型材的中性層不在橫截面的形心上，鋼結構設計及應用中不考慮中性層的移動會導致一些事故的發生。
　　1.彎曲變形分析
　　電梯導軌機加工常見的工藝流程為：毛坯檢驗、鋸切兩端頭、定尺寸、刨削兩側面及頂面、倒角４５°、銑榫槽及斷面、鉆連接底孔、銑連接板固定處加工面、锪連接孔平面、矯直、檢驗、刷漆及防銹處理、包裝、入庫。由此可見，導軌彎曲變形主要來自以下幾個方面：首先，電梯導軌毛坯一般采用鋼鐵企業提供的軋制Ｔ型鋼，材質為Ｑ２３５Ｂ，毛坯在軋制、擠壓、拉拔、冷卻過程中，受到溫度變化及內外力作用，容易產生彎曲變形；其次，導軌毛坯在運送至加工地的過程中，導軌毛坯的運輸、捆扎、堆放方式會影響其平直度；最后，電梯導軌在長度方向的尺寸遠大于截面尺寸，為典型的長桿類零件，剛性差，易變形，且在刨削加工過程中的金屬切除量不均衡，殘余應力大，導致導軌容易發生彎曲變形。
　　為準確反映電梯導軌垂直方向的彎曲變形，利用自主研發的電梯導軌平直度測量系統進行測量。該測量系統上位機以Ｌａｂｖｉｅｗ為開發平臺，下位機采用西門子ＰＬＣ控制激光位移傳感器進行采樣及處理。利用測量結果擬合出導軌原始彎曲變形的曲線，準確反映了導軌垂直方向一維變形的特點，并進一步利用曲率公式得出各變形的原始曲率值，為相應位置矯直曲率及行程的計算提供了依據。
　　2.矯直曲率方程的建立
　　2.1矯直過程的曲率關系
　　曲率是工件彎曲程度的反映，要使工件得到矯直，工件在矯直過程中的各種曲率需要滿足一定的關系。工件的中性層在彎曲中不改變長度，中性層的曲率變化可以正確代表彎曲程度的變化。取導軌中性層中的單位弧長ｌ，該弧長對應的弧心角即為該弧段對應的曲率值。設導軌原始彎曲曲率為Ｃ０，矯直時導軌的反向彎曲曲率為Ｃｗ，矯直卸載后的彈復曲率為Ｃｆ，卸載后殘留變形對應的曲率為Ｃｃ，在矯直過程中總彎曲變形為ＣΣ。總彎曲率可表示為：
　　ＣΣ＝Ｃ０＋Ｃｗ（１）
　　導軌的反彎曲率與彈復曲率、殘留曲率存在以下關系：
　　Ｃｆ＝Ｃｗ－Ｃｃ（２）
　　為達到矯直導軌的目的，須使導軌在卸載后的殘留曲率為零，即Ｃｃ＝０，可得矯直曲率方程式Ｃｆ＝Ｃｗ，即在校正工件時，選用一個正好與彈復曲率相等的反彎曲率對工件進行矯直。對曲率做相對性處理，定義曲率與彈性極限曲率的比值為曲率比Ｃ珚，顯然經相對化處理后各曲率間關系仍成立，同時矯直曲率方程可表示為：
　　Ｃｆ＝Ｃｗ（３）
　　3.矯直行程的確定
　　曲率方程為電梯導軌矯直提供了理論依據，但在實際的矯直工藝過程中，反彎曲率難以直接作為導軌矯直的實施參數，矯直行程卻能通過控制壓力機的下壓量而精確地加以控制，因此在矯直工藝中一般以矯直行程作為矯直參數。
　　在矯直實施時，將變形的電梯導軌置于特制的兩支點上，壓頭布置在兩支點之間，支點間距為２ｌ。由式（３）可知，要使導軌在撤出外力后彈復變直，反彎矯直曲率與彈復曲率相等，而彈復屬于彈性變形，因此在反彎壓下的撓度屬于彈性變形撓度。根據材料力學可求出電梯導軌矯直時對應的反彎撓度，進而將導軌的原始撓度δ０與δｗ相加，則可確定矯直行程。以Ｔ９０／Ｂ電梯導軌為例，代入其截面參數并給定矯直支點距離，可求出各對應原始變形撓度所需的反向彎曲曲率與矯直行程。在支點距分別為５００和４００ｍｍ情況下，按線性強化材料特性計算的當矯直不同原始彎曲曲率比Ｃ０時的矯直行程曲線。
　　4.結論
　　從電梯導軌生產流程出發，分析電梯導軌彎曲變形的產生原因，利用自主研發的測量系統擬合導軌的一維彎曲變形的特征曲線。由初始變形量的大小，電梯導軌立式矯直具有４種可能的矯直狀態，利用彈塑性理論并考慮到矯直過程中金屬的強化作用，分別對這４種矯直狀態進行彎矩求解，得出在各情況下的彎矩比，從而獲得其矯直曲率方程組，并以Ｔ９０／Ｂ電梯導軌為例給出了反彎曲比與原始曲比的關系曲線。在矯直實施的具體過程中，以曲率為控制對象在實踐中難以實現，故給出了矯正電梯導軌初始彎曲變形量的矯直行程計算公式，并以Ｔ９０／Ｂ導軌為例，給出其矯直行程與原始曲率比的關系曲線，為實際矯直工藝的實施提供了方便，有效地結合矯直參數和生產實際。本文在計算矯直參數時，沿用了彈塑性理論的基本假設，在電梯導軌矯直實踐中應對矯直曲率方程及矯直行程公式的參數進行適當修正，且在對Ｔ９０／Ｂ電梯導軌進行實例分析時，依據現有的電梯導軌反彎壓力矯直機的標準，選定５００、４００ｍｍ兩個支點距對矯直行程進行求解，支點距對矯直參數的一般性影響仍需進一步研究。■