（机械工程专业论文）电梯全寿命周期的质量性能评估系统.pdf

电梯全寿命周期的质量性能评估系统 电梯全寿命周期的质量性能评估系统 摘要 经济不断发展，科学技术日新月异的今天，楼的高度已和经济发展同样的速 度成k 起来。作为建筑的中枢神经，电梯起着不可或缺的作用，电梯作为建筑物 内的主要运输上具，像其他的交通工具一样，已经成为我们日常牛活的一个不可 缺少的组成部分。我国国民经济以较高的速度持续增长，城市化水平不断提高。 这从客观上导致了我国电梯行_ e 的空前繁荣景象，事实七中国已成为全球最大的 电梯市场之一。目前我国电梯市场上可以选择全世界几乎所有的电梯品牌，在如 此众多的电梯供应商面前，面对这五花八门的状况，电梯的选择和配置以及价格 上的考虑就成为一个令人头疼的问题。怎样规范电梯性能评估，减少人为因素， 做到电梯的评估过程客观、科学和严谨，是急需解决的问题。 本文首先叙述r 电梯行业的发展情况，主要说明r 电梯系统在我们国家的使 用情况，指出在电梯性能评估的过程中存在的弊端。阐明了本文所提出的电梯性 能评估系统的研究目的和现实意义。 其次，奉文详细叙述了电梯的结构和功能。着重说明、分析电梯八大系统组 成的主要构件与装置的工作原理、设备特点、故障原冈以及查找方法等。 最后，小人根据电梯八大系统的结构和功能的特点，运用模糊数学的方法， 建立数据库，实现了电梯性能评估系统，本系统共有三个功能模块，基础数据维 护模块、电梯性能评估模块和使用帮助模块。仿真结果证明本系统能够很好的解 决电梯性能评估过程中存在的问题。 关键词电梯；电梯质景性能评估；系统；模糊数学；数据库 电梯全寿命周期的质量性能评估系统 e v a l u a t i o ns y s t e mo fe l e v a t o r su t i l i t i e si nl i f e t i m e s u n l n l a r v n o w a d a y s s c i e n c ea n dt e c h n o l o g yh a v e b e e nt a i ( i n gag f e a tc h a n g e t h eh e i g h t o f b l l i i d i n g s s e sa sr a p i d i ya st h ed e v e l o p m e n to f o i l re c o n o m y t h ee l e v a t o rp l a y sa ne s s e m i a lr o l ei nab u i l d i n gi “sav e r yi m p o r t a n tt m n s p o r t 幻o lj nab u j l d i n ga n di tb e c o m e sav i t a lp a r to fo u rd a i l y1 i f eo u rc o u n y se c o n o m y d 州e l o p sa tah i 曲e fs p e e d ，t h eg 哆l ea n dc o n s t r u c t i o no fc i t i e sa r ei m p r o v e d i tl e a d s t ot h ee j e v a t o r sp r o s p e r o u sd e v e l 叩m e n ti nc h j n ai nf a c t ，c h j n ah a sb e e no n eo f t h e l a r g e s te l e v a t o rm a r k e ti nt h ew o r l d t h e r ea r ea l lk i n do fp r o m i n e n tb r a n d si nt h e w o r l dw bc a nn e a pal o to fb e n e 6 t sf 岫mi t ，b u ta tt h es a m et i m e ，i tt a k e su ss e v e r a l c h a l l e n g e s ，s u c ha sh o w t oc h o o s eas u i t a b l ee l e v a t o lw h a tt h ef e a s o n 曲l ep r i c ei s h o wt om a k ea no b j e c t i v ea n ds c i e n t i f i cc o m m e n td u r i n gt h ee v a l u a t i o no fe l e v a t o r ? t h a t saq u e s t i o nn e e d e dt os o 重v e t h i sp a s s a g ea tf i r s tn 粕t e st h ed e v e l o p m e n to f d e v a t o r ，m a l 【i n ga ne m p h a s i so n t h e 印p l i c a t i o no fe j e v a l o r ss r s t e mi no u rc o u n t r y s e c o n d l y t h ep a s s a g em e n t i o n e de l e v 砒o r sc o n 咖c t i o n 卸du t i l i t i e s ，i n c 】u 曲l g i t sm 旬o re q u i p m e ma n dc h a r a c t e s t i c a t1 髂t ，a c c o r d i n gt ot h ep o i n t sm e n t i o n e da b o v e ，ig a t b 盯t h eu 如ld a t a 孤d e s t a b l i s ht h ee v a l u 砒i o n ss y s t e mo fe l e v a t o ft h i ss y s t e mc a nd e a lw i t hp r o b l e m s a p p e a n gi nt h ee v a i u a t i o no f e i e v a t o r s 如n c t i o n s k e v w o r d ：e i e v a t o r ；e v a l u a t i o no fe i e v a t o r su t n i t i e s ； s y s t 哪；a m b i g u o u sm a t h s ；d a t a b a s e 2 电梯全寿命周期的质量性能评估系统 1 1 电梯概论 第一章绪论 电梯是高层宾馆，高层商店，高层住宅，多层厂房和多层仓库等高层建筑不 可缺少的垂直方向的交通运输工具。 作为升降设备，据说它起源于公元前2 3 6 年的古希腊。当时阿基米德设计出 一种人力驱动的卷筒式卷扬机，共造出三台，安装在姚罗宫殿里。人们把这二台 卷扬机看做是现代电梯的鼻祖。事实卜，早在公元前儿o o 前后，我国的周朝时 期就出现了提水用的辘轳，这是一种由木制( 或竹制) 的支架，卷筒，曲柄和绳 索组成的简单卷扬机，它是利用轮轴原理制成的一种起重工具，通常安在井上汲 力 为2 ，蜗轮的齿数为6 4 。 那么其减速比i 旷6 4 ，2 = 3 2 ：l 即蜗杆轴每转一崮，而蜗轮轴只转l 3 2 圈。 减速器中的蜗杆与蜗轮的啮合外彤如图3 1 2 所示。 2 、按蜗杆蜗轮的相对位置分：上置式、下置式。 ( 1 ) 在减速器内，凡蜗杆安装在蜗轮i j 面的称为蜗杆上置式。其特点是： 减速箱内蜗杆、蜗轮齿的u 齿合面不易进入杂物，安装维修方便，但润滑性较差。 ( 2 ) 存减速器内，凡蜗杆置于蜗轮下面的称为蜗杆下置式。其特点是：润 滑性能好，但对减速器的密封要求高，否则很容易向外渗油。 3 、按蜗杆的形状分：圆柱形、圆弧面。 ( 1 ) 圆柱形蜗杆这种蜗杆又按其横截面轮廓线的形状，有阿基米德螺线 蜗杆、延长渐形线蜗杆、近似于阿基米德螺线蜗杆等。 阿基米德螺线蜗杆也称普通蜗杆，其特点是轴向截面上的齿廊为直线性：延 长渐开线蜗杆基轴向截面上的齿廓为圆弧型，法向截面上的齿廊为直线性：近似 于阿基米德螺线蜗杆其轴向截而和法向截面上的齿廊均为圆弧型。只前，在国产 电梯上使用的减速器内，多采用圆柱形延长渐开线蜗杆。 ( z ) 圆弧丽蜗杆其特点是蜗杆的圆弧曲面包围蜗轮，所以啮合的齿面增 多( 约为阿基米德蜗杆的3 倍左右) ，传动能力比圆柱形蜗杆强，但因这种蜗杆 制造比较复杂，所以目前在国产电梯上使用的减速器内，还未曾及。 电梯全寿命周期的质量性哉评估系统 2 2 4 曳引钢丝绳 按曳引钢丝绳的工作条件，要求其强度大、韧性好、允许弯曲半径小，疲劳 极限高，与曳引轮绳槽面接触好。因此对使用的钢丝绳在有关方面提出必要的要 求。 1 、我国国家标准g b 8 9 0 3 8 8 电梯用钢丝绳规定，电梯曳引钢丝绳要使 用： 6 1 9 s + n f 或 8 】9 s + n f的钢丝绳 2 、钢丝绳公称直径：不小j ：8 m m 。 3 、使用的钢丝绳根数：最少应有2 根，每根钢丝绳应是独赢的。若采用同 绕法，应计算钢丝绳根数而不是其下垂数。在实际应用中，电梯一般采用4 巧 根钢丝绳。 4 、曳引轮或滑轮的直径：应不小于曳引绳公称直径的4 0 倍。 5 、曳引钢丝绳的安全系数：( 是指装有额定载荷的轿厢停靠在最低层站时， 一根钢丝绳的破断拉力( 负荷) 与这根钢丝绳所受的最大荷力之n 的比值) ( 1 ) 对j ：用二根或二根以上钢丝绳的曳引驱动电梯不小于1 2 。 ( 2 ) 对于用二根钢丝绳的曳引驱动电梯不小于1 6 。 ( 3 ) 对于卷筒驱动电梯不小于1 2 。 6 、钢丝绳及其端接装置的接合处机械强度：至少应能承受钢丝绳最小破断 负荷的8 0 。 7 、电梯曳引钢丝绳的结构和直径应符合表1 的规定。 表1 钢丝绳结构公称直径r m m ) 6 x 】9 s + n f6 、8 、1 0 、1 1 、1 3 、1 6 、1 9 、2 2 8 1 9 s + n f8 、l o 、1 1 、1 3 、1 6 、1 9 、2 2 8 、电梯曳引钢缝绳的直径允许偏差应符合表2 的规定。， 袁2 1 4 电梯全寿命周期的质量性能评估系统 ( m m )无载荷 5 最小破断载荷 l o 最小破断载荷 + 6+ 5+ 4 l o + 2+ 1o + 5 + 4 + 3 1 0 + 2+ lo 9 、钢丝绳的椭圆应不大于公称直径的3 。 1 0 、电梯用钢丝绳的公称抗拉强度： ( 1 ) 单一抗拉强度钢丝绳当整个钢丝绳中的钢丝的抗拉强度均相同。 ( 2 ) 双强度钢丝绳当钢丝绳外层钢丝与内层钢丝的抗拉强度不同时， 一般内层钢丝的抗拉强度要比外层为大。 我国电梯用钢丝绳强度级别的配制见表3 ( g b 8 9 0 4 _ 8 8 ) 表3 钢丝绳抗拉强度级别 强度级别配制抗拉强度级别( n m m 2 ) 单一强度级别1 5 7 0 或1 7 7 0 外层钢丝 1 3 7 0 双强度级别 内层钢丝 1 7 7 0 2 3 导向系统 2 3 1 导向系统功能 限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只沿着各自的导轨作升降运 动，使两者在运行中平稳，1 i 会偏摆。 有了导向系统，轿厢只能沿着在轿厢左右随侧的嚷直方向的导轨上下运行。 对重只能沿着位于对重两侧的嚷直方向的导轨 ：卜- 运行，所以电梯的导向系 统，包括轿艏的导向和对重的导向两个部分。 2 3 2 导向系统的组成及其位置 不论是轿厢导目和对重导向均南导轨、导靴和导轨架组成。轿厢以曲根导轨 和对重的两根导轨限定了轿厢与对重在井道中的相互位置；导轨架作为导轨的支 电梯全寿命周期的质量性能评估系统 撑件，被固定在井道壁；导靴安装在轿厢和对重架的两侧( 轿厢和对重各装有四 个导靴) ，导靴里的靴衬( 或滚轮) 与导轨工作丽配合，使一部电梯在曳引绳的 牵引下，一边为轿厢、另边为对重，则分别沿着各自的导轨作l 下运行。 2 3 3 导轨 、导轨的作用 1 、作为轿厢和对重在曙直方向运动时的导向，限制轿厢和对蘑的活动自由 度( 两根导轨为轿厢运动导向，另两根导轨作为对重运动的导向，通常轿厢用导 轨要稍大于对重用导轨，故俗称轿厢导轨为“大道”，对重导轨为“小道”； 2 、当安全锚动作时，导轨作了被夹持的支承件，承受着轿厢或对重向f 的 制动力，使轿厢或对重不至下滑； 3 、防止南于轿厢的偏载而产生歪斜。 二、导轨的种类和规格 1 、一般钢导轨，常采用机械加工方式或冷轧加工方式制作。电梯中大量使 用的“t ”形导轨，但对于货梯对重导轨和速度为l f t l s 以下的客梯对重导轨， 般多采用“l ”型导轨( 规格为l 7 5 7 5 x 8 1 0 ) 。 2 、t 型导轨的规格： t 型导轨是电梯常见的专用导轨，具有良好的抗弯性能及良好的可加工性 能。 t 型导转的主要规格参数，是底宽b ，高度h 和工作面厚度k 。我国原先刖b x k 作为导轨规格标志。现己推广使j l j 国际标准t 型导轨，共有十三个规格，以 底断宽及工作面和力| i 工方法：即以“b 肋工方法”作为规格标志。如表所卅；，并 列出具体的尺寸。 电梯全寿命周期的质量性能评估系统 规格标意雇置6 高度工作面厚度 4 5蚰5 5 05 05 7 06 59 ”0 2 7 0加8 t 7 5 - l 7 55 59 t 7 5 2 7 5 6 2q 。r 7 ；3 f b j7 5 6 2 l o t 8 2 ( b ) 8 25 鹋舄9 t 8 9 a ( b 】8 96 21 5 髓 t 9 n ( b )帅7 51 6 甲j 2 ， “i )i 嚣 8 2 撕 t 1 z j bi ”聃91 5 髓 t 1 2 7 f b )i b 891 58 b 三、导轨的技术性能要求 1 、材质要求： 电梯导轨材料多采用普通碳素钢a 3 f 轧制，要求具有足够的强度，有足够 的韧性，在受到突发性冲击时，不致发生断裂。 我国规定，导轨材料应符合g b 7 0 0 一7 9 中a 3 钢的要求，其强度为 3 7 0 5 2 0 n 舢2 。 有些国家还埘导轨用钢规定了延伸率，其意义与我国规定强度最大值一样， 目的是为了保证材料的韧性。 2 、截面几何特性： 导孰的抗弯能力，取决于横截面的几何特性。抗弯是电梯导轨的主要客受力 形式。导轨的抗弯强度与截面的抗弯模量w 有关，抗弯钢度与截面的轴惯性矩 j 有关。t 型导轨所以能得到广泛应用，其原因就是其截面- 形状具有理想的抗弯 模量与轴惯性矩，而使导轨具有良好的抗弯能力。 3 、_ _ l ：作面的粗糙度( 工作面是指导轨与导靴接触( 合) 的表丽) ： 导轨工作面的粗糙度，对电梯运行平稳性有不町忽视的影响，特别是高速电 梯，影响尤为显著。对机械加工导轨，加工纹的形状和方向也会影响到电梯的运 行。实践证明，导轨宜采_ | 刨削加_ t ，其加l 痕的流向与电梯运动方向一致，而 小宜采用铣加工。 我闵导轨标准，其加工方法有机械加工和冷拉加工两种。对机械加工导轨， 要求纵向的粗糙高于横向，其意义是考虑加工痕的流向对电梯运行的影响： 电梯全寿命周期的质量性能评估系统 纵向机械加工导轨r a = l6pm ( r a 为表面轮廓算术平均偏差) 冷拽导轨3 2u m r a 6 3u i t i 横向机械加工导轨和冷拉导轨均为3 2pm r a 6 3pm 对工作面粗糙度不作要求的导轨，只能应用在杂物梯、低速梯的对重等。 4 、几何形状精度： 导轨的几何形状误差主要指工作面的直线度和扭曲。 ( 1 ) 直线度： 导轨工作面的粗糙度是丁作面的微观不平，而直线度偏差则是l + 作面的宏观 性不平，后者对电梯的运行平稳性影响自然更大。 我国导轨标准以b ，a 的比值来评价导轨的直线度。a 为测量点与基准点之 阐的最短距离；b 为测晕点与基准平面之问的最人距离；a 是榆查最短长度，为 l 米。b a 的值应符合下表的规定。 标准导轨的b a 值m m 导轨加丁方法和规格b a ( 最大值) 1 4 s 氏1 s o f ko0 0 1 6 冷拉导轨 其它00 0 1 4 机械加工导轨 o0 0 1 0 ( 2 ) 扭监： 导轨的扭曲，是导轨在内部应力作用下的一种永久性变形。变形过大的导轨 将无法安装和使用。我国导轨标准，以导轨的扭转角y ( 图5 6 ) 来评价扭曲程 度。在测量时，要求在导轨长度不小于1 m 的条件下进行，并应符合表5 5 的要 求。 ( 3 ) 厚度偏差： 导轨厚度的偏差应不大于01 n 珊。 2 3 4 导靴 一、概述 l 、功能： 导戳的凹形槽( 靴头) 与导轨的凸形工作两配合，使轿厢和对重装置沿羞导 电梯全寿命周期的质量性能评估系统 轨i ：f 运动，防止轿厢和对重装置运动过程中偏斜或摆动。 2 、位置： 导靴分别装在轿厢和对重装置上。轿厢导靴安装在轿厢上梁和轿厢底部安全 钳座( 嘴) 的下面，共四个。对重导靴是安装在对重架的上部和底部，一组共四 个。实际上导靴是在水平方向向同定轿厢与对重的位置。 3 、组成： 个导靴一般可以看成是由带网形槽的靴头、靴体和靴座组成。简单的导靴 可以南靴头和靴鹰构成。靴头可以固 _ e 的，也可以活动( 浮动) 的；靴头可以足 凹形槽与导轨配合，也可以用三个滚轮与导轨配合运行。 2 4 轿罪 2 4 1 轿厢及其构造 轿厢本身主要由轿厢架和轿厢体砥部分构成，其中还包括若干个构件有关的 装置。 轿艚架是承重结构件，是一个框形金属构架，由上、下、夜梁和拉条( 拉丰t ) 组成。框架的材质选用槽钢或按要求压成的钢板，上、下、立梁之间一般采用螺 栓联结。在上、下梁的四角有供安装轿厢导靴和安全钳的平板，在上梁巾部下方 有供安装轿顶轮或绳头组合装置的文装板，在立梁上( 也称侧立柱) 留有安装轿 豚开关板的支架。 轿厢体形态像一个大箱子，由轿底、轿壁、轿项及轿门等组成，轿底框 架采川规定型号及尺寸的槽钢和角钢焊成，并在上面铺设一层钢板或小板。 为使之美观，常在钢板或木板之上再粘贴一层塑料地板。轿壁由几块薄钢板 拼合丽成。每块构件的中部有特殊形状的纵向筋，目的是增强轿壁的强度， 并在每块物体的拼合接缝处，有装饰嵌条遮住。轿内壁板面上通常贴有一层 防火颦料板或采用具有图案、花纹的不锈钢薄板等，也有把轿壁填灰磨平后 再喷漆的。轿擘问，以及轿壁与轿顶、轿底之间般采用螺钉连接、紧固。 轿顶的结构与轿壁相似，要求能承受一定的载乍( 因电梯检修工有时需在轿 顶上工作) ，并有防护栏以及根据设计要求设置安全窗。有的轿顶下面装有 电梯全寿命周期的质量性麓评估系统 装饰板(般客梯有，货梯没有) ，在装饰板的上面安装照明、风扇。 另外，为防止电梯超载运行，多数电梯在轿厢设置了超载装置。超载装置 安装的位置，有轿底称重式( 超载装置安在轿厢底部) 及轿顶称重式( 超载装置 安在轿厢上梁) 等。 2 4 2 轿厢架 轿厢架是个承重构架，其钢材的强度和构架的结构，要求都很高，牢固性要 好。 ( 一) 轿厢架的构造 不论是哪种轿厢架的结构型式，一般均由于梁、立柱、底梁、拉杆等组成。 这些构件一般都采用型钢或专f 、j 摺边丽成的型材，通过塔接板用螺辁接厢，或轿 厢下坠与底坑内缓冲器相撞时，不致发牛损坏情况。对轿厢架的上梁、下梁还要 求在受载时发牛的最大挠度小于其跨度的l 1 0 0 0 。 ( 二) 轿厢絮型式分类 轿厢架有两种基本构造。 1 、对边形轿厢架：适用于具有一面或对面设旨轿门的电梯。这种形式轿厢 架受力情况较好，当轿厢内作用有偏心载荷时，只在轿架支撑范围内发生拉力， 或在立柱上发生推力，这是大多数电梯所采用的构造方式。 2 、对角形轿厢架：常用在具有相邻两边设置轿门的电梯卜，这种轿厢架在 受到偏心载萄时使各构件不但受到偏心变曲，而且其顶架还会受到扭转的影鸭。 采力情况较荠，特别对l ：重型电梯，应尽量避免采用。 2 4 3 轿厢顶的结构及强度要求 由于在安装、检修和营救的需要，轿厢项有时需要站人，我国有关技术标准 规定，轿顶要能承受i 个携带工具的检修人员( 每人以1 0 0 k g 讣) 时，其弯曲挠 度应不大于跨度的1 门o o o 。 此外轿顶上应有一块不小于o1 2 m 2 的站人用的净面积，其小边长度至少应 为o - 2 5 m 。对j ：轿内操作的轿厢，轿顼上虚没置活板j 、j ( 即安全窗) 其尺寸应不 小ro3 5 m o5 m 。该活板门应有手动锁紧装置，可向矫外打开，活板门打开后， 电梯全寿命周期的质量性麓评估系统 电梯的电气联锁装置就断开，使轿厢无法开动，以保证安全。同时轿顶还应设置 摊气风扇以及检修开关，急停开关帮电源掭废以供应检修人员在轿顶上工作时使 用的需要。轿顼靠近对重的一面应设胃防护栏杆，其高度不超过轿厢架的高度。 2 4 4 轿厢壁及轿厢底的强度要求 l 、轿壁： 为了保证使用安全，轿壁必须有足够的强度，我圈电梯制造与安装安全规范 规定，轿厢内任何部位垂直向外，n ：5 c m 2 圆形或方形丽积上，施加均匀分布的 3 0 0 n ( 牛顿) 力，其弹性变形不大于1 5 m m ，且无永久变形。 另外在靠井道侧的轿壁上，为了减小振动和噪声，要粘附吸振隔音材料。为 了增大轿壁阻尼，减小振动，通常在壁板后亟粘贴夹层材料或涂上减振秸子。 当两台以上电梯共设在一个井道中时为了应急的需要，可在轿厢内侧壁上 升发安全门。安全门只能向内开启，并装有限位开关，当门开肩时，切断电路。 门的宽度不小于o4 m ，高度不小j 二1 5 m 。 2 、轿底： 为了防l 卜箱体振动，常采用框架式底梁，在底框与轿底之问加入6 8 块专门 制造的橡皮块。 在轿底的前沿应设有轿门地坎及护脚板( 挡板) ，以防人在层站将脚板插入 轿厢底部造成挤压，护脚板的宽度与层站入口处一样，其高度至少为o7 5 m ，且 斜面向卜延伸。 对于集选控制客梯的轿厢底部，有b j 还装有超载装置的传感装置。 2 4 5 轿厢整体的安装使用要求 轿膳的安装质量直接关系到电梯的使用性能，许多机械性的故障多出于安装 不当。轿厢的安装应达到以f 要求： ( 1 ) 轿瓶架底梁和轿丽底i ：平面的水平度都不应超过2 ，1 0 0 0 。 ( 2 ) 轿厢架两侧立柱在整个高度上的垂直度不应超过1 5 m m 。 ( 3 ) 轿厢底、轿厢壁、轿厢顶嫘栓连接紧固，在轿厢门一边的轿雕壁的垂 直度不应超过l 1 0 0 0 。其它面轿厢壁不允许歪斜。 电梯全寿命周期的质量性能评估系统 ( 4 ) 轿底允许用挚片校正，轿厢各组成部分的接合处应保持垂真或水平， 无过人的拼缝影响美观。 2 5 电梯门系统 2 5 1 电梯fj 系统及其作用 1 、门系统的组成： 门系统主要包括轿门( 轿厢门) 、层门( 厅门) 与开门关门等系统及其附属 的零部件。 2 、作用： 层门和轿门都是为，防止人员和物品坠入井道或轿内乘客和物品与并道相 撞而发生危险，都是由电梯的重要安全保护设施。 3 、注意层门的安全保护： 特别是电梯层门，是乘客在使f j 电梯时首先看到或接触到的电梯部分。是电 梯很重要的一个安仝设施，根据不完全统计，电梯发生的人身伤亡事故约有7 0 是由j ：层门的质量及使用不当等引起的。因此，层门的开闭与锁紧是使电梯使用 吝安全首要条件。 4 、轿门、层门及其相互关系： 轿门是设置在轿厢入几的门，是设在轿厢靠近层门的一侧，供司机、乘客和 货物的进出。简易电梯，开关门是用手操作的称为手动门。一般的电梯，都装有 自动开、关门机构，称为自动门。它在轿fj 的上方，设有开门机。 层门是设置在层站入口的封闭口，也叫厅门，还称为梯井门，层门的开启， 是由轿门带动的，层门f ：装有电7e 、机械联锁装置的门锁。只有轿门开启才能带 动层门的开启。所以轿门称为l i 动力，层门为被动门。 只有轿门、层门完全关闭后，电梯才能运行。 为了将轿门的运动传递绘层门，轿fj 上设有系合装置( 如门刀) ，门川通过 与层门门锁的配合，使轿门能带动层门运动。 为了防止电梯在关门时将人夹住，在轿门上常设有关门安全装置( 近门保护 装置) 。 电梯全寿命周期的质量性能评估系统 2 5 2 电梯门系统常见故障原因分析 故障现象原因分析处理方法 1 、升关轿厢门时，吊门轮磨损或是轿厢门的导轨偏斜i 另门滚轮下的偏心轴挡清降地坎槽内的脏 门的移动不灵活，并轮间隙太大；轿厢门地坎滑道内在异物或积尘太多；轿厢门 物 有轻微的震动和跳与其框边有相擦处。由于该电梯仅使用了才一年多时f j ，所 动 以吊门轮磨损或轿厢的导轨已变斜的可能性不大。观察轿厢 门板，并没有发现将漆皮蹭破或蹭掉的现象。从分析来看， 造成该故障的可能性，是门地坎内有异物 2 、门电动机在转，由于门电动机无论在”门还是关门时均转，则证明故障原因调整电动机底座位 就是轿。层门既打不f i 在电气部分，而在机械部分。造成这种故障原因是传动皮置，增加皮带的张力 开也关不密 带( 开关门机构) 太松，开法带动传机构运行或是在曲柄机 构以及传动机构中有卡阻的现象。到轿厢项上观察，发现传 动皮带在传动过程中有跳动，用手( 将电动机停下来之后) 拉下皮带，同样证明了该皮带确实足松了 3 、电梯运行中凡经这足两种金属相碰撞时产生的摩擦声。由于是电梯通过层门将门刀重新紧同保 过层门时，发出一声时，这种声音才会出现，故障原因可能是：该门7 j ( 轿厢门持与地坎的一定间 “蹭蹭”声上) 与层门地坎间隙太小相蹭：门刀与层门门锁滚轮刀相碰。隙( 5 8 m | n ) 门刀与护脚板相蹭；* 外，当厅门的门导轨螺栓松动也会造 成层门移动， 由发牟与f 1 刃相碰蹭。捡奁发现门刀与层次 地坎问问踏太小( 各层都一样太小) ，细观察发现门刀有点斜， 用手一动l 、j 月活动r 4 、电梯的轿、层门由1 门的摆杆弯曲，轿、层fj 在开闭中均碰到摆杆，从而发 折下摆杆给予乎整 的快慢门在开、关中出撞击声，严重时门的摆杆搁住快慢门，使开门机空转后再装- 】： 有撞击声、严重时4 i 能开闭 5 、运行中，轿厢在由于联门门锁上的两橡皮轮之间距离太小，轿f 门刀不能穿调整两橡皮轮间距， 某层站平层区域提进橡皮轮问，而是撞击在其中一只橡皮滚轮上，撞击厉害时，使轿门h 门刀在到 前停车。上行时轿娟橡皮轮和偏心轴会一起撞掉造成层门限位联锁开关被打开断 位时颛利通过 电梯全寿命周期的质量性能评估系统 踏板低于外地坎，下路，电梯提前停车 行时，高于层外地坎 6 、基站层门，只关由于基站层门上的t 角钥匙锁的锁头固定螺母松动，使锁头将三角钥匙门锁松 了部分就停止运有很大一部分露出屎门外，引起轿门慢门关闭时，勾住了快动部分重新固定 动门，层门就停止运动 7 、关闭电梯轿层门，当确定未断开电源的情况，轿、厅门已闭合，按选层按钮后，用尖嘴钳将电开关 按按钮后电梯仍不电梯不能运行。其原因是： 门门锁上的电开关触头与导电触头的弹片轻轻向 运行 座末接通( 凡有。个层楼的厅门门锁未闭合，电梯不能正常t 掰一下，与导电板 运行) ：电梯超载或是关门限位开关没有接通( 或此开关已接触上后就正常了 坏) ；造成电梯的起动拖动电路没有接通。经检查，此梯无超 载。后又检查串在主拖动控制区的关门限位开关常开接点是 否此时已闭台，未发现不正常现象。那么问题就出在某一层 层门门锁出故障。故仃细检查，某一层门门锁虽锁钩己入位， 但电开关的触头与导电座并未完全接上 8 、电梯关门时，将这是轿门r 的安全扳失灵造成的故障。造成安全触板不动作将两边的安全触扳 乘客夹住后，开门机的原因有：安仝触扳r 端的微动开关虽压下。但触点不能接的拉簧更换 机构继续运转通或是搬动开关根本没压下；安全触板的传动机构已脱落而 未能使电梯门打开。首先用刀用表检查当微动开关压f 后， 触点能否能接通。经测量没问题后再试，当安全触板动作后， 并未将徽动开关压下，其原因可能是安全触板的传动机构中 的拉资拉力小所敏 2 6 重量补偿装置 一、补偿装置的种类 l 、补偿链： 这种补偿装置以铁链为主体，链环一个扣环一个，并用麻绳穿在铁链环巾， 其目的利用麻绳减少运行时铁链相互碰撞引起的噪声。补偿链与电梯设备连接， 通常采用一端悬捧在轿厢下面，另一端则挂在对重装置的下部。这种补偿装置的 特点是：结构简单，但不适j j 于梯速超过17 5 州s 的电梯上使川；另外，为防止 电梯全寿命周期的质量性能评估系统 铁链掉落，应在铁莲两个终端分别穿套一。根0 6 钢丝绳与轿底和对重底穿过后紧 围。这样并能减少运行时铁链互耜碰撞引起舱嗓声。 2 、补偿绳： 这种补偿装置以钢丝绳为主体，补偿绳是把数根钢丝绳经过钢丝绳卡钳和挂 绳架，一端悬挂在轿厢底梁上，另一端悬挂在对重架i 二。补偿强的示意见图5 3 7 ， 种补偿装置的特点是：电梯运行稳定、噪音小，故常用在电梯额定速度超过 1 7 5 r n s 的电梯上；缺点是装置比较复杂，除了补偿绳外还需张紧装置等附件。 电梯运行时，张紧轮能沿导轮上下自由移动，并能张紧补偿绳。i e 常运行时，张 紧轮处于垂直浮动状念，本身可以转动。 3 、补偿缆： 补偿缆是最近几年发展起来的新型的、离密度的补偿装置。补偿缆中间有低 碳钢制成的环链，中间填塞物为金属颗粒以及聚乙烯与氯化物混合物，形成圆形 保护层，链套采用具有防火、防氧化的聚乙烯护套。这种补偿缆质量密度高，最 重的每米可达6 k ，最大悬挂殴度可达2 0 0 m ，运行噪音小，可适用各种巾、高 速电梯的补偿装置。 2 7 电梯的电力拖动系统 功能：提供动力，对电梯实行速度控制。 对电梯的起动力| 速、稳速运行、割动减速起着控制作用。 组成：主要由曳引电动机、供电系统、速度反馈装置、电动机调速装置等组成。 2 7 1 曳引电动机 位置：在曳引机的首位。 特t i ：电梯用的电动机运行过程中需频繁的起动、制动、正转、反转，而且负 荷变化大，经常工作在重点短时状态、电动状态、再乍制动状态下，因此需要专 用的电动机。 2 7 1 1 曳引电动机技术性能的要求 l 、电动机的额定容量为短时重复工作越。要有能重复短时工作，频繁起、 制动及正、反转运转的特性。 电梯全寿命周期的质量性能评估系统 2 、要有能适应定的电源电压波动，有足够的起动力矩，能满足轿丽满负 荷起动、加速的起动力矩要求。 3 、要有起动电流小，以免过人地影响电网电压。在额定电压下，电机堵转 电流与额定电流之比应不大于45 。 4 、要有发电制动的特性，能由电动机本身的性质来控制电梯在满载下行或 空载t 行时的速度，而达到安全运行之目的。 5 、要有较硬的机械特性，不会冈电梯载重的变化而引起电梯运行速度的过 大变化。 6 、要有良好的调速性能。为保证电梯速度的稳定性，在额定电压下，电动 机的轻差率在高速时应不大于1 2 ；存低速时应小大于2 0 。 7 、运转平稳、工作可靠、噪音小及维护简单。 曳引电动机选用电梯专用电动机，常用o ：交流单速高转差率导步电动机、 j t d ( y t d ) 交流双速电动机、z7 i d 直流商速电梯电动机、z t d d 赢流低速电梯 电动机等。电梯电动机土要技术性能参见表 电梯电动机主要技术性能 型号 丌d ( y t d ) z t dz r d d 电源交流3 0 0 v直流2 2 0 v 型式异步取速鼠笼型直流他激1 1 0 v 外壳结构开启式自冷式 基本安装方式带底脚卧式安装 绝缘等级b 冷却介质温度 4 i d ( 短时，高速3 0 m i n 基准工件制短时3 0 n 锊时6 0 m i n 低速3 l i l i n 系列产品的 n e = 75 、1 5 、1 9 k wn f l 5 、2 2 k wn e = 2 23 ( k w 额定功率n e ， 1 0 0 0 ，2 5 0 “m i nl 0 0 0 “m i n1 2 0 f ，m i n 同步转速n 。 最大转速和超速试验试验1 2 n ，2 i i l i n试验l2 n ，2 i n i n试验2 l o r ，m i n 电梯全寿命周期的质量性能评估系统 2 m i n 3 5 0 v j f 高速低速 逝= 3 最大转矩h 恤“， m el5 k 换向火花i 超过 1 5 i e l 5 s 最初起动转钳m q2 级，2 i e l l i i i n 不损坏 换向火花不超过2 级 与过电流能力弛旷1 8 5k ，额定电流 m c 允差 2 0 2 0 鱼= 4 起动电流i q i e 允差+ 2 0 2 7 1 2 常见的曳引电动机的种类 ( 一) 交流电动机： i 、学速电动机： 单速电动机通常是鼠笼式感应电动机。由于这种电机只有一种转速，平层差， 起动电流大为了避免启动电流或启动力矩过大，通常在定子回路巾串入电抗或电 阻来得到比较甲稳的启动速度变化。凶此只用于电梯运行速度不大于o6 3 耐s ， 载重量不大于5 0 0 妇的小型载货梯或杂物梯上。 2 、双速电动机： 大角= 应用于电梯的是双速电动机，双速舣绕组鼠笼式或线绕感应电动机。 鼠笼式电机目前较多地使用于额定速度不大于l 耐s 的国产双速电梯上。这 种电动机存定子每一槽内入两个独立绕组极数为4 ，1 6 或6 2 4 ，速比为4 ：1 ，适 用于o5 l i l l s 的电梯。高速绕组用于起动、运行，起动时采用定子串电抗或电 阻的办法降压，然后再短接电抗或电阻；低速绕组用于减速过程和检修运行，电 梯减速时，高速绕组断电，低速绕组通电，切换时电机转速高于低速绕组的同步 转速，电机进入电发制动状态，转速迅速下降，为了避免过大的减速度，在切换 电梯全寿命周期的质量性能评估系统 中先串入电抗。 双速双绕组线绕式感应电动杌，除了定了绕组乡 ，转子中也嵌入高速绕组和 低速绕组，通过整流子与外部电阻相连。这种结构的电机在降低发热和提高效率 方面均优于鼠笼式电机，但相应的成奉也高。 下表列出了国内电梯上常用的交流双速电动机的主要技术参数。电动机的极 数是6 2 4 。 y t d 交流双速电动机参数 型号 功率电压电流转速起动电流起动转矩效率功率因素转差率 ( k w )( v )( a )( “1 1 1 j n )( a )额定转矩 y t d 2 0 0 s4 ，06 73 8 038 9 门1 69 2 5 1 5 84 4 4 1 2830 2 ，20 28 1 ，2 308 5 ，03 875 ，3 68 y t d 2 0 0 m55 ，103 s 0i 2 1 3 ，1 53 l9 2 5 ，1 6 06 l8 ，1 6 93 1 4 儿9 58 l ，2 6o s 5 7 03 975 ，3 6 0 y 兀) _ 2 2 5 s75 ，14 53 8 01 69 ，2 l2 39 2 9 ，】7 79 3 2 ，2 3 230 6 ，19 58 2 ，3 0t ) 8 2 ，o3 47 l ，2 92 y i d 2 2 5 m1 1 ，233 8 02 44 2 ，3 03 29 3 2 九8 91 2 64 ，3 483 2 ，l9 68 引3 6o8 3 ，o3 268 ，2 4 4 y t d 一2 5 0 s1 5 ，3 43 8 03 23 3 ，3 75 8q 3 3 ，2 0 21 7 15 ，4 8630 5 ，2 i ) 48 3 08 5 ，o3 l67 ，1 92 y t d _ 2 5 0 m2 2 ，5o3 8 04 62 l ，5 069 3 “2 1 22 5 4 脚30 3 ，l9 88 4 ，5 0o 8 6 ，0 3 06 4 ，1 52 3 、三速电动机： 这种电动机定子绕组内有3 个不同的极对数的绕组，过去常用的有两种：一 种足“8 2 4 极，另一种是6 4 2 4 极。前者多了一个8 极绕组，主要作为电梯制动 减速时的附加制动绕组，使减速成开始的瞬问具有较好的舒适感，从而简化制动 减速时的控制元件；后者的作用是，6 极绕组作为起动绕组，以限制起动电流， 待电机转速达到6 5 0 r m i n 时，自动切换到4 极绕组，作为l 卜常稳速行动，而2 4 极绕组作为制动减速和平层停车刚。 ( 二) 直流电动机 电梯的直流拖动系统有：丌j 控硅直接供电拖动系统和直流电动发电机组拖动 系统。两种拖动系统对直流电动机的要求有所不同。目前网内可控硅直接供电系 统在电梯上的应用处丁- 研制阶段，大多采用直流电动发电机组，一般为z t d 型 直流电动机。z ) 型直流电动机是根据乘客电梯的要求而设计的，适用于快速 电梯和高速电梯。 直流机组由原动机( 通常为交流感应电动机) 一直流发电机直流电动机构成。 电梯全寿命周期的质量性能评估系统 通常采川d 型交流电机、z t f 型直流发电机、z t d 型直流电机的组合，其主 经参数见下表。 直流电动发电机组主要参数 激磁电压( v ) 功率l k w )电压( v )电流 a ) 转速( r m n ) 及方式 交渣直流直流交流直流直流交流直流直流 交流 直流交流直流直流 直流电 甄动发电电动乐动发电电动原动发电电动原动蔑电原动发电电动 动机 机机机机机机机机机机机机机机 儿0 2 2192 王- 63 8 01 6 01 6 04 l 33 1 5 21 4 5 0 1 4 5 09 5 0 他激 他撤 【0 卜 2 02 33 8 02 2 02 2 0 l 3 0【4 5 01 4 5 01 2 0 1 5 0他盎 扯撒 1 1 0 2 73 23 8 02 2 02 2 0 5 91 0 0 1 3 01 4 5 01 2 0 1 5 0他激 他激 三、有关电动机容量的计算 电梯运彳亍时的受力情况比较复杂，曳引电动机的容量一般可按如下静功率的 经验公式计算： ( ! 墨! l 啦 n = 】0 2 订 式中，n 电动机功率( k w ) ：( 也称计算功率) k ，电梯平衡系数，05 0 5 ： q 电梯额定载重量( 蚝) ： n 电梯机械传动总效率； v 电梯额定速度( m s ) 一般选择电机的额定功率总是略大十计算值。因为还须考虑轿厢运行“生的 附加阻力及满载轿厢起动等因素。 2 7 2 电力拖动系统的运用方法及其特点。 电梯的电力拖动系统运用方法及其特点 电梯全寿命周期的质量性麓评估系统 电力拖动系统特点、使用性能 ( 1 ) 交流变极交流感应电动机要获得二种或二种的转速，由于它的转速是与其极 调速系统对数成反比，因此变速的是简单方法只要改变电动机定予绕组的极对数 就可改变电动机的同步转速。 该系统大多采用开环方式控制，线路比较简单，造价较低，因此被 广泛j j 在电梯上，但由j 二乘坐舒适感较差，此种系统一般只应用于额定 速度不大于l 耐s 的电梯 ( 2 ) 交流调压由于大规模集成电路和计算机技术的发展，使交流调压调速拖动系 凋速系统统在电梯中得到，、泛应用。该系统采用可控制硅闭路调速，其制动减速 可采用涡流制动、能耗制动、反接制动等方式，使得所控制的电梯乘坐 舒适感好，平层准确度高，明显优于交流双速拖动系统，多用于速度 25 j 1 1 s 以下的电梯( 也可更高速度) ( 3 ) 变频变压变频调速是通过改变导步电动机供电电源的频率而调节电动机的 调速系统同步转速，也就是改变旎加于电动机进线端的电压和电源频率来调节电 动机转速。嗣前交流可变电压丌j 变频率( v v v f ) 控制技术得到迅速发 展，利用矢罱变换控制的变频变压系统的屯梯速度可达i 2 5 耐s ，其调 速性能已达到直流电动机的水平。且具有节能、效率高、驱动控制设备 体积小、重量轻和乘坐舒适感好等优点。 2 7 3般n t 控制电梯的使用性能、特点 l 、使用交流电动机，维护简单，又可用于高速梯控制。 2 、提高传动效率，节省能源，即使与同性能的可控硅直接驱动直流电梯比 较，可节省5 的能量。与发电机一电动机组驱动的电梯比较，节能达4 0 。与通 常的交流定子调速调压比较，后者在加速过程中( 即低速范围) 损耗大。在直流 能耗制动的后段，要使电梯低速及平层，其效率低，而v w f 梯在加速过程中， 所需的功率几乎正比于机械输出功率，在减速及满载下行时，还可将再生功率列 送电嘲。 3 、提高功率因数，尤其是在低速段。可控硅直接供电，直流梯在低速| f 寸， 可控硅导通角小，功率因数降低，i f | iv v v f 即使在高速梯巾，也正需将可控硅 电梯全寿命周期的质量性能评估系统 转换器的输出电压调得很低，因此提高r 功率因数。这样，便于使用蓄电池式的 应急电源，作为应急时的停层开门。 4 、结构紧凑，配合机械传动中的改进，与直流曳引机比较，可缩小体积5 0 ， 减轻建筑物重量及机房的占地面积。 5 、电梯的电源设备容量减低2 0 。v v v f 梯与直流龙齿电梯比较，由于提 高了功率凶数，所以在设计6 台可容纳2 4 人的1 5 0 l i l m i n 和6 台可容纳2 4 人的 2 4 0 州m i n 共计1 2 台电梯的电源容量时，供电变压器容量最小设计可为7 0 k v a ， 而在停电时的备用发电机容量町减少2 0 以上。 6 、通过实验验证， 兑明这种系统具有良好的动态响应、动态品质和抗负荷 干扰能力，而且能够最佳地利用电机的力矩、逆变器的功率和电网能量。 7 、v v v f 控箭电梯的速度类型与有关参数( 见下表) 。 某系列、，、厂、_ 霉控制电梯的速度类型与有关参数 剡9 低速一中速电梯 高速电梯 超高速电梯 坝参八 ( 标准型) 逃变范i 书l “n m i l l ) 4 5 1 0 51 2 0 2 4 03 0 0 3 6 0 马达容量( k w ) 3 7 1 51 8 4 53 5 6 5 减速装置蜗轮蜗杆斜齿轮无齿轮 变流器二极管可控硅明控硅 2 8 电梯电气控制系统 功能：对电梯的运行实行操纵和控制。 通过电路控制电力拖动系统工作程序，完成各种电气动作功能，保证电 梯安全运霉亍。