电梯基结构及原理

1、2021/1/29,2,电梯的定义,电梯概述,2021/1/29,2,电梯，是指动力驱动，利用沿刚性导轨运行的箱体或者沿固定线路运行的梯级 （踏步），进行升降或者平行运送人、货物的机电设备，包括载人（货）电梯、 自动扶梯、自动人行道等。非公共场所安装且仅供单一家庭使用的电梯除外。 (特种设备目录,2021/1/29,3,升降电梯的基本特点,电梯概述,2021/1/29,3,以电力或液体作为拖动动力，轿厢可以运送乘客或货物 轿厢运行在两根垂直的或倾斜度小于15 度的刚性导轨之间,2021/1/29,4,电梯的历史与发展,电梯概述,2021/1/29,4,2021/1/29,5,2021/1/29

2、,5,2021/1/29,6,曳引与强制驱动电梯 液压驱动电梯 自动扶梯和自动人行道 其它类型电梯 -特种设备目录分类,电梯的分类,电梯概述,2021/1/29,6,2021/1/29,7,电梯驱动方式,电梯概述,2021/1/29,7,电力驱动：分为强制驱动和曳引驱动 液压驱动,2021/1/29,8,电力驱动,电梯概述,2021/1/29,8,强制驱动 用链或钢丝绳悬吊的非摩擦方式驱动,曳引驱动 提升绳靠主机驱动轮绳槽的摩擦力驱动,2021/1/29,9,液压驱动,电梯概述,2021/1/29,9,利用液体的流动使柱塞往复运动驱动电梯运行,2021/1/29,10,空间结构,电梯概述,20

3、21/1/29,10,2021/1/29,11,机房,有机房、小机房、无机房 机房一般位于楼层最顶部,电梯概述,2021/1/29,11,2021/1/29,12,轿厢、层站,电梯概述,2021/1/29,12,2021/1/29,13,系统结构,电梯概述,2021/1/29,13,2021/1/29,14,曳引系统,曳引系统,2021/1/29,14,2021/1/29,15,平衡系数,曳引系统,2021/1/29,15,曳引轮两侧的力T1、T2随轿厢负载及位置变化而 变化，因此需要考虑曳引轮两侧的配重,轿厢自重K*额定载重=对重总重量 K即为平衡系数 兼顾到电梯运行工作状态，一般取K=0.

4、40.5,2021/1/29,16,曳引机分类,曳引机,2021/1/29,16,提供电梯运行的动力，分为有齿轮和无齿轮曳引机,2021/1/29,17,有齿轮曳引机,曳引机,2021/1/29,17,2021/1/29,18,电梯使用电动机的特征：断续周 期工作、频繁启动、正反转、 较大的起动力矩、较小的起动电 流、良好的调速性能,电动机,曳引电机,2021/1/29,18,2021/1/29,19,一般采用常闭式直流电磁制动器。有齿轮曳引机 电磁制动器安装在电动机轴与蜗杆轴的连接处,常见类型有鼓式、盘式、带式。为了确保制动力矩， 直梯不允许使用带式制动器,制动器作用,制动器,2021/1/

5、29,19,电梯正常停车时，使电梯保持静止状态（零速制动） 无论何种原因电梯出现异常时也必须使电梯减速制 动停车,2021/1/29,20,曳引轮材料及结构,曳引轮,2021/1/29,20,多用球墨铸铁，以保证一定的强度和韧性 球状石墨结构能减小曳引钢丝绳的磨损,半圆槽（与钢丝绳摩擦小）、锲型槽（与钢丝绳摩擦大） 带切口半圆槽,2021/1/29,21,曳引轮防护,曳引轮,2021/1/29,21,曳引轮护罩,曳引轮上设置防护装置，曳引轮外侧面上应涂成黄色，以 起警示作用,2021/1/29,22,松闸扳手与盘车手轮,手动紧急操作装置,2021/1/29,22,如果向上移动装有额定载重量的轿

6、厢所需的操作 力不大于400N，电梯驱动主机应装设手动紧急操 作装置。否则要设置电动松闸装置,2021/1/29,23,1.随行电缆; 2.轿厢; 3.对重; 4.补偿链,作用和组成,重量平衡系统,2021/1/29,23,使对重与轿厢能达到相对平衡,在电梯运行中即使载重量不断变 化,仍能使两者间的重量差保持在较小限额之内,保证电梯的曳 引传动平稳、正常,2021/1/29,24,对重由对重架与对重块及对重导靴等组成,对重,重量平衡系统,2021/1/29,24,2021/1/29,25,轿厢主要由轿厢架和轿厢体构成 轿厢体 轿厢底：底板和框架组成，框架由槽钢或角钢组成。 轿厢壁：采用簿钢板，

7、互相之间用螺栓直接连接或中间加镶条以减少震动和产生噪音。 轿厢顶：安全窗，只能由内向外开启，并配有安全控制开关，还有检修盒，开门机，轿顶接线盒等,组成,轿厢系统,2021/1/29,25,2021/1/29,26,围壁、操纵盘、轿顶、轿底、轿 门、轿门地坎等,结构组成,轿厢,2021/1/29,26,为防止轿厢内人员过多而引起超载，轿厢的有限面 积应予以限制。GB7588-2003规定允许超面积不得 大于5,2021/1/29,27,内召按钮、显示器、警铃/对讲机按钮、开关门按钮、司机开关等,轿厢操纵盘,轿厢,2021/1/29,27,2021/1/29,28,称重装置,轿架,2021/1/2

8、9,28,轿厢载荷超过额定载荷的10、并至少为75kg时 称为超载。超载装置安装在轿底、轿顶或机房,轿底超载式,2021/1/29,29,门系统,2021/1/29,29,层门入口的最小净高度为2m,层门与轿门是防止人员和物品坠落井道的重要安 全装置,2021/1/29,30,门的启闭与传动,门系统,2021/1/29,30,除少数手动外，大都由自动开门机构完成 自动开门机装在轿顶靠近轿门处，有中分式与旁开式,2021/1/29,31,门锁装置的机电联锁,门锁装置,2021/1/29,31,电梯防止坠落和剪切的措施由门锁装置的机械 电气联锁 装置共同实现的,门锁锁钩在非外力作用下，门锁的自重不

9、应使 锁钩自动打开,2021/1/29,32,紧急人工开锁装置要求,紧急人工开锁装置,2021/1/29,32,每个层门上部均应设置锁孔，可用三角钥匙手动 开门。在无开锁动作时，开锁装置应自动复位，不 能仍保持开锁状态,2021/1/29,33,层门自闭装置要求,层门自闭装置,2021/1/29,33,轿厢不在开锁区域时，必须设置强制关门装置 （门自闭装置）使层门自动关闭，防止人员和物 品坠落井道。自闭装置一般有弹簧和门重锤两种,弹簧,门重锤,弹簧,2021/1/29,34,接触式-安全触板 非接触式-红外光幕、光电式、电磁感应式、超声波监控式等,门入口防夹装置,门防夹装置,2021/1/29

10、,34,微动开关,2021/1/29,35,导向系统,2021/1/29,35,在电梯运行过程中,限制轿厢和对重的活动自由度,使轿厢和对重 只沿着各自的导轨做升降运动 导轨支架和导靴是轿厢和对重的导向部件,作用与组成,2021/1/29,36,导靴,2021/1/29,36,轿厢导靴安装在轿厢上梁和底部安全钳座的下面与 导轨接触处，对重导靴安装在对重框上下两侧,安装位置,2021/1/29,37,滑动导靴按靴头轴向位置可分为 固定滑动导靴 弹性滑动导靴 为了减少滑动导靴在运行中对导 轨地摩擦，常常在轿厢顶部的两 只导靴上安装润滑装置 滚动导靴 滚轮导靴绝不允许在导轨工作面 上加润滑油，否则滚轮

11、导靴将会 打滑及橡胶过早地老化,导靴,2021/1/29,37,分类及使用,2021/1/29,38,超速：电梯的运行速度超过极限值，一般为额定速度的115%以上 失控：电梯在运行过程中由于意外原因如制动器失效或曳引绳严重打滑或曳引绳断裂等导致正常的制动手段已无法使电梯停止运动 终端越位：电梯在顶层端站或底层端站越出正常的平层位置继续运行，常发生在平层控制装置出现故障时 冲顶或蹲底：由于意外原因电梯端站不减速或端站监控装置失灵导致电梯直接冲顶或蹲底 不安全运行：超载运行，厅、轿门未关闭运行，限速器失效状态运行，电动机错、断相运行等均属不安全运行 非正常停止：电梯因停电，控制回路故障，安全钳误动

12、作等，引起电梯在运行中突然停止 关门障碍：电梯在关门时，受到人或物的阻碍，使门无法关闭,电梯不安全状态主要形式,安全保护系统,2021/1/29,38,2021/1/29,39,电梯作为空间（特别是乘客）运行的垂直交通工具，必须具有绝对足够的安全性，安全保护系统的作用就是防止和消除电梯在运行中可能发生的一切不安全状态,安全保护系统及作用,安全保护系统,2021/1/29,39,2021/1/29,40,超越行程的保护,安全保护系统,2021/1/29,40,在靠近井道上、下端站装设防止电梯超越行程（俗称冲顶 、蹲底）的安全保护装置。通常有端站强迫减速开关、 端站限位开关、端站极限开关三道保护,

13、2021/1/29,41,超速与断绳保护,安全保护系统,2021/1/29,41,防止电梯超速与断绳的保护装置是 限速器-安全钳联动机构,限速器是速度反应和操纵安全钳的装置 安全钳则是以机械动作将电梯强行制停在 导轨上的机构,2021/1/29,42,电梯超速运行时的速度监测装置,限速器及其张紧装置,限速器,2021/1/29,42,限速器张紧装置,2021/1/29,43,A）甩块式 B） 甩球式 C） 凸轮式,一般采用离心式限速器，以旋转所产生的离心力来反映电梯的实际运行速度，常用的有甩块式和甩球式。 根据限速器在动作时对钢丝绳的夹持是刚性的还是弹性的，又可分为刚性夹持式和弹性夹持式及摩擦

14、式,限速器常见类型,限速器,2021/1/29,43,2021/1/29,44,安全钳作用,安全钳,2021/1/29,44,安全钳是一种使轿厢（或对重）停止运动的机械装置 凡是由钢丝绳或链条悬挂的载人轿厢，均需设置安全钳,安全钳主要由与限速器联动的拉杆机构、钳块拉杆、 钳块及钳座等组成,2021/1/29,45,轿厢下横梁两端头各设置一只 安全钳，对重一般不设置安全钳 ，但当在特殊情况下（如井道下 方有人能达到的建筑物或空间存 在时），必须设置对重安全钳 安全钳安装要求,安全钳设置,安全钳,2021/1/29,45,2021/1/29,46,1-安全钳提拉杆 2-安全钳楔块 3-轿厢导轨 4

15、-滚动导靴 5-安全钳体 6-轿架下梁,安全钳安装示意图,安全钳,2021/1/29,46,2021/1/29,47,限速器动作原理,限速器-安全钳联动,2021/1/29,47,限速器通过钢丝绳与安装在轿厢上横梁两侧的安全钳拉杆相连，电梯的运行速度通过限速器钢丝绳反映到限速器的转速上，为保证限速器的速度反映准确，在井道底坑设有涨紧装置，保证钢丝绳与限速器绳轮间有足够的摩擦力,电梯运行时，钢丝绳将电梯的升降运动转化为限速器的旋转运动，当旋转速度超出限速器的动作速度时，限速器上的超速电气开关（非自动复位）先动作切断电梯安全回路。如果轿厢继续下行，则限速器机械装置动作从而卡住限速器钢丝绳并迫使全钳

16、动作，将电梯强制制停在导轨上,2021/1/29,48,限速器-安全钳联动,限速器-安全钳联动,2021/1/29,48,2021/1/29,49,轿厢上行超速保护,2021/1/29,49,上行超速保护,曳引驱动电梯上应装设上行超速保护装置，保证当轿厢 上行超速时（115%V），使电梯制停或使其速度降低至 对重缓冲器的允许范围内,上行超速保护装置应作用于轿厢、对重、钢丝绳系统 曳引轮(直接作用在曳引轮，或作用于最靠近曳引轮的 曳引轮轴)上,2021/1/29,50,缓冲器是电梯的最后一道安全保护装置，当电梯失控冲顶或蹲底时，缓冲器将吸收和消耗电梯的冲击能量，使电梯安全减速并停止在底坑 缓冲器

17、一般安装在井道的底坑里，轿厢和对重各配有1-2个,缓冲器作用,缓冲器,2021/1/29,50,2021/1/29,51,分类,缓冲器,2021/1/29,51,蓄能型缓冲器：线性蓄和非线性蓄能型缓冲器（弹簧和 聚氨酯缓冲器） 耗能型缓冲器（液压缓冲器,2021/1/29,52,应急照明（要求1W的灯泡可照明1小时） 警铃 对讲系统（五方对讲,紧急应急系统,安全保护系统,2021/1/29,52,2021/1/29,53,五方对讲系统,安全保护系统,2021/1/29,53,电梯行程大于30m时，在轿厢和机房之间应设置紧急电源 供电的对讲系统,2021/1/29,54,紧急救援装置,安全保护系统,2021/1/29,54,分为手动救援与电动救援（无机房常用） 松闸扳手（漆成红色）、盘车手轮（无辐条、漆成黄色） 层门开锁装置（三角钥匙,2021/1/29,55,手动松闸盘车救援,困人救援,2021/1/29,55,2021/1/29,56,机房、轿顶、底坑等处,停止开关,安全保护系统,2021/1/29,56,2021/1/29,57,集选、并联、群控、满载直驶、 消防服务、司机服务、防恶作剧