电梯原理结构(全)

1、精选优质文档-倾情为你奉上电梯原理结构电梯的基本结构是：一条垂直的电梯井内，放置一个上下移动的轿箱(Cab)。电梯井壁装有导轨，与轿箱上的导靴限制轿箱的移动。轿箱的支撑及升降有两种方法： 曳引式多条钢缆，把轿箱悬挂在电梯井顶部机房的曳引轮之上。钢缆另一端悬挂作平衡的对重。对重一般为轿箱加上50%负载时的重量。当轿箱移动时，对重会向反方向移动。曳引轮是依靠钢缆的粗糙表面及引轮上坑纹之间的摩擦力来拉动轿箱。因此当钢缆或曳引轮用旧之后，必须适时更换以防滑溜。电动机负责带动曳引轮转动，提供动力升起或放下轿箱。电动机可能是交流，亦有可能是直流。部分电动机要使用齿轮带动曳引轮，较新及较快的电梯一般会采用无

2、齿轮带动。部分高层曳引式电梯还有重量补偿：在轿箱及对重之下设有一条钢缆或锁链，连接到地上。作用是补偿悬挂轿箱或对重的钢缆长度改变引起的重量变化。曳引式电梯必定会有各种安全装置，防止轿箱因钢缆继裂、制动失灵等任何原因造成的堕落。最低限度的安全装置包括：在机房装设的钢缆限速器，在轿箱及对重上安装安全钳。安全钳即奥的斯当年发明的机械安全装置，当加速到某一速度时会自动钳紧导轨，把轿箱或对重刹停。在电梯井的底部，还会装有缓冲器，作为最后的保护。曳引式电梯一般需要在电梯顶部设置机房。近年设计新型的曳引式电梯，采用纤维钢缆复合缆索，可以减少所需的润滑及维修。此外新型的电动机体积小，可以安装在井壁，免除机房设

3、置。液压式轿箱由底下的柱塞支撑及升降，柱塞由液压推动。部分柱塞可作望远镜式折叠，减少地底所需要的深度。部分柱塞不可折，安装时地下必需挖一个洞。因为柱塞的限制，液压式电梯一般只会在两至五层高的建筑物上使用(不多于20米)。液压式电梯的优点是机房可设置在任何位置，而且占地较少，机械亦较为简单；一般使用亦较少机会发生问题。但是亦有耗电较多，速度低的缺点(秒速不高于1米)。电梯原理结构分章 (点击进入查看相关内容) 第一章：第二章：第一节：第二节：第三节：第四节：第五节：第六节：第三章：第一节：第二节：第三节：第四节：第五节：第六节：第七节：第八节：第九节：第四章：第一节：第二节：第五章：第一节：第二

4、节：第三节：第一章：概述随着科学技术和社会经济的发展，高层建筑已成为现代城市的标志。电梯作为垂直运输工具，承担着大量的人流和物流的输送，其作用在建筑物中至关重要。 中高层写字楼、办公楼、饭店和住宅楼，服务性和生产部门如医院、商场、仓库、生产车间等，拥有大量的乘客电梯、载货电梯等各类电梯及自动扶梯。随着经济和技术的发展，电梯的使用领域越来越广，电梯已成为现代物质文明的一个标志。电梯作为升降设备，其起源可追溯到公元前1000多年前我国劳动人民发明的辘轳。世界上第一台以蒸汽机为动力、配有安全装置的载人升降机，是1852年由美国人伊莱沙·格雷天斯·奥的斯发明的。1889年美国奥的斯

5、升降机公司推出了世界上第一部以直流电动机为动力的升降机，诞生了名符其实的电梯。1900年开始出现交流感应电动机驱动的电梯。1903年出现了槽轮式(即曳引式)驱动的电梯，为长行程和具有高度安全性的现代电梯奠定了基础。在20世纪前半叶，电梯的电力拖动，尤其是高层建筑中的电梯，几乎都是直流拖动，直到1967年晶闸管用于电梯拖动，研制出交流调压调速系统，才使交流电梯得到快速发展，80年代随着电子技术的完善，出现了交流变频调速系统。信号控制方面用微机取代传统的继电器控制系统， 使故障率大幅下降， 电梯的速度也由05ms，发展到目前135ms的超高速电梯。现代电梯向着低噪音、节能高效、

6、全电脑智能化方向发展，具有高度的安全性和可靠性。电梯作为载人运行设备，其安全可靠性，涉及到电梯的设计、制造、安装、检验、维护、使用等环节。其中正确的使用操作电梯是电梯安全技术中的重要环节。为保障电梯的安全运行，杜绝因操作失误造成的电梯事故，国家规定电梯司机必须进行安全技术培训，经考核合格并取得安全操作证。作为一个合格的电梯司机必须掌握电梯的基本知识：电梯的基本参数、基本构造与工作原理；电梯主要安全保护装置的作用与工作原理；电梯的安全操作规程与实际安全操作技术；电梯常见故障的判断及遇到紧急、突发情况的处理；电梯司机维护保养常识、主要零部件的安全要求与检查；电梯的安全用电及防火常识。第一节 电梯的

7、型号与分类 一、电梯的主参数及基本规格电梯的主参数及基本规格是一台电梯最基本的表征，通过这些参数可以确定电梯的服务对象、运载能力和工作特性。1电梯的主参数电梯的主参数包括额定载重量和额定速度。(1)额定载重量：单位为公斤(kg)， 是指保证电梯正常运行的允许载重量。 这是制造厂家设计制造电梯及用户选择电梯的主要依据，也是安全使用电梯的主要参数。对于乘客电梯常用乘客人数(一般按75kg人)这一参数表示。电梯载重量主要有以下几种(kg)：400、630、800、1000、1250、1600、2000、2500等。(2)额定速度：单位为米秒(ms)， 指电梯设计所规定的

8、轿厢运行速度， 是设计制造和选用电梯的主要依据。常见有以下几种：063、106、160、175、250、400ms等。2基本规格主要有如下几种参数组成：(1)电梯的用途：指客梯、货梯、病床梯等，它确定了电梯的服务对象。(2)额定载重量：电梯的主参数之一。(3)额定速度：电梯主参数之一。(4)拖动方式：指电梯采用的动力驱动类型， 可分为交流电力拖动、 直流电力拖动、液压拖动等。(5)控制方式：指对电梯运行实行操纵的方式， 可分为手柄控制、 按钮控制、信号控制、单梯集选控制、并联控制、梯群控制等。(6)轿厢尺寸：指轿厢内部尺寸和外廊尺寸，以深

9、15;宽表示。内部尺寸由梯种和额定载重量(或乘客人数)确定， 它也是司梯人员应掌握用以控制载重量的主要内容。 外廊尺寸关系到井道的设计。(7)厅、轿门的型式： 指电梯门的结构型式。 按开门方向可分为中分式、旁开式(侧开式)、直分式(上下开启)等几种。按材质和功能有普通门、消防门、双折门等。按门的控制方式有手动开关门和自动开关门等。(8)层站数：各层楼用以出入轿厢的地点为站， 电梯运行行程中的建筑层为层。 如电梯实际行程15层，有11个出入轿厢的层门，则为15层11站。二、电梯的型号1进口电梯型号的表示随着改革开放，众多国外电梯制造厂家

10、产品涌入国内及兴办合资、独资电梯制造厂。每个国家都有自己的电梯型号表示方法，合资厂也沿用引进国命名型号的规定使用，无法一一列举。总体分以下几类：以电梯生产厂家公司及生产产品序号如：TOEC90，前面的字母是厂家英文字头，为天津奥的斯电梯公司，90代表其产品类型号。以英文字头代表电梯的种类，以产品类型序号区分，如：三菱电梯GPS， 前面字母为英文字头代表产品种类， 代表产品类型号。以英文字头代表产品种类，配以数字表征电梯参数，如：“广日”牌电梯，YP15CO90，YP表示交流调速电梯，额定乘员15人，中分门，额定速度90mmin。以及其它表示方法等等。因此，必须根据其产品说明

11、书了解其参数。2我国标准规定电梯型号的表示1986年我国城乡建设环境保护部颁发的JJ4586电梯、液压梯产品型号的编制方法中，对电梯型号的编制方法作了如下规定：电梯、液压梯产品的型号由类、组、型、主参数和控制方式等三部分组成。第二、第三部之间用短线分开。第一部分是类、组、型和改型代号。 类、组、型代号用具有代表意义的大写汉语拼音字母 (字头)表示，产品的改型代号按顺序用小写汉语拼音字母表示，置于类、组、型代号的右下方。第二部分是主参数代号，其左上方为电梯的额定载重量，右下方为额定速度，中间用斜线分开，均用阿拉伯数字表示。第三部分是控制方式代号，用具有代表意义的大写汉语拼音字

12、母表示。产品型号代号顺序如图11所示。说明：第一部分：第一个方格：为产品类型，在电梯、 液压梯产品中，取“梯”字拼字字头“T”， 表示电梯、液压梯“梯”产品。见表11。第二方格：为产品品种代号，即电梯的用途。K表示乘客电梯的“客”，H为载货电梯的“货”，L表示客货两用的“两”等，见表12。 第三方格为产品的拖动方式，指电梯动力驱动类型。当电梯的曳引电动机为交流电动机，则可称其为交流电梯，以J表示“交”。曳引电动机为直流电动机时，可称为直流电梯，以Z表示“直”。对于液压电梯用Y表示“液”。见表13。第四方格为改型代号，以小写字母表示，一般冠以拖动类型调速方式，以示区分。第二部

13、分：第一圆圈表示电梯的额定载重量，单位为公斤(kg)，为电梯的主参数。有：400、800、1000、1250等。第二圆圈表示电梯的额定速度，单位为米秒(ms)。有05、063、075、1、15、25ms等。第三部分：表示控制方式，见表14。3电梯产品型号示例(1)TKJ 100016JX表示：交流乘客电梯。额定载重量1000kg，额定速度16ms，集选控制。 (2)TKZ 80025JXW表示：直流乘客电梯。额定载重量800kg，额定速度25ms，微机组成的集选控制。(3)THY 2000063AZ表示：液压货梯。额定载重量2000kg，额定速度063ms，按钮控制自动门。 以上介绍的是我国1

14、986年发布的电梯型号编制方法，它是用表征电梯基本参数的一些字母、数字和其它有关符号的组合，最大特点就是简单明了地表述电梯的基本参数。为了更好的掌握所使用电梯的基本参数，便于记忆，安全操作、使用、管理好电梯，我们可以根据此标准编制方法查出进口电梯的基本参数，一一对应，编制出比对型号来记忆是很方便、实用的。三、电梯的分类(一)按用途分类1乘客电梯：代号TK为运送乘客而设计的电梯。适用于高层住宅以及办公大楼、宾馆、饭店旅馆的电梯，用于运送乘客，要求安全舒适，装饰新颖美观，可以手动或自动控制操纵。常见是有无司机操纵两用。轿厢的顶部除吊灯外，大都设置排风机，在轿厢的侧壁上则有回风口，以加强通风效果。

15、额定载重量有630、800、1000、1250、1600kg等， 速度有063，10、25ms等多种， 载客人数为821人，运送效率高。在超高层大楼应用时速度可以超过3ms，而达到5ms、9ms或10ms。2载货电梯：代号TH通常有人伴随，主要为运送货物而设计的电梯。要求结构牢固，安全性好。为节约动力装置的投资和保证良好的平层精度常取较低的额定速度，轿厢的容积通常比较宽大，一般轿厢深度大于宽度或两者相等。载重量有630、1000、1600、2000kg等多种，速度在1ms以下。3客货两用电梯：代号TL主要用作运送乘客，但也可运送货物的电梯，它与乘客电梯的区别在于轿厢内部装饰

16、结构不同，常称此类电梯为服务电梯。4病床电梯：代号TB为运送病床(包括病人)及医疗设备而设计的电梯。其特点是轿厢窄而深，常要求前后贯通开门，对运行稳定性要求较高，运行中噪音应力求减小，一般有专职司机操作。载重量有1000、1600、2000kg等多种，运行速度为063、10、16、20ms。5住宅电梯：代号TZ供居民住宅楼使用的电梯。主要运送乘客，也可运送家用物件或生活用品，多为有司机操作，额定载重量为400、630、1000kg等，其相应的载客人数为5、8、13人等，速度在低、快速之间。其中载重量630kg的电梯， 轿厢还允许运送残疾人员乘座的轮椅和童车； 载重量达100

17、0kg的电梯，轿厢还能运送“手把拆卸”的担架和家具。6杂物电梯(服务电梯)：代号TW供运送一些轻便的图书、文件、食品等，但不允许人员进入轿厢，由厅外按钮控制，额定载重量有40、100、250kg等数种，轿厢的运行速度通常小于05ms。7船用电梯，代号TC船用电梯是固定安装在船舶上为乘客、船员或其他人员使用的提升设备，它能在船舶的摇晃中正常工作，速度一般应1ms。8观光电梯：代号TG井道和轿壁至少有一侧透明，乘客可观看到轿厢外景物的电梯。9车用电梯：即汽车电梯，代号TQ。用作运送车辆而设计的电梯。如高层或多层车库、立体仓库等处都有使用，这种电梯的轿厢面积都大，要与所装用的车辆相匹配，其构造则应充

18、分牢固，有的无轿顶，升降速度一般都较低(小于1ms)。10其它电梯用作专门用途的电梯，如冷库电梯、防爆电梯、矿井电梯、建筑工程电梯等。(二)按运行速度分类表15为按运行速度分类的电梯。(三)按拖动方式分类1直流电梯：代号Z其曳引电动机为直流电动机，根据有无减速箱，分为有齿直流电梯和无齿直流电梯，根据电气拖动控制方式，通常为直流发动机电动机拖动系统采用可控硅励磁装置(现已淘汰)和采用可控硅直接供电的可控硅电动机拖动系统两种，其特点为性能优良、梯速较快，通常在4ms以上，有的达到高速运行。2交流电梯：代号J(1)单速，曳引电动机为交流电动机，速度一般在05ms以下。(2)双速，曳引电动机为交流双速

19、电动机，并有高低两种速度，速度常在1ms以下。(3)三速，曳引电动机为交流三速电动机，并有高、中、低几种速度，速度一般为1ms以下。(4)交流调速电梯，曳引电动机为交流，装有测速装置。(5)交流变频调速电梯，俗称VVVF电梯， 通常采用微电脑控制、逆变器驱动， 以及速度、电流等反馈装置。在调节定子频率的同时，调节定子中电压，以保持磁通恒定，是一种新式拖动控制方法，其性能优越、安全可靠。3液压电梯：代号Y依靠液压驱动的电梯。根据柱塞安装位置有柱塞直顶式，其油缸柱塞直接支撑轿厢底部，使轿厢升降，有柱塞侧置式，其油缸柱塞设置在井道侧面，借助曳引绳通过滑轮组与轿厢连接，使轿厢升降，

20、梯速常为1ms以下。4齿轮齿条电梯齿条固定在构架上，采用电动机齿轮传动机构，装于电梯的轿厢上，利用齿轮在齿条上的爬行来拖动轿厢运行，一般用在建筑工程中。5螺杆式电梯将直顶式电梯的柱塞加工成矩形螺纹，再将带有推力轴承的大螺母安装于油缸顶，然后通过电机经减速器(或皮带传递)带动大螺母旋转，从而使螺杆顶升轿厢上升或下降。6直线电机驱动电梯用直线电动机作为动力源，是一种新型驱动方式的电梯。(四)按操纵控制方式分类1手柄开关操纵，轿内开关控制 代号S电梯司机转动手柄位置(开断闭合)来操纵电梯运行或停止。要求轿厢上装玻璃窗口，便于司机判断层数，控制开关，这种电梯又包括自动门和手动门两种，多使用在货梯。2按

21、钮控制 代号A(按钮)电梯运行由轿厢内操纵盘上的选层按钮或层站呼梯按钮来操纵。某层站乘客将呼梯按钮揿下，电梯就起动运行去应答。在电梯运行过程中如果有其它层站呼梯按钮揿下，控制系统只能把信号记存下来，不能去应答，而且也不能把电梯截住，直到电梯完成前应答运行层站之后方可应答其他层站呼梯信号。它是一种具备简单控制的电梯，有自平层功能，有轿厢外按钮控制和轿内按钮控制两种形式。3信号控制：代号XH(信号)把各层站呼梯信号集合起来，将与电梯运行方向一致的呼梯信号按先后顺序排列好，电梯依次应答接运乘客。电梯运行取决于电梯司机操纵，而电梯在任何层站停靠由轿厢操纵盘上的选层按钮信号和层站呼梯按钮信号控制。电梯往

22、复运行一周可以应答所有呼梯信号。这是一种自动控制程度较高的电梯，除了具有自动平层和自动开门功能外，尚有轿厢命令登记、厅外召唤登记、自动停层、顺向截停和自动换向等功能，通常用于有司机客梯或客货两用电梯。4集选控制 代号JX(集选)在信号控制的基础上把呼梯信号集合起来进行有选择的应答。电梯为无司机操纵。在电梯运行过程中，可以应答同一方向所有层站呼梯信号和按照操纵盘上的选层按钮信号停靠。电梯运行一周后，若无呼梯信号就停靠在基站待命。为适应这种控制特点，电梯在各层站停靠时间可以调整，轿门设有安全触板或其它近门保护装置，以及轿厢设有过载保护装置等。5下集合(选)控制集合电梯运行下方向的呼梯信号，如果乘客

23、欲从较低层站到较高层站去，须乘电梯至底层基站后再乘电梯到要去的高层站。6并联控制电梯：代号BL(并联)共用一套呼梯信号系统，把两台或三台规格相同的电梯并联起来控制。无乘客使用电梯时，经常有一台电梯停靠在基站待命称为基梯；另一台电梯则停靠在行程中间预先选定的层站称为自由梯。当基站有乘客使用电梯并起动后，自由梯即刻起动前往基站充当基梯待命。当有除基站外其它层站呼梯时，自由梯就近先行应答，并在运行过程中应答与其运行方向相同的所有呼梯信号。如果自由梯运行时出现与其运行方向相反的呼梯信号，则在基站待命的电梯就起动前往应答。先完成应答任务的电梯就近返回基站或中间选下的层站待命。当三台并联集选组成的电梯，其

24、中有两台作为基梯，一台为自由梯。运行原则同两台并联控制电梯。并联控制电梯，每台均具集选控制功能。7梯群控制；群控代号QK(群控)具有多台电梯客流量大的高层建筑物中，把电梯分为若干组，每组四至六台电梯，将几台电梯控制连在一起，分区域进行有程序或无程序综合统一控制，对乘客需要电梯情况进行自动分析后，选派最适宜的电梯及时应答呼梯信号。群控是用微电脑控制和统一调度多台集中并列的电梯，它使多台电梯集中排列，共用厅外召唤按钮，按规定程序集中调度和控制。其程序控制分为四程序及六程序，前者将一天中客流情况分成四种，如：上行高峰状态运行，下、上行平衡状态运行，下行高峰状态运行及杂散状态运行，并分别规定相应的运行

25、控制方式。后者较前者多上行较下行高峰状态运行，下行较上行高峰状态运行两种程序。 8梯群智能控制具有数据采集、交换、存贮功能，还能进行分析、筛选、报告等功能。控制系统可以显示出所有电梯的运行状态。由电脑根据客流情况，自动选择最佳运行控制方式，其特点是分配电梯运行时间，省人省电、省机器。(五)按有无司机分类1有司机电梯，须专职司机操纵。2无司机电梯：不需要专门司机，由乘客自己操纵，具有集选功能。3有无司机电梯： 根据电梯控制电路及客流量等， 平时可改由乘客自己操纵电梯运行，客流大或必要时，可由司机操纵。(六)按机房位置分类1上置式电梯：机房位于井道上部。2下置式电梯：机房位于井

26、道下部。3无机房电梯。(七)按曳引机结构分类1有齿曳引电梯：曳引机有减速器。2无齿曳引电梯：曳引机没有减速器，由曳引电动机直接带动曳引轮运动。(八)其它用途的特殊梯和自动扶梯、自动人行道1斜行梯：为地铁火车站和山坡等倾斜安装， 轿厢运行为倾斜直线上下， 是一种集观光和运输于一体的输送设备。2坐椅梯：人坐在由电动机驱动的椅子上， 控制椅子手柄上的按钮， 使椅下部的动力装置驱动人椅，沿楼梯扶栏的导轨上下运动。3冷气梯：在大冷库或制冷车间，运送冷冻货物。 需要满足门扇， 导轨等活动处冰封，浸水要求。4消防梯：在发生火警情况下，用来运送消防人

27、员、乘客和消防器材等。5矿井梯：供矿井内运送人员及货物。6特殊梯：供特殊环境下使用，如有防爆、耐热、防腐等特殊用途电梯。7建筑施工梯(或升降机)： 供运送建筑施工人员及材料之用， 可随施工中的建筑物层数而加高。8滑道货梯：在建筑物内配置，常与建筑物人走道平行运送货物。9运机梯：能把地下机库中几十吨至上百吨重的飞机垂直提升到飞机场跑道上。10门吊梯：在大型门式起重机的门腿中运送在门机中工作的人员及检修机件等。11自动扶梯：TF带有循环、运行梯级，用于向上或向下倾斜运送乘客的固定电力驱动设备。(1)端部驱动的自动扶梯(或称链条式自动扶梯)。(2)中间驱动的自动扶梯(或称齿条式自

28、动扶梯)。另外，按梯路线型可分为直线型或螺旋型两种。12自动人行道带有循环运行(板式或带式)走道，用于水平或倾斜角不大于12°输送乘客的固定电力驱动设备。(1)端部驱动的自动人行道(或称链条式自动人行道)。(2)中间驱动的自动人行道(或称齿条式自动人行道)。另外按路面型式可分为踏步式和平带式。四、电梯的工作条件(一)电梯的基本要求1安全可靠，方便舒适。2起、制动平稳，噪音低，故障率低。3操作方便，平层准确。电梯的安全性和可靠性是贯穿于设计、制造、安装；维护、检验、使用各个环节的系统工程。元件的可靠性是降低故障的重要因素。舒适主要是人的主观感觉，一般称为舒适感，主要与电梯的速度变化和振

29、动有关，且与安装质量、维护质量有关。电梯的基本要求是所有投入运行的电梯应达到的最基本性能要求，即整机性能指标，在国标GBT100581997电梯技术条件中有明确的指标，除了严格的安全指标保证安全运行外，对舒适感，常以速度特性、工作噪音、平层准确度作为主要性能指标。(1)速度特性电梯速度：当电源为额定频率和额定电压的情况下，轿厢在50额定载荷时，向下运行至行程中段时的速度，不得大于额定速度的105，且不得小于额定速度的92。加速度：起动和制动的加、减速度最大值不应大于15ms2。当额定速度10msV20ms时，平均加、减速度应不小于048ms2；当额定速度为20ms<V25ms时，加、减速

30、度平均值不应小于065ms2。轿厢振动加速度：垂直方向和水平方向的振动加速度应分别不大于25cms2和15cms2。(2)工作噪声轿厢内：(轿厢运行)55dB开关门过程中门机构噪声65dB机房平均工作噪声80dB(3)平层准确度：速度为06310ms的交流双速电梯为±30mm以内，其它各类型和速度的电梯均在±15mm以内。(二)电梯的速度曲线电梯运行中的速度变化可以用如图12所示。速度曲线表示，如图中纵坐标代表电梯的运行速度，横坐标表示电梯运行时间。t1为启动加速段， 至A点到达电梯的额定速度， t2为匀速运行段，到达月点，进入t3减速制停段，到达平层，

31、减速完成停梯开门，完成电梯的一次运行。电梯的实际运行速度曲线，对乘客的乘坐舒适感有很大影响。特别是高速电梯在加速段和减速段，如果设置不好，会有上浮、下沉、重压、浮游、不平衡等不舒适感，最强烈的是上浮和下沉感。它与加速度与减速度的大小有关，当延长加速时间t1、减速时间t3，舒适感变好，但运行效率降低。从实验得知，与人的舒适感关系最大的，不是加(减)速度，而是加(减)速度的变化率，即“加速度”，也就是t1和t3两头弧形部分的曲率。如果将加速度变化率限制在13ms2以下，即使最大加速度达到225ms2，也不会使人感到过分的不适。(三)电梯的工作条件电梯的工作条件是使电梯正常运行的环境条件。如果实际工

32、作环境与标准的工作条件不符，电梯难于正常运行，可能使故障率增加，缩短使用寿命。因此特殊环境使用的电梯在订货时就应提出特殊的使用条件，制造厂将依据所提出的使用条件进行设计制造。国家标准GBT100581997电梯技术条件对电梯工作条件规定如下：1海拔高度不超过1000m；2机房内的空气温度保持在540之间；3运行地点的最湿月，月平均最高相对湿度为90，同时该月月平均最低温度不高于25； 4供电电压相对于额定电压的波动在±7的范围内；5环境空气中不应含有腐蚀性和易燃性气体及导电性尘埃存在。 第二章 电梯结构原理与安全保护装置电梯是机、电一体化产品。其机械部分好比是人的躯体，电气

33、部分相当于人的神经，控制部分相当于人的大脑。各部分通过控制部分调度，密切协同，使电梯可靠运行。 尽管电梯的品种繁多，但目前使用的电梯绝大多数为电力拖动、钢丝绳曳引式结构，图21所示是电梯的基本结构剖视直观图。从电梯空间位置使用看，由四个部分组成：依附建筑物的机房、井道；运载乘客或货物的空间轿厢；乘客或货物出入轿厢的地点层站。即机房、井道、轿厢、层站。从电梯各构件部分的功能上看，可分为八个部分：曳引系统、导向系统、轿厢、门系统、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统和安全保护系统，见表21。第二章-第一节 曳引系统一、曳引驱动工作原理 曳引式电梯曳引驱动关系如图22所示。安装在机房的电动机与减

34、速箱、制动器等组成曳引机，是曳引驱动的动力。曳引钢丝绳通过曳引轮一端连接轿厢，一端连接对重装置。为使井道中的轿厢与对重各自沿井道中导轨运行而不相蹭，曳引机上放置一导向轮使二者分开。轿厢与对重装置的重力使曳引钢丝绳压紧在曳引轮槽内产生摩擦力。这样，电动机转动带动曳引轮转动，驱动钢丝绳，拖动轿厢和对重作相对运动。即轿厢上升，对重下降；对重上升，轿厢下降。于是，轿厢在井道中沿导轨上、下往复运行，电梯执行垂直运送任务。1电动机；2制动器；3减速器；4曳引绳；5导向轮；6绳头组合；7轿厢；8对重轿厢与对重能作相对运动是靠曳引绳和曳引轮间的摩擦力来实现的。这种力就叫曳引力或驱动力。运行中电梯轿厢的载荷和轿

35、厢的位置以及运行方向都在变化。为使电梯在各种情况下都有足够的曳引力，国家标准GB 75881995电梯制造与安装安全规范规定：曳引条件必须满足：T1T2×C1×C2ef式中：T1T2为载有125额定载荷的轿厢位于最低层站及空轿厢位于最高层站的两种情况下，曳引轮两边的曳引绳较大静拉力与较小静拉力之比。C1与加速度、减速度及电梯特殊安装情况有关的系数，一般称为动力系数或加速系数。(C1 ；g：重力加速度，a：轿厢制动减速度)。C2由于磨损导致曳引轮槽断面变化的影响系数(对半圆或切口槽：C21，对V型槽：C212)。ef中，f为曳引绳在曳引槽中的当量摩擦系数，为曳引绳在曳引导轮上

36、的包角。ef称为曳引系数。它限定了T1T2的比值，ef越大，则表明了T1T2允许值和T1T2允许值越大，也就表明电梯曳引能力越大。因此，一台电梯的曳引系数代表了该台电梯的曳引能力。可以看出，曳引力与下述几个因素有关：轿厢与对重的重量平衡系数。曳引轮绳槽形状与曳引轮材料当量摩擦系数。曳引绳在曳引轮上的包角。(一)平衡系数由于曳引力是轿厢与对重的重力共同通过曳引绳作用于曳引轮绳槽上产生的，对重是曳引绳与曳引轮绳槽产生摩擦力的必要条件。有了它，就易于使轿厢重量与有效载荷的重量保持平衡，这样也可以在电梯运行时，降低传动装置功率消耗。因此对重又称平衡重，相对于轿厢悬挂在曳引轮的另一端，起到平衡轿厢重量的

37、作用。当轿厢侧重量与对重侧重量相等时，T1T2，若不考虑钢丝绳重量的变化，曳引机只需克服各种摩擦阻力就能轻松的运行。但实际上轿厢的重量随着货物(乘客)的变化而变化，因此固定的对重不可能在各种载荷下都完全平衡轿厢的重量。因此对重的轻重匹配将直接影响到曳引力和传动功率。为使电梯满载和空载情况下，其负载转矩绝对值基本相等，国标规定平衡系数K=0405，即对重平衡4050额定载荷。故对重侧的总重量应等于轿厢自重加上0405倍的额定载重量。此0405即为平衡系数。当K05时，电梯在半载时，其负载转矩为零。轿厢与对重完全平衡，电梯处于最佳工作状态。而电梯负载自空载(空载)至额定载荷(满载)之间变化时，反映

38、在曳引轮上的转矩变化只有土50，减少了能量消耗，降低了曳引机的负担。 (二)当量摩擦系数f与绳槽形状曳引绳与曳引轮不同形状绳槽接触时，所产生的摩擦力是不同的，摩擦力越大则曳引力越大。从目前使用来看有几种：半圆槽、V型槽、半圆型带切口槽，如图24所示。半圆槽f最小，用于复绕式曳引轮。V型轮f最大，并随着开口角的减小而增大，但同时磨损也增大，而对曳引绳磨损并卡绳。随着磨损会趋于半圆槽。半圆切口槽f介于二者之间，而其基本不随磨损而变化，目前应用较广。钢丝绳在绳槽内的润滑也直接影响摩擦系数，只可用绳内油芯的轻微润滑，不可在绳外涂润滑油，以免降低摩擦系数，造成打滑现象，降低曳引力。(三)曳引绳在曳引轮上

39、的包角包角是指曳引钢丝绳经过绳槽内所接触的弧度，用。表示包角越大摩擦力越大，即曳引力也随之增大，提高了电梯的安全性。增大包角目前主要采用两种方法，一是采用2：1的曳引比，使包角增至180°。另一种是复绕式(为1+2)，如图25所示。电梯曳引钢丝绳的绕绳方式主要取决于曳引条件，额定载重量和额定速度等因素。它有多种。这些绕法也可看成是不同传动方式，不同绕法就有不同的传动速比，也叫曳引比，它是由电梯运行时曳引轮节圆的线速度与轿厢运行速度之比。钢丝绳在曳引轮上绕的次数可分单绕和复绕，单绕时钢丝绳在曳引轮上只绕过一次，其包角小于或等于180°，而复绕时钢丝绳在曳引轮上绕过二次，其包角

40、大于180°。常用的绕法有：(1)1：1绕法 曳引轮的线速度与轿厢升降速度之比为1：1如图26a所示。(2)2：1绕法 曳引轮的线速度与轿厢升降速度之比为2：1如图26b所示。(3)3：1绕法 曳引轮的线速度与轿厢升降速度之比为3：1如图26c所示。二、曳引机电梯曳引机是电梯的动力设备，又称电梯主机。功能早输送与传递动力使电梯运行。它由电动机、制动器、联轴器、减速箱、曳引轮、机架和导向轮及附属盘车手轮等组成。导向轮一般装在机架或机架下的承重梁上。盘车手轮有的固定在电机轴上，也有平时挂在附近墙上，使用时再套在电机轴上。如果曳引机的电动机动力是通过减速箱传到曳引轮上的，称为有齿轮曳引机，

41、一般用于25ms以下的低中速电梯(图27a)。若电动机的动力不通过减速箱而直接传动到曳引轮上则称为无齿轮曳引机，一般用于25ms以上的高速电梯和超高速电梯(图27b)。1曳引电动机电梯的曳引电动机有交流电动机和直流电动机，曳引电动机是驱动电梯上下运行的动力源。电梯是典型的位能性负载。根据电梯的工作性质，电梯曳引电动机应具有以下特点：(1)能频繁地起动和制动电梯在运行中每小时起制动次数常超过100次，最高可达到每小时180240次，因此，电梯专用电动机应能够频繁起、制动，其工作方式为断续周期性工作制。(2)起动电流较小在电梯用交流电动机的鼠笼式转子的设计与制造上，虽然仍采用低电阻系数材料制作导条

42、，但是转子的短路环却用高电阻系数材料制作，使转子绕组电阻有所提高。这样，一方面降低了起动电流，使起动电流降为额定电流的2535倍左右，从而增加了每小时允许的起动次数；另一方面，由于只是转子短路端环电阻较大，利于热量直接散发，综合效果使电动机的温升有所下降。而且保证了足够的起动转矩，一般为额定转矩的25倍左右。不过，与普通交流电动机相比，其机械特性硬度和效率有所下降，转差率也提高到0102。机械特性变软，使调速范围增大，而且在堵转力矩下工作时，也不致烧毁电机。(3)电动机运行噪声低为了降低电动机运行噪声，采用滑动轴承。此外，适当加大定子铁芯的有效外径，并在定子铁芯冲片形状等方面均作合理处理，以减

43、小磁通密度，从而降低电磁噪声。曳引电动机的容量在初选和核算时，可用经验公式按静功率计算，即式中P电动机功率(kW)；K电梯平衡系数；Q电梯额定载重量(kg)；V电梯额定速度(ms)；机械传动总效率。2制动器制动器对主动转轴起制动作用。能使工作中的电机停止运行。它安苯在电动机与减速器之间，即在电动机轴与蜗轮轴相连的制动轮处(如是无齿轮曳引机制动器安装在电动机与曳引轮之间)。(1)电梯上应用的制动器及基本要求电梯采用的是机一电摩擦型常闭式制动器，如图28所示。所谓常闭式制动器，指机械不工作时制动器制动，机械运转时松闸。电梯制动时，依靠机械力的作用，使制动带与制动轮摩擦而产生制动力矩；电梯运行时，依

44、靠电磁力使制动器松闸，因此又称电磁制动器。根据制动器产生电磁力的线圈工作电流，分为交流电磁制动器和直流电磁制动器。由于直流电磁制动器制动平稳，体积小，工作可靠，电梯多采用直流电磁制动器。因此这种制动器的全称是常闭式直流电磁制动器。1制动弹簧调节螺母；2制动瓦块定位弹簧螺栓；3制动瓦块定位螺栓；4倒顺螺母；5制动电磁铁；6电磁铁芯；7定位螺栓；8制动臂；9制动瓦块；10制动衬料；11制动轮；12制动弹簧螺杆；13手动松闸凸轮(缘)；14制动弹簧制动器是保证电梯安全运行的基本装置，对电梯制动器的要求是：能产生足够的制动力矩，而且制动力矩大小应与曳引机转向无关；制动时对曳引电动机的轴和减速箱的蜗杆轴

45、不应产生附加载荷；当制动器松闸或制动时，要求平稳，而且能满足频繁起、制动的工作要求；制动器应有足够的刚性和强度；制动带有较高的耐磨性和耐热性；结构简单、紧凑、易于调整；应有人工松闸装置；噪声小。制动器功能基本要求：当电梯动力电源失电或控制电路电源失电时，制动器能立即进行制动。当轿厢载有125额定载荷并以额定速度运行时，制动器应能使曳引机停止运转。电梯正常运行时，制动器应在持续通电情况下保持松开状态；断开制动器的释放电路后，电梯应无附加延迟地被有效制动。切断制动器的电流，至少应用两个独立的电气装置来实现。电梯停止时，如果其中一个接触器的主触点未打开，最迟到下一次运行方向改变时，应防止电梯再运行。

46、装有手动盘车手轮的电梯曳引机，应能用手松开制动器并需要一持续力去保持其松开状态。(2)制动器的构造及其工作原理制动器的外形图如图28所示。制动器的工作原理：当电梯处于静止状态时，曳引电动机、电磁制动器的线圈中均无电流通过，这时因电磁铁芯间没有吸引力、制动瓦块在制动弹簧压力作用下，将制动轮抱紧，保证电机不旋转；当曳引电动机通电旋转的瞬间，制动电磁铁中的线圈同时通上电流，电磁铁芯迅速磁化吸合，带动制动臂使其制动弹簧受作用力，制动瓦块张开，与制动轮完全脱离，电梯得以运行；当电梯轿厢到达所需停站时，曳引电动机失电、制动电磁铁中的线圈也同时失电，电磁铁芯中的磁力迅速消失，铁芯在制动弹簧的作用下通过制动臂

47、复位，使制动瓦块再次将制动轮抱住，电梯停止工作。(3)常见电磁制动器的类型图28所示是一种常见的制动器。电磁铁的铁芯通过连接螺栓与制动臂铰接，松开螺栓上的锁紧螺母，转动铁芯，就能改变铁芯在线圈套中的位置，用寸：调整吸合后的铁芯底部间隙。制动瓦用销轴铰接在制动臂上，瓦块上下等重，因此在制动臂上设有上、下顶定螺钉，松闸后瓦块的活动量由顶定螺钉调定。制动弹簧的压缩量由连杆螺栓两端的螺母调节，在螺栓内侧设有挡块，用扳手将螺栓转动90°，挡块上的凸缘将制动臂向两侧顶开，可达到手松闸的目的。这种制动器由于采用双弹簧，为保证两侧闸瓦对动轮的压力一致，应将压缩量调得一致。图29所示是另一种常见的卧式

48、电磁制动器。闸瓦采用球面连接，因此无需设顶定螺钉；采用单条制动弹簧，调节方便。将弹簧螺栓转动90°，可达到松闸目的。1铁芯；2锁紧螺母；3限位螺钉；4连接螺栓；5碟形弹簧；6偏斜套；7制动弹簧图210所示的结构，将制动臂的铰点放在下面，弹簧置于上部，使压力的调整比较方便。由于铰点在下面，松闸时需将制动臂顶开，因此两块铁芯底部的顶杆均穿过对方，当铁芯吸合时，顶杆向前运动，将制动臂顶开。1制动弹簧；2制动臂；3调节螺栓；4顶杆；5线圈；6左铁芯；7右铁芯；8顶杆；9拉杆；10调节螺栓；11闸瓦；12球面头；13连接螺栓；14制动带这种结构的制动器，铁芯外侧端部制有凸缘，凸缘与端盖的间隙，

49、即为单侧角芯的吸合行程，当制动带在使用中磨损，松闸间隙过大时，只要放松调节螺栓，使间隙。减小，便能达到调整松闸间隙的目的。铁芯在吸合后的底部间隙是固定的，无需调整。图211所示为立式制动器。铁芯分为动铁芯和定铁芯，上部的是动铁芯。铁芯吸合时，动铁芯向下运动，顶杆推动转臂转动，将两侧制动臂推开而达到松闸目的。1制动弹簧；2拉杆；3螺钉；4电磁铁座；5线圈；6动铁芯；7罩盖；8顶杆；9制动臂；10顶杆螺栓；11转臂；12球面头；13连接螺钉；14闸瓦；15制动材料内胀式制动器(图212为外形立面示意图)3减速器减速器被用于有齿轮曳引机上。安装在曳引电动机转轴和曳引轮转轴之间。减速器(箱)的种类及其

50、特点（1）按传动的方法分为“蜗轮蜗杆传动蜗杆减速器”及“斜齿轮传动齿轮减速器”蜗杆减速器如图213所示。 蜗杆减速器是由带主动轴的蜗杆与安装在壳体轴承上带从动轴的蜗轮组成，其速比可在18120范围内，蜗轮的齿数不少于30，其效率不如齿轮减速器，但其结构紧凑，外型尺寸不大。蜗杆减速器特点：传动比大，噪音小、传动平稳，而且当由蜗轮传动蜗杆时，反效率低，有一定的自锁能力；可以增加电梯制动力矩，增加电梯停车时的安全性。上面提到的蜗杆、蜗轮的传动比也称为减速比。减速器工作时，蜗杆轴的转速与蜗轮轴的转速的比，称为减速器的减速比i减。由于蜗杆轴每转动一圈，蜗轮轴只转过蜗杆螺线数个齿，所以蜗杆减速器的减速比i

51、减是由蜗轮的齿数Z轮与蜗杆的螺线数Z杆之比决定的：i减Z轮Z杆例1：蜗杆螺线数(也称头数)为1，蜗轮的齿数为40。 那么其减速比i减40140：1也就是说当蜗杆轴每转动一圈，蜗轮轴只转过140圈(周)，即蜗杆轴旋转40圈时，蜗轮轴才转过一圈(周)，因为蜗杆轴与电动机连在一起，这样就能把电动机的转速经过减速器后其转速显然地从快速减下变为慢速。例2：蜗杆螺线数(头数)为2，蜗轮的齿数为64。其减速比i减64232：1即蜗杆轴每转一圈，而蜗轮轴只转132圈。减速器中的蜗杆与蜗轮的啮合外形如图214所示。在减速器内，凡蜗杆安装在蜗轮上面的称为蜗杆上置式。其特点是：减速箱内蜗杆、蜗轮齿的啮合面不易进入杂

52、物，安装维修方便，但润滑性较差。 在减速器内，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。润滑油的加入量减速器对蜗轮蜗杆采用浸浴润滑方式，即在箱内加入润滑油。减速器注入的油量是关系到润滑是否正常的重要因素，一般对减速器注入的油量是：当蜗杆在蜗轮下面时，注入减速器内的油，应保持在蜗杆中线以上，啮合面以下；当蜗杆在蜗轮上面时，蜗轮的浸入油的深度在两个齿高为宜。减速箱上均有油针或油镜，可用来检查注油量。对于油针，应使油面位于两条刻线之间，对于油镜，油应位于中线为宜。4联轴器联轴器是连接曳引电动机轴与减速器蜗杆轴的装置，用以传递由一根轴延续到另

53、一根轴上的扭矩，又是制动器装置的制动轮。在曳引电动机轴端与减速器蜗杆轴端的会合处。电动机轴与减速器蜗杆轴是在同一轴线上，当电动机旋转时带动蜗杆轴也旋转，但是两者是两个不同的部件，需要用合适的方法把它们连接在同一轴线上，保持一定要求的同轴度。(1)联轴器的种类刚性联轴器：对于蜗杆轴采用滑动轴承的结构，一般采用刚性联轴器，因为此时轴与轴承的配合间隙较大，刚性联轴器有助于蜗杆轴的稳定转动。刚性联轴器要求两轴之间有高度的同心度，在连接后不同心度不应大于002mm，如图215所示。弹性联轴器：由于联轴器中的橡胶块在传递力矩时会发生弹性变形，从而能在一定范围内自动调节电动机轴与蜗杆轴之间的同轴度，因此允许

54、安装时有较大的同心度(允差01mm)，使安装与维修方便，同时，弹性联轴器对传动中的振动具有减缓作用，如图216所示。5曳引轮曳引轮是曳引机上的绳轮，也称曳引绳轮或驱绳轮。是电梯传递曳引动力的装置，利用曳引钢丝绳与曳引轮缘上绳槽的摩擦力传递动力，装在减速器中的蜗轮轴上。如是无齿轮曳引机，装在制动器的旁侧，与电动机轴、制动器轴在同一轴线上。(1)曳引轮的材料及结构要求材料及工艺要求：由于曳引轮要承受轿厢、载重量、对重等装置的全部动静载荷，因此要求曳引轮强度大、韧性好、耐磨损、耐冲击，所以在材料上多用QT602球墨铸铁。为了减少曳引钢丝绳在曳引轮绳槽内的磨损，除了选择合适的绳槽槽型外，对绳槽的工作表

55、面的粗糙度、硬度应有合理的要求。 曳引轮的直径：曳引轮的直径要大于钢丝绳直径的40倍。在实际中，一般都取4555倍，有时还大于60倍。因为为了减小曳引机体积增大，减速器的减速比增大，因此其直径大小应适宜。曳引轮的构造型式：整体曳引轮分成两部分构成，中间为轮筒(鼓)，外面制成轮圈式绳槽切削在轮圈上，外轮圈与内轮筒套装，并用铰制螺栓连结在一起成为一个曳引轮整体。其曳引轮的轴就是减速器内的蜗轮轴。(2)曳引轮绳槽形状曳弓旧区动电梯运行的曳引力是依靠曳引绳与曳引轮绳槽之间的摩擦力产生的，因此曳引轮绳槽的形状直接关系到曳引力的大小和曳引绳的寿命。曳引轮绳槽的形状，常用有半圆槽、带切口的半圆槽(又称凹形槽

56、)、V形槽，如图217所示。半圆槽：半圆槽与曳引绳接触面积大，曳引绳变形小，有利于延长曳引绳和曳引轮寿命。但这种绳槽的当量摩擦系数小，因此曳引能力低。为了提高曳引能力，必须用复绕曳引绳的方法，以增大曳引绳在曳引轮上的包角，它多用在全绕式高速无齿轮曳引机直流电梯上。半圆槽还广泛用于导向轮、轿顶轮、对重轮的绳槽。V型槽：V形槽的两侧，对曳引绳产生很大的挤压力，曳引绳与绳槽的接触面积小，接触面的单位压力(比压)大，曳引绳变形大，曳引绳与绳槽间具有较高的当量摩擦系数，可以获得很大的驱动力。但这种绳槽的槽形和曳引绳的磨损都较快，而且当槽形磨损，曳引绳中心下移时，槽形就接近带切口的半圆槽，当量摩擦系数很快下降。因此这种槽形的范围受到限制，只在轻载、低速电梯上应用。凹形槽(带切口的半圆槽)：带切口的十圆槽，它是在半圆槽的底部切制一条