电梯控制原理与维修

电梯控制原理与维修第1页/共86页电梯系统组成八个系统功能组成的主要构件1．曳引系统输出与传递动力，驱动电梯运行曳引机、曳引钢丝绳、导向轮、返绳轮2．导向系统限制轿厢和对重活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨运动轿厢和对重导轨、导靴、导轨架3．轿厢用以运送乘客和货物的组件轿厢架、轿厢4．门系统乘客或货物的进出口，运行时层、轿门必须封闭，到站时才能打开轿厢门、层门、门锁、开门机、关门防夹装置第2页/共86页八个系统功能组成的主要构件5．重量平衡系统平衡轿厢重量以及补偿高层电梯中曳引绳重量的影响对重、补偿链（绳）6．电力拖动系统提供动力，对电梯实行速度控制供电系统、电机调速装置7．电气控制系统对电梯的运行实行操纵和控制操纵盘、呼梯盒、控制柜、层楼指示、平层开关、行程开关8．安全保护装置保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故安全限速器、安全钳、缓冲器端站保护、超速保护、断相错相保护、上下极限电梯系统组成第3页/共86页

①曳引驱动电梯——提升绳靠主机的驱动轮绳槽的摩擦驱动的电梯。②强制驱动电梯——用链或钢丝绳悬吊的非摩擦方式驱动的电梯。③液压电梯——通过液压驱动的电梯。2.1驱动系统第4页/共86页2.1曳引驱动

现代电梯广泛采用曳引驱动方式。曳引机作为驱动机构，钢丝绳挂在曳引机的绳轮上，一端悬吊轿厢，另一端悬吊对重装置。曳引机转动时，由钢丝绳与绳轮之间的摩擦力产生曳引力来驱使轿厢上下运动。第5页/共86页组成:曳引机是电梯的主要拖动机械，它驱动电梯的轿厢和对重装置作上、下运动。一般由曳引电动机、减速器、曳引轮、联轴器、导向轮及制动器等组成。2.1曳引驱动第6页/共86页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两大类，曳引电动机是驱动电梯上下运行的动力来源。电梯曳引电动机应具有以下特点：（1）能频繁地起动和制动。（2）起动电流较小。（3）电动机运行噪声低。第7页/共86页2．减速器（1）蜗轮蜗杆传动减速器蜗轮蜗杆传动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，其特点是传动比大、噪音小、传动平稳、结构紧凑、体积较小、安全可靠。蜗杆、蜗轮传动示意图如图2-2所示。第8页/共86页（2）斜齿轮传动（齿轮减速箱）减速器斜齿轮传动示意图如图2-3所示，20世纪70年代国外就开始将此项技术应用于电梯传动方面。例如，日本的三菱电机株式会社开发并应用了斜齿轮曳引机与VVVF控制系统相结合的新型高速电梯系统。第9页/共86页3．曳引轮（1）曳引轮绳槽的形状①半圆槽：

②楔形槽：

③带切口的半圆槽（凹形槽）：掌握不同槽型的优缺点及适用范围第10页/共86页（2）曳引轮直径等参数与电梯运行速度的关系电梯的运行速度与曳引机减速比、电动机转速、曳引比、曳引轮直径等参数有关，通常按2-2式计算：第11页/共86页

4．联轴器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，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一根轴上的扭矩。联轴器还是制动器装置的制动轮。联轴器在曳引电动机轴端与减速器蜗杆轴端的会合处。联轴器有刚性联轴器和弹性联轴器两类。

第12页/共86页①刚性联轴器：第13页/共86页②弹性联轴器：

第14页/共86页5．导向轮导向轮外观与曳引轮相似，它具有滑轮结构，作用是滑轮组省力和导向的作用。

6．直流制动器直流制动器是电梯重要的安全装置，它的安全、可靠是保证电梯安全运行的重要因素之一。它的作用是能够使运行中的电梯在切断电源时自动把轿厢制停，另外在电梯停止运行时，制动器应能保证在125%的额定载荷情况下，使轿厢保持静止，位置不变。电梯直流制动器如图2-8所示。

第15页/共86页a）直流电磁制动器外观图b）直流电磁制动器内部结构图第16页/共86页7．曳引机的分类（1）按减速方式分类①有齿轮曳引机：有齿轮曳引机是拖动装置的动力通过中间减速器传递到曳引轮上的曳引机，其中的减速箱通常采用蜗轮蜗杆传动（也有用斜齿轮传动），这种曳引机用的电动机有交流的，也有直流的，一般用于低速电梯上。有齿轮曳引机曳的引比通常为35：2，一般用于2．5m/s以下的低中速电梯。②无齿轮曳引机：无齿轮曳引机是拖动装置的动力不用中间的减速器，而是直接传递到曳引轮上的曳引机。以前这种曳引机大多是直流电动机为动力，现在国内已经研发出来有自主知识产权的交流永磁同步无齿轮曳引机，如许昌博玛曳引机。无齿轮曳引机曳引比一般是2：1或1：1，载重为320kg～2000kg，一般用于2．5m/s以上的高速电梯和超高速电梯。第17页/共86页③柔性传动机构曳引机。（2）按驱动电动机分类①直流曳引机：又可分为直流有齿曳引机和直流无齿曳引机。②交流曳引机：又可分为交流有齿曳引机、交流无齿曳引机和永磁曳引机.其中交流曳引机还可细分为蜗杆副曳引机、圆柱齿轮副曳引机、行星齿轮副曳引机、其他齿轮副曳引机。第18页/共86页2、曳引钢丝绳

6×19S+NF（1）分类

8×19S+NF（2）结构

2.1.2曳引钢丝绳

第19页/共86页

2.1.2曳引钢丝绳

(3)曳引钢丝绳的数量及直径要求从安全角度考虑，电梯钢丝绳有一定的根数要求，通常要求乘客、载货和医用等有乘客需求的电梯钢丝绳根数应不少于4根；杂物梯应不少于2根。为了提高电梯钢丝绳的强度，延长使用寿命，通常按D/d≥40选取电梯钢丝绳的直径，其中d为钢丝绳直径，要求不小于8mm，D为曳引轮直径。第20页/共86页

2.1.3绳头组合

（1）作用曳引钢丝绳连接轿厢与对重装置的一种过渡器件。（2）如何连接轿厢及对重装置上方焊接有一钢板（绳头板，20mm以上），绳头板上钻有孔，拉杆下部穿过孔后，先套一弹簧，下设一弹簧垫，再用螺母固定，上部插入锥套后用铆钉紧固；绳和锥套固定时，先把绳穿入锥套，然后用巴氏合金熔液浇铸。（3）注意事项：见书第21页/共86页视频资源1.更换电梯曳引钢丝绳流程/v_show/id_XNjY2MjM3NDM2.html2.三洋电梯曳引機/u25/v_OTIyNjgxOTA.html3.电梯曳引机维修拆卸及安装流程/watch/08751471737620696010.html?page=videoMultiNeed第22页/共86页

2.1.3绳头组合

第23页/共86页第24页/共86页

2.2轿厢

1、轿厢（1）组成（2）注意问题：见书轿厢架轿厢体轿顶：见书页画

轿底：见书画

轿壁：见书页画上梁拉杆下梁

立柱螺栓连接第25页/共86页

2.2.3轿厢超载保护装置

（1）轿底超载装置

第26页/共86页

2.2.3轿厢超载保护装置

（2）轿顶称量式超载装置

第27页/共86页

2.2.3

轿厢超载保护装置

（3）机房称量式超载装置第28页/共86页作业设计电梯轿厢的安装方案（包括材料、操作步骤）第29页/共86页视频资源各种电梯安装教程/show/8_2yoGzYMp_iZ3j4V_weMQ...html电梯安装/v_show/id_XNzMzMDgzMjc2.html?from=s1.8-1-1.2宁津富士电梯安装说明/show/g0mZs9cGcrXGo5-nBeR_5A...html第30页/共86页

2.3

平衡装置什么是电梯的平衡装置？电梯的平衡装置是电梯在运行过程中平衡轿厢重量的装置。电梯平衡装置由哪几部分组成呢？电梯平衡装置由对重和补偿装置构成。第31页/共86页

2.3.1对重装置

1．组成对重装置一般由对重架、对重块、导靴、缓冲器碰块、压块以及与轿厢相连的曳引绳和对重轮（指绕比为2：1的电梯）等组成，对重装置示意图如图2-18所示。对重架用槽钢或钢板焊围而成，对重架如图2-19所示；对重块由铸铁做成。第32页/共86页第33页/共86页2．注意问题（1）对重块放入对重架后应该用压板压紧。（2）对重块由铸铁制作或钢筋混凝土填充，为了使对重块易于装卸，每个对重块不宜超过60kg。第34页/共86页

2.3.2补偿装置置

当电梯曳引高度超过30m时，曳引钢丝绳的差重会影响电梯运行的稳定性及平衡状态，所以需要增设补偿装置。补偿装置有补偿链、补偿绳及补偿缆。第35页/共86页1．补偿链传统的补偿链装置由铁链和麻绳组成，麻绳穿在链环中，用以减少运行时铁链相互碰撞引起的噪声，补偿链的一端悬挂在轿厢的底部，另一端挂在对重的底部。这种补偿法的优点是结构简单，不需要增加对重重量，也不需要增加井道空间，是使用比较广泛的一种补偿方法，但不适用于高速梯，一般用于速度小于1．75m／s的电梯。2．补偿绳补偿绳装置以钢丝绳为主体，通过钢丝绳卡钳、挂绳架（及张紧轮）悬挂在轿厢或对重底部。这种结构具有运行时稳定的优点，常用于速度大于1．75m／s的电梯。因钢丝绳的连接形式不同而分为单侧和双侧补偿和对称补偿，单侧和双侧补偿和对称补偿示意图如图2-20所示。第36页/共86页第37页/共86页3．补偿缆补偿缆是近几年发展起来的新型、高密度的补偿装置。补偿缆的中间是低碳钢制成的环链，外面是用具有防火、防氧化的聚乙烯制成的护套，如：包塑型，橡塑型，全塑型和浸塑型等，中间的填塞物为金属颗粒及聚乙烯与氧化物的混合物。这种补偿缆的质量密度高，最重的可达6kg/m，最大悬挂长度可达200m，运行噪音小，能大幅度提高升降速度，加大承载负荷，有效地减少电梯的横向摆动，使电梯运行的安全性、平衡性得以提高，可适用于各类中、高速电梯。

第38页/共86页技术与应用——对重计算方法对重的重量值，必须严格按照电梯额定载重量的要求配置，其重量可由2-3式来计算：

P=G+KQ

式中P——对重的总重量（千克）

G——轿厢自重（千克）K——平衡系数（数值一般为0.45~0.55）Q——电梯的额定载重（千克）一般对于客梯平衡系数常取0.5以下，而货梯常取0.5以上。例3：有一部客梯的额定载重量为1000kg，轿厢净重为1000kg，若平衡系数取0．45，求对重装置的总重量。解：已知G＝1000kg

Q＝1000kg

K=0．45代入2-3公式得：P＝G+KQ＝1000+0．45×1000＝1450kg。第39页/共86页

2.4电梯门系统电梯门系统是防止乘客和物品坠入井道或与井道相撞、避免乘客或货物未能完全进入轿厢而被运动的轿厢剪切等危险的发生，是电梯的最重要安全保护措施之一。电梯门系统由哪几部分组成呢？电梯的门系统主要包括轿门（轿厢门）、厅门（层门）、开门和关门机构、安全装置以及附属的零、部件。第40页/共86页门的类型一开门方式1.滑动门

中分门（两扇、四扇、六扇、八扇…）旁开门(一扇、两扇、三扇、四扇…)2.旋转门二门板材质钢板门玻璃门三防火性防火门非防火门

2.4.1轿门、厅门的分类及结构形式第41页/共86页2.4.1轿门、厅门的分类及结构形式轿门设在轿厢靠近厅门的一侧，是轿厢的出入口，供司机、乘客和货物的进出。厅门设置在每个层站的入口处，也称层门或梯井门。第42页/共86页1．电梯门的分类电梯门主要有两类，滑动门和旋转门，目前普遍采用的是滑动门。滑动门按开门方向分为左开门、右开门和中开门。①左开门：人在厅外面对厅门，门向左方开启。②右开门：人在厅外面对厅门，门向右方开启。③中开门：两边门扇分别向左右两边开启。2．电梯门的结构型式电梯门的结构如图2-21所示。电梯的门由门扇，门滑轮，门地坎，门导轨架等部件组成。层门和轿门都由门滑轮悬挂在门的导轨（或导槽）上，下部通过门滑块与地坎相配合。

第43页/共86页1—门滑轮；2—门扇：3—门地坎；4—门滑块；5护脚板第44页/共86页（1）门扇电梯的层门和轿门均应是封闭无孔的。特殊情况除外。不论是轿门和层门，其机械强度均应满足：当门在锁住位置上，用300N的力垂直作用在门扇的任何位置，且均匀分布在5平方厘米的圆形面上其弹性变形应不大于15mm，当外力消失后，应无永久变形，且启闭正常。（2）门导轨架与门滑轮轿门导轨架安装在轿厢顶部前沿，层门导轨架安装在层门门框上部。门滑轮安装在门扇上部。（3）门地坎和门靴门地坎和门靴是门的辅助导向件，与门导轨和门滑轮配合，使门的上，下两端均受导向和限位。门在运动时，门靴顺着地坎槽滑动。有了门靴，门扇在正常外力作用下就不会倒向井道。

第45页/共86页3．电梯门附属装置（1）轿门防夹装置：为了防止电梯在关门时将人夹住，在轿门上常设有关门防夹装置，正在关闭的门扇受阻时，门能自动重开。常用的门入口关门防夹安全保护装置有安全触板保护装置、光电式保护装置、光幕式保护装置、超声波监控装置和电磁感应式保护装置。第46页/共86页（2）消声装置：为了减少电梯开、关门和电梯运行中的振动与噪声，提高乘坐舒适感，在轿厢各构件的连接处需设置防振消声装置。防振消声装置设置位置分布在轿顶与轿壁之间、轿壁与轿底之间、轿架与轿顶之间、轿架下梁与轿底之间和轿厢侧面。（3）层门紧急开锁装置：一些以前生产的电梯，一般在首层或顶层上装有开锁孔，以便检修和救援乘客时在层门外开门。近几年来国家有关部门对层门紧急开锁装置有了新的规定，要求每层门均设有紧急开门装置。紧急开锁的三角钥匙应由专人负责管理，不得随意开启，开启时注意安全。第47页/共86页1．手动开关门结构及其工作原理

2.4.2开关门结构及门安全保护1—电联锁开关；2—锁壳：3—门框上导轨；4—复位弹簧；5、6—拉杆固定架；7—拉杆；8—门扇第48页/共86页

2．自动开门机及其工作原理1）轿门如何开：由直流110V左右开门电机实现。（动画演示）2）厅门如何开：通过厅门门锁和轿门门刀配合实现。①厅门门锁介绍：②门刀：角铁制成，用螺栓固定于轿门上。

锁体（固定于厅门框上）锁臂第49页/共86页第50页/共86页门刀第51页/共86页厅门门锁电梯层门的开和关，是通过安装在轿门上的开门刀片来实现。每个层门上都有一把门锁，有些中分式层门上各装一把门锁。层门关闭后，门锁的机械锁钩啮合，同时层门电气联锁触头闭合，电梯控制回路接通，此时电梯才能启动运行。

第52页/共86页第53页/共86页第54页/共86页轿驱动门电机门机控制器门刀，作用:开厅门第55页/共86页电梯厅门厅门锁第56页/共86页厅门锁，现在处于闭合状态第57页/共86页厅门锁，现在处于打开状态门联锁开关触点厅门锁触点短接片第58页/共86页厅门锁开关触点第59页/共86页（1）中分式自动开门机的工作原理1—拉杆；2—传动轮；3—曲柄轮；4—连杆；5—门刀，6—摇杆第60页/共86页（2）旁开式自动开门机的工作原理1—慢门；2—慢门连杆；3—快门；4—门刀第61页/共86页（3）变频门机的工作原理变频门机的出现，使构造更简单，性能更好。目前乘客电梯多采用变频门机机构。由于采用了变频电机，不但省掉了复杂的减速和调速装置使结构简单化，而且开关平稳，噪声小，还减少能耗。第62页/共86页4．电梯门的整体要求(见书35页)第63页/共86页5、紧急开锁装置和层门自闭装置1）紧急开锁装置：见书38页2）层门自闭装置：见书38页第64页/共86页电梯的引导系统是用来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，不会发生横向的摆动和振动，保证轿厢和对重运行平稳不偏摆。电梯的引导系统分类1轿厢引导系统2对重引导系统，均由导轨、导轨架及导靴组成。

2.5引导系统第65页/共86页1-导轨2-导靴3-导轨架第66页/共86页1．导轨的作用（1）导轨是轿厢和对重在竖直方向运动的导向，限制轿厢和对重的活动自由度。（2）当安全钳动作时，承受轿厢或对重的制动力。（3）防止由于轿厢的偏载而产生歪斜，保证轿厢平稳。2．导轨的分类电梯导轨分为T形导轨和空心导轨两大类，导轨的几种结构如图2-33所示。（1）T形导轨：T形导轨是目前我国电梯中使用得最多的导轨，其通用性强，且具有良好的抗弯性能及可加工性。（2）空心导轨:空心导轨一般用于对重。

2.5.1导轨

第67页/共86页第68页/共86页3．选择导轨依据在中国，选择导轨的依据是看导轨的宽度、高度及厚度。如T45/A型号的导轨，它的宽度、高度为45mm，厚度为5mm。日本选择导轨的依据是看加工后1米长度的导轨重多少为规格来区分。4．导轨之间的连接当导轨长度不够需要连接时，先把做连接的两个导轨的连接部位做凹凸面处理，然后对接插入，后面加连接板后用螺栓紧固。连接完后的两个导轨的台阶大小应小于0.05mm，并在接头处应做修光处理，导轨间的连接示意图如图2-34所示。第69页/共86页第70页/共86页1．导轨架分类电梯的导轨架如图2-35所示，分为框形导轨架、山形导轨架（多用于轿厢）、L形导轨架（多用于对重）三种。

2.5.2导轨架

第71页/共86页2．导轨架安装方法导轨架按电梯安装平面图的要求，固定在电梯井道内侧的墙壁上，是固定导轨的部件。

导轨、导轨架与电梯井道之间的固定，应具有自动调整或调节便捷的功能，以利于适应由于建筑物正常沉降等问题。

第72页/共86页2．导轨架安装方法导轨架在井道墙壁上的固定方法有埋入式、焊接式、预埋螺栓式及膨胀螺栓式等。（1）埋入式：开叉埋入框形导轨架（埋入深度不小于120mm）。（2）焊接式：电梯井壁有预埋铁，清除预埋铁上混凝土后，把导轨架焊接牢固。（3）预埋螺栓法：电梯井壁预埋螺栓，然后把导轨架用螺母固定在螺栓上。（4）膨胀螺栓法：先打孔，放入膨胀螺母，然后拧入螺栓直至螺母被涨开固死即可。第73页/共86页3．导轨在导轨架上的固定导轨不能直接固定在井壁上，它需要固定在导轨架上，固定方法一般采用压板固定法，不采用焊接，固定方法如图2-36所示。第74页/共86页导靴的凹形槽（靴头）与导轨的凸形工作面配合，使轿厢和对重装置沿着导轨上下运动，防止轿厢和对重运行过程中偏斜或摆动。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，如图2-37所示。对重导靴是安装在对重架的上部和底部，一组共四个，如图2-38所示。实际上导靴是在水平方向固定轿厢与对重的位置。

2.5.3导靴

第75页/共86页1—导轨；2—导靴；3—安全钳座（嘴）；4—轿厢底第76页/共86页1—对重框架；2—对重块；3—导靴第77页/共86页一个导靴一般可以看成是由带凹形槽的靴头、靴体和靴座组成，如图2-39所示。简单的导靴可以由靴头和靴座构成。靴头可以是固死的，也可以是滑动的；靴头可以是凹形槽与导轨配合，也可以用三个滚轮与导轨配合运行。1—导靴头；2—导靴体；3—导靴座第78页/共86页1．刚性滑动导靴刚性滑动导靴常用于中、低速电梯，一般由靴座和靴衬组成。靴村常用玻璃纤维制造，覆盖材料用二硫化钼。刚性滑动导靴与导轨的配合存在着较大间隙，相对运动时会产生较大的振动和冲击。因此，只用于l．0m/s下的低速梯上。2．弹性滑动导靴弹性滑动导靴由靴座、靴头、靴衬、靴