电梯及起重机械基础知识

电梯与起重机械基础知识1第一页，共113页。电梯与起重机械基础知识

内容提要一、电梯（升降式）二、自动扶梯与自动人行道三、起重机械四、电梯与起重机的区分及在安`全管理上的特点2第二页，共113页。一、电梯3第三页，共113页。1.

电梯的定义

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。

——《特种设备安全监察条例》GB7024.1对电梯的阐述：服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢运行在至少两列垂直或倾斜角小于15º的刚性导轨之间。轿厢尺寸结构型式便于乘客出入或装卸货物。4第四页，共113页。两种电梯定义区别：

GB7024.1国家标准中定义的电梯，只限于上下运行的升降式电梯；称作狭义电梯概念，与英语Lift（美Elevator）相同。

《特种设备安全监察条例》定义的电梯，既包括上下运行的升降式电梯，也包括水平或微倾斜角输送乘客的自动扶梯、自动人行道．被称作广义电梯概念。(英语Lift＋

Passengerconveyor＋

Escalator)

5第五页，共113页。美国otis先生1853年“安全电梯试验”.2.电梯起源与发展6第六页，共113页。7第七页，共113页。

中国电梯增长情况8第八页，共113页。主要电梯企业的市场规模9第九页，共113页。中国电梯进出口情况10第十页，共113页。电梯与公共安全

●电梯安全引起政府和社会的广泛关注

●电梯安全监察、安全技术检验是国际通行做法

1970年国际劳工组织180次会议通过《客运、货运电梯和杂物电梯制造安装安全规程》

美国电梯安全法规德国《电梯安全条例》

欧洲《电梯指令》11第十一页，共113页。《特种设备安全监察条例》对电梯管理提出了新要求！

《特种设备安全监察条例》中有27处提出要求，例如：第21条电梯的安装、改造、重大维修过程，必须经国务院特种设备安全监督管理部门核准的检验检测机构按照安全技术规范的要求进行监督检验；第24条特种设备使用单位应当使用符合安全技术规范要求的特种设备。第28条特种设备使用单位应当按照安全技术规范的定期检验要求，检验检测机构接到定期检验要求后，应当按照安全技术规范的要求及时进行检验。第33条电梯的日常维护保养单位应当在维护保养中严格执行国家安全技术规范的要求，保证其维护保养的电梯的安全技术性能，并负责落实现场安全防护措施，保证施工安全。第44条特种设备的监督检验、定期检验和型式试验应当由依照本条例经核准的特种设备检验检测机构进行。特种设备检验检测工作应当符合安全技术规范的要求。12第十二页，共113页。1—减速箱2—曳引机3—曳引机底座4—导向轮5—限速器6—机座7—导轨支架8—曳引钢丝绳9—开关碰铁１0—终端开关11—导靴12—轿架13—轿门14—安全钳15—导轨16—

绳头组合17—对重18—补偿链19—

补偿链导轮20—张紧装置21—缓冲器22—底座23—层门24—呼梯盒25—层楼指示26—随行电缆27—轿壁28—操纵箱29—开门机30—井道传感器31—电源开关32—控制柜33—曳引电机34—制动器3.曳引电梯结构与工作原理13第十三页，共113页。14第十四页，共113页。曳引驱动15第十五页，共113页。16第十六页，共113页。17第十七页，共113页。18第十八页，共113页。19第十九页，共113页。有齿轮曳引机20第二十页，共113页。

无减速箱使曳引机体积减少达79%，缩小机房尺寸，机房面积不超过井道面积。轻便的曳引机安装更方便，运行更安全.由于不需齿轮传动使用的润滑油，避免由于漏油产生的环境污染。同时节省维保换油停机时间。永磁同步无齿轮曳引机21第二十一页，共113页。22第二十二页，共113页。直流永磁无齿轮曳引机23第二十三页，共113页。

无机房电梯

上世纪末通力电梯公司推出了无机房电梯，特点是：

①把曳引机、控制柜等设置在井道里，取消了上置式机房；

②采用了无齿轮曳引机等最新技术，放置在井道中的机电设施可以无维护或少维护。24第二十四页，共113页。OTIS公司推出的无机房电梯25第二十五页，共113页。26第二十六页，共113页。27第二十七页，共113页。28第二十八页，共113页。29第二十九页，共113页。低速滑动导靴(一般用于客梯)

由靴座和摩擦系数低、滑动性能好、耐磨的靴衬组成。实际运行中靴衬底部与导轨各端面存在一定间隙不具有吸震功能。导向系统30第三十页，共113页。弹性滑动导靴由靴座、靴头、靴衬、压缩弹簧及橡胶组成,在弹簧的作用下靴衬底部与导轨顶面相接触具有吸震功能31第三十一页，共113页。滚动导靴用于中、高速电梯由靴座、3个滚轮及弹簧部件组成。实际运行中，在弹簧的作用下3个滚轮与导轨工作面相接触32第三十二页，共113页。缓冲器33第三十三页，共113页。

蓄能型缓冲器只能用于额定速度不超过1.0m/s的电梯弹簧缓冲器液压缓冲器耗能型缓冲器能适用于任何速度的电梯

34第三十四页，共113页。轿厢35第三十五页，共113页。门和门锁

层门、轿门是电梯的必备机构，电梯的故障及事故80%以上都发生在门系统上，是电梯监督检验和安全监察的重点36第三十六页，共113页。一种电梯门锁结构37第三十七页，共113页。变频电机与同步带传动的门机38第三十八页，共113页。弹簧式强制关门重锤式强制关门39第三十九页，共113页。限速器和安全钳

限速器和安全钳是电梯最重要的安全保护装置，也称之为断绳保护和超速保护。限速器的钢丝绳围绕着绳轮和底坑中的胀绳轮形成一个闭环，其绳头部与轿厢紧固在一起，并通过机械连杆与安全钳连起来。如果轿厢超速，限速器立即动作，触发夹绳装置夹紧钢丝绳。当轿厢下降时，钢丝绳拉动安全钳运作使安全钳对导轨产生摩擦力，把轿厢迅速制动在导轨上，停止运动。40第四十页，共113页。41第四十一页，共113页。42第四十二页，共113页。43第四十三页，共113页。限速器工作原理44第四十四页，共113页。用于中速的飞块式限速器用于低速的飞块式限速器45第四十五页，共113页。用于高速的飞球式限速器46第四十六页，共113页。渐进式安全钳瞬时式安全钳47第四十七页，共113页。48第四十八页，共113页。49第四十九页，共113页。50第五十页，共113页。51第五十一页，共113页。3.

电梯ABC(1)电梯的定义

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。

——《特种设备安全监察条例》52第五十二页，共113页。（2）电梯的两大产品系列

①垂直或倾斜角≤15度升降的载人、载货固定电力驱动设备

——升降式电梯

②水平或微倾斜角输送乘客的固定电力驱动设备

——自动扶梯、自动人行道53第五十三页，共113页。电梯与自动扶梯54第五十四页，共113页。55第五十五页，共113页。56第五十六页，共113页。（3）三种驱动类型

①曳引驱动

②液压驱动

③强制驱动

57第五十七页，共113页。

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。

58第五十八页，共113页。曳引机工作情况59第五十九页，共113页。

液压梯的轿厢运行靠液压油缸顶升，不需要上置式机房。主要应用在低层站或大吨位场所。②液压驱动60第六十页，共113页。特点①不需要在电梯井道的上方设立机房；②安全性好，结构简单，可靠性高；③下行是靠轿厢及载荷的重力驱动；④故障率低，维修费用少，据说低20%61第六十一页，共113页。

用途

①

低楼层的住宅、别墅；

②需要大吨位电梯的仓库、车间、车库：

③

结构上不宜设置上置式机房的建筑.62第六十二页，共113页。直接顶升式液压电梯63第六十三页，共113页。间接顶升式液压点梯64第六十四页，共113页。③强制驱动65第六十五页，共113页。（4）四种拖动方式

①交流双速（AC-2）

②交流调压调速（VVF）

③交流调频调压调速（VVVF）

④直流调速（DC）

66第六十六页，共113页。（5）五项工作条件①海拔不超过1000m；②机房温度5℃～40℃；③相对湿度不大于90%；④供电电压波动±7%；⑤环境介质不含腐蚀性、易燃易爆及导电尘埃。67第六十七页，共113页。（6）六个基本参数

根据国质检锅[2003]251号文件

①额定速度②额定载荷

③驱动方式④调速方式⑤控制方式⑥提升高度68第六十八页，共113页。（7）七条性能指标

①梯速+5%、－8%;

②加速度(客梯)最大值2、平均值2、垂直振动加速≤25cm/s2、水平振动加速度≤15cm/s2；

③开关门时间≤4s（门宽1000mm）；

④噪声机房≤80db、轿厢≤55dB、开关门≤65dB；

⑤平层准确度交流双速梯±30mm、调速梯±15mm；

⑥平衡系数～；

⑦具备规定安全装置。

69第六十九页，共113页。整台电梯按不同的功能可分为八个系统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8）八个系统70第七十页，共113页。电梯基础知识小结：1.一个定义；

2.两大产品系列；三种主要驱动类型；四种电力拖动方式；5.五项工作条件；6.六个基本参数；7.七条性能指标；8.八个系统。71第七十一页，共113页。

4.对电梯

几个问题的讨论72第七十二页，共113页。电梯设备特点（1）对可能出现的危险（a.剪切b.挤压c.坠落d.撞击e.被困f.火灾j.电击h.材料损坏i.过渡磨损j.过渡锈蚀)和“使用者由其自身疏忽和非故意的不小心而造成的问题”作了严密的防护。例如断绳保护、超速保护、门链锁保护、运行时间限制等。

73第七十三页，共113页。电梯设备特点

（2）对零部件的安全性要求高，冗余度大。

例如：对曳引钢丝绳规定最少要3根，安全系数大于12；对制动器要求“所有参与施加制动力的制动器机械部件分两组装设，如果一组部件不起作用，仍有足够的制动力使轿厢制停”，实质上相当于设置了二套独立的制动单元并联运行，即使有一套制动单元发生故障失效，另一套制动单元会可靠地完成制动减速停梯。74第七十四页，共113页。电梯设备特点

（3）对电气控制有诸多特殊规定。例如：切断制动器电流至少应用两个独立的电气装置来实现，如果其中一个触点未打开，最迟到下一次运行方向改变时，应防止电梯再运行；切断电动机电流由以下元件组成的系统：1)切断各相(极)电流的接触器。2)用来阻断静态元件中电流流动的控制装置。3)用来检验电梯每次停车时电流流动阻断情况的监控装置。在正常停车期间，如果静态元件未能有效的阻断电流的流动，监控装置应使接触器释放并应防止电梯再运行。安全触点与安全电路75第七十五页，共113页。电梯设备特点（4）对设备的状态和运行情况实施监控。例如：1、监控的装置检查检修门、井道安全门及检修活板门的关闭位置。

2、检查轿门的锁闭状况。

3、检查层门的锁闭状况。

4、检查层门的关闭状况。

5、检查无门锁装置的单扇或多扇门的关闭位置

6、检查轿门的关闭位置

7、检查轿厢安全门和轿厢安全窗的锁闭状况

8、检查钢丝绳或链条的非正常的伸长

9、检查补偿绳的张紧度

10、检查补偿绳的防跳装置

11、检查安全钳装置的动作

12、检查限速器的动作

13、检查限速器的复位76第七十六页，共113页。14、检查限速器绳的张紧度

15、检查缓冲器的复位

16、检查轿厢位置传递补装置的张紧度(极限开头)17、曳引驱动电梯的极限位置开关

18、检查钢丝绳或链条的松弛情况

19、检查轿厢位置传递补装置的张紧度(减速检查装置)20、检查减行程缓冲器的减速情况

21、主开关的控制

22、检查平层和再平层

23、检查轿厢位置传递装置的张紧度(平层和再平层)24、检修运行开关

25、紧急电动运行开关

26、对接操作的行程限位装置

27、对接操作的钥匙操作的安全触点

28、停止装置(轿顶、底坑、滑轮间、紧急电动操作装置）77第七十七页，共113页。那些楼房应设电梯？78第七十八页，共113页。这些楼房应设置电梯：

（

1）七层以上住宅或住户入口楼层面距室外设计地面的高度超过16m以上的住宅必须设置电梯。

——GB50096-1999《住宅设计规范》

（2）六层及六层以上办公建筑应设电梯。

——JGJ67-89《办公建筑设计规范》79第七十九页，共113页。这些楼房应设置电梯：

（3）宿舍最高居住层的楼地面距入口层地面的高度大于20m时应设电梯。

——JGJ36-87《宿舍建筑设计规范》

（4）四层及四层以上的门诊楼或病房楼应设电梯，且不得少于二台。

——JGJ49-88《综合医院建筑设计规范》80第八十页，共113页。这些楼房应设置电梯：（5）疗养院建筑超过四层应设置电梯。

——JGJ40-87《疗养院建筑设计规范》

（6）老年人建筑层数为四层及四层以上的应设电梯。

——JGJ121-99《老年人建筑设计规范》81第八十一页，共113页。电梯的消防功能与消防电梯82第八十二页，共113页。电梯的消防功能与消防电梯

几点说明

（1）普通电梯的所谓“消防功能”实际上是“紧急情况返基站功能”。并不具备火灾使用的功能。普通电梯“火灾时不得使用”（2）消防电梯目前尚无产品标准。相关消防的标准规范对消防电梯提出的要求有：梯速保证1分钟能达顶层；载重大于6800kg；有停电时保证电梯运行的备用电源;防水功能与底坑排水设施；防火厅门与侯梯厅要求等。83第八十三页，共113页。

关于防爆电梯84第八十四页，共113页。定义

在石油、化工、冶金等企业，有一些存在着爆炸性气体（蒸汽）混合物的危险场所。在这些场所，由电气火花、电器表面的强度以及机械摩擦和撞击产生的热量与火花都可能引起爆炸。所以，在有爆炸性气体混合物存在的场所使用的电梯必须具有可靠的防爆性能，一般称这些具有防爆性能的电梯为防爆电梯。防爆电梯除了在结构、机械和电气部分具有防爆的特殊性能外，在其他方面仍应遵守GB7588等电梯技术标准的规定。85第八十五页，共113页。防爆电梯检验防爆电梯检验的要求与方法，除防爆的要求外与其他电梯是相同的，但使用的仪器和工具应符合相应的防爆要求。（1）确定爆炸性物质成份和类、级、组。检验方法：查询资料或由使用部门和设计部门提出证明材料。（2）确定电梯及部件所在地的爆炸危险区域等级。．检验方法：查阅设计资料，或按标准GB50058-92确定

86第八十六页，共113页。防爆电梯检验

(3).防爆电气设备

a.防爆电机、电磁铁、断路器、开关、按钮等电器的防爆类型与爆炸危险区域的等级应相适应，其防爆的类别、级别和表面温度组别应满足所防的爆炸性混合物的要求。检验方法：检查所有电器的防爆标志和铭牌，还要注意铭牌上的合格证编号和产品出厂日期或编号。87第八十七页，共113页。防爆电梯检验

b.隔爆型电器应外壳无裂损、隔爆间隙无堵塞。电压等级和额定容量应与使用条件相符，绝缘电阻应小于0.5MΩ。检验方法：外观检查，不允许油漆堵塞间隙。用兆欧表测量绝缘电阻。

c.本安型电器外壳无裂损，与非本安设备连接有关联设备。检验方法：观察。

d.正压型电器应封闭良好，内部气压正常，自动送气和联锁功能完好。检验方法：观察压力指示，必要时可卸压试验电气联锁和自动送气功能88第八十八页，共113页。（4）防爆电气线路

a.应用铜芯导线，线路走向尽量远离释放源敷设在危险性较小，不易受振动、损伤、腐蚀和温度较高的地方。检验方法：观察。

b.除本安线路外，1区、2区均应用钢管配线或低压电缆配线。钢管与电缆应固定牢靠检验方法：观察。

c.连接用接线盒、分线盒应具有相应的防爆等级。电线电缆进人电气设备必须用适合的引人装置，且连接牢固。检验方法：观察、并检查引人装置的压紧装置和防电缆拔脱装置是否压紧卡牢。

89第八十九页，共113页。防爆电梯检验

d.不同危险区域间的隔离，所有不同危险区域之间通过电缆的孔洞均应用水泥砂浆堵塞严密，电缆与保护钢管之间的缝隙应在管口处用非燃性纤维堵塞并用胶泥填实密封。检验方法：观察。

e.本安电路与非本安电路应分开布置，不同单元的本安电路也不能共用一电缆或布于。同一钢管。本安电路必须进行屏蔽，防止静电或电磁感应。检验方法：观察和查阅技术资料。

90第九十页，共113页。防爆电梯检验

(5)接地保护

a.所有电气设备的金属外壳和金属电线保护管、电缆金属护套等均应牢固可靠地与接地干线单独连接。保护接地线应用铜芯多股纹线，截面积不小于相线的1/3且不小于4mm2。检验方法：观察，必要时测量截面积，连接用的螺栓规格应符合要求而且必须有防松措施，并用电表的电阻档测量其连接情况。

b.不准将中性线(N线）作接地保护线，也不能用金属管线电缆金属护套作接地线检验方法：观察。

91第九十一页，共113页。防爆电梯检验

c.在中性点直接接地的供电系统应采用TN一S系统，不得采用TN一C或TN一C一S系统。接地干线应与中性点直接连接。检验方法：观察、查阅技术资料。

d.接地电阻：矿井中性点不接地系统≯2Ω，工厂中性点不接地系统≯10Ω，工厂中性点接地系统≯4Ω

检验方法：用接地电阻测试仪测试。

92第九十二页，共113页。防爆电梯检验

(6)机械防爆措施

a.所有构件和零部件的安装必须牢固有防松措施，不会松动脱落。检验方法：观察，必要时用搬手检查螺帽压紧情况。

b.门系统：门锁钩和锁档应有一件是用不起火花的金属制造；门或门框相碰撞处应有橡胶的防撞衬垫；门的挂轮应用塑料或不起火花的金属制造。检验方法：观察、查技术资料，并作动作试验，应无卡阻。

93第九十三页，共113页。防爆电梯检验

c.轿厢地面：应用撞击不发生火花的材料铺垫。检验方法：观察。

d.曳引机：应有用不发生火花材料制造的挡绳装置，制动轮与减速器应散热良好，工作中应确保表面温度低于爆炸性混合气体的点燃温度。检验方法：观察，用点温计测温。

94第九十四页，共113页。防爆电梯检验

e.曳引绳绳头组合：曳引绳张力要均衡；绳头组合的弹簧不得有裂纹，弹簧两端的垫片应用不起火花的金属制造，绳头杆通过绳头板的开孔处应有青铜衬套。检验方法：测试张力，用手锤检查弹簧，观察垫片与衬套。95第九十五页，共113页。防爆电梯检验

f.限速器一安全钳系统：限速器有撞击和摩擦的撞杆、夹绳钳等应用不产生火花金属制成；安全钳的楔块必须用不产生火花的金属制造；提拉联动系统的轴应有不产生火花的轴套；底坑的张紧装置断绳时应不能坠落或有衬垫与地面撞击不会产生火花。检验方法：观察。96第九十六页，共113页。5、关于轿厢上行超速保护97第九十七页，共113页。标准的作用

——标准是民事责任的基础技术法规的作用

——技术法规是行政责任的基础6电梯技术法规与标准98第九十八页，共113页。6电梯技术法规与标准中国电梯标准目录1GB/T7024-1997

电梯、自动扶梯、自动人行道术语

GB/T

7025.1-1997

电梯主参数及轿厢、井道、机房的形式与尺寸

第一部分

GB/T

7025.2-1997

电梯主参数及轿厢、井道、机房的形式与尺寸

第二部分

GB/T7025.3-1997

电梯主参数及轿厢、井道、机房的形式与尺寸

第三部分

99第九十九页，共113页。中国电梯标准目录2GB7588-2003电梯制造与安装安全规范

GB16899-1997

自动扶梯和自动人行道的制造与安全规范

GB/T10058-1997电梯技术条件

GB/T10059-1997电梯试验方法

GB10060-1993

电梯安装验收规范

GB/T12974-1991交流电梯电动机通用技术条件

GB/T13485-1992

电梯曳引机

GB8903-1998

电梯用钢丝绳

JG

135-2000

杂物电梯

JG/T5009-1992电梯操作装置、信号及附件

JG/T

50010-1992

住宅电梯的配置及选择

JG

5071-1996

液压电梯

JG/T

5072.1-1996

电梯T型导轨

JG/T

5072.2-1996

电梯T型导轨检验规则

JG/T

5072.3-1996

电梯对重空心导轨

CB/T

3878-1999(GB/T

11625-1989)

船用载货电梯100第一百页，共113页。

国家对电梯安全管理行政法规体系

目录

(一)

行政法规类:特种设备安全监察条例部门规章类:特种设备行政许可分级实施范围

电梯安全监察规定（准备中）规范性文件类(一):

特种设备行政许可实施办法（试行）特种设备行政许可工作程序（试行）特种设备制造单位资格许可程序和要求（试行）特种设备安装改造维修单位资格许可程序和要求（试行）机电类特种设备制造许可规则（试行）附件1特种设备制造许可目录

2.特种设备制造许可单位基本条件

3.特种设备制造条件鉴定评审细则与现场鉴定评审记录

4.特种设备制