安全管理培训讲义(电梯)概要.ppt

1、特种设备安全管理培训讲义-电梯基础知识,成都铁路局安监室（特检所）张帮国,电梯基础知识,一、概述 二、分类、性能、参数和型号 三、基本参数 四、构造、安全装置 五、节能控制技术 六、事故及预防,一、概述,1、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，包括载人（货）电梯、自动扶梯、自动人行道等。,一、概述,2、用途： 电梯的主要用途是垂直或倾斜、水平输送人员和货物。 在超高层建筑中，每天都有大量的人流和物流需要由电梯来输送，电梯是不可缺少的运输 设备。上海浦东的金茂大厦，有88层，建筑面积22万平方米，是一座集金融

2、、商业、办公和旅游 为一体的小型垂直城市，内设电梯60台、自动扶梯18台。如果没有这些电梯合理地调运人员 则其大楼功能的发挥元从谈起。由我国自行设计和建设的上海东方明珠电视塔，塔高468米 塔内安装了6台高速乘客电梯，其中1台为双层轿厢电梯，额定载重量为3500公斤，运行速度 为4对毛/秒，可一次运载乘客50人。 除了超高层建筑，在高层和多层的宾馆、办公和住宅楼，电梯也是不可缺少的输送工具。在 服务性和生产性领域，如医院、商场、仓库、车站、机场等，也需要大量的病床电梯、载货电梯、乘 客电梯、自动扶梯和自动人行道。随着经济和技术的不断发展，电梯的使用领域将更加广泛。,一、概述,3、特点： 电梯是

3、机、电、电子技术一体化的产品。其机械部分就像人的躯体，电气部分好比人的神 经，微机控制部分相当人的大脑。只有各部分密切协同，才能确保电梯可靠地运行。 如前述，电梯是以载人为主要用途的设备，所以对其的基本要求是:安全可靠、方便、快捷、 舒适。,二、分类、品种及型号,（一）、分类和品种 按照电梯运送方向和水平面的夹角，可把电梯分为两大类，即升降运送类和平行运送类。 通常，升降运送类电梯的运送方向和水平面夹角在75 90。之间，平行运送类电梯的运送方向 和水平面夹角在0 -35之间。 依据国家质检总局特种设备目录，升降运送类电梯分为乘客电梯、载货电梯、液压电梯、 杂物电梯四类;平行运送类电梯分为自动

4、扶梯和自动人行道两类。其中，乘客电梯、载货电梯、 液压电梯三类电梯在特种设备目录中又作了品种的细分，详情如图3-4-2-10 （P143）。共分19种。,二、分类、品种及型号,1、乘客电梯：共7种。铁路常用的曳引式电梯。 2、载货电梯：共5种。 3、液压电梯：共4种。 4、平行运送类电梯：共2种。 5、杂物电梯：共1种。 （二）、各类电梯的简介 1、乘客电梯（P143图3-4-2-2） 2、载货电梯（P143图3-4-2-3） 3、液压电梯（P143图3-4-2-4） （三）、电梯的规格型号（P145）,三、电梯的基本参数,一、升降运送类电梯的基本参数 本类电梯一般包括以下七个参数: 1.电梯

5、的用途。指载客、运货等。可分为乘客(代号:K）、载货(代号:H）、客货(代号:L)、 病床(代号:B)、住宅(代号:Z)、杂物(代号:W)、船用(代号:C)、观光(代号:G)、车辆(代号: Q)等。 2.额定载重量。指设计所规定的轿厢内最大载重量(单位:kg) ，可理解为设计和制造单位 为保证正常运行的允许载重量。对于设计和制造单位，额定载重量是设计和制造的主要依据; 对于用户，额定载重量则是选用和使用电梯的主要依据。所以它是电梯的主参数。 3.额定速度。指设计所规定的电梯运行速度(单位:m/s) ，可理解为设计和制造单位为保 证正常运行的速度。对于设计和制造单位，额定速度也是设计和制造电梯主

6、要性能的依据。对 于用户，额定速度则是检测速度特性的主要依据。因此它也是电梯的主参数。,三、电梯的基本参数,4.拖动方式。指电梯采用的动力种类。可分为交流电力拖动(代号:J)、直流电力拖动(代 :Z)、液力拖动(代号:Y)等。 5.控制方式。指对电梯的运行实行操纵的方式。可分为手柄控制(代号:SZ或SS)、按钮 控制(代号:AZ或AS)、信号控制(代号:XH)、集选控制(代号:JX)、并联控制(代号:BL)、梯群 控制(代号:QK)、微机控制(代号:W)等。 6.轿厢尺寸。指轿厢内部和外廓尺寸，一般以深宽表示。内部尺寸以电梯的类别和额定 载重量决定，外廓尺寸关系到井道的设计。 7.门的型式。指

7、电梯门的结构型式。可分为中分式门、旁开式门、直分式门等。,三、电梯的基本参数,二、平行运送类电梯的基本参数 本类电梯一般包括以下五个参数: 1.额定速度。梯级、踏板或胶带在空载情况下的运行速度(单位:m/s) 。 2.理论输送能力。每小时内理论上能够输送的人数(单位:人/小时) 3.倾角。梯级、踏板或胶带运行方向和水平面构成的最大角度(单位:)。、 4.提升高度。上工作面(上基面)和下工作面(下基面)的垂直高度差，即出发层面和目的 层面的垂直高度差(单位:m)。 5.梯级、踏板或胶带宽度。梯级、踏板或胶带的名义宽度(单位:m)。,四、电梯的结构及安全保护装置,电梯的品种多，拖动、控制方式各异。

8、限于篇幅，本节以曳引式乘客(或载货)电梯和自动 扶梯为主，对电梯的总体机构和安全保护装置作介绍。 一、曳引式乘客(或载货）电梯的总体结构及安全保护装置 为描述方便，曳引式乘客(或载货)电梯以下简称为电梯。 电梯(如图3 -4 -4 -1)（P147）一般由其所依附的建筑物和七个不同功能的系统组成。电梯所依 附的建筑物有机房和井道。七个不同功能的系统分别为曳引系统、导向系统、轿厢一门系统、重 量平衡系统、驱动系统、控制系统、安全保护装置，七个系统中的主要构件和装置如下。 电梯七个系统的主要构件和装置 系统名称 主要构件和装置 曳引系统： 曳引机、曳引钢丝绳、导向轮、反绳轮、底座等。 导向系统：

9、轿厢的导轨、对重的导轨及其导轨架、导靴等。 轿厢一门系统： 轿厢架、轿厢体、称量装置、轿厢门、层门、联动机构、门锁、开门机等。 重量平衡系统： 对重和重量补偿装置等。 控制系统 ：操纵装置、位置显示装置、控制屏(柜)等。,四、电梯的结构及安全保护装置,1、曳引系统 ：曳引系统的主要构件和装置 。 曳引系统通常由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮、反绳轮等构成。曳引系统的核心部件是曳引机，它由电动机、制动器、减速器、曳引轮、盘车手轮、底座等组成。电梯的额 定载荷和运行速度等主要参数取决于曳引机的功率和转速、减速器的减速比、曳引轮的直径和 绳槽数以及曳引比等。 2、.曳引驱动工作原理及特点 如图3-4-4

10、-2、图3-4-4-3所示的有齿轮曳引 机，其电动机和减速器通过联轴器相连;制动器的制动轮 设置在联轴器上;减速器的低速端(蜗轮)和曳引绳轮组装 在同一轴上。其后如图3-4-4-5，钢丝绳通过曳引轮一 端连接轿厢，一端连接对重，轿厢和对重的重力使曳引钢 丝绳压紧在曳引轮的绳槽内，电动机运转时，依靠曳引轮 绳槽和曳引钢丝绳之间的摩擦力带动钢丝绳，使得轿厢和 对重沿井道中导轨作上下运行。 曳引驱动相对卷筒驱动(强制性驱动)有很大的优越 性。首先是安全可靠，当运行失控将要发生冲顶和蹲底 时，只要一边的钢丝绳松弛，钢丝绳在曳引轮槽内打滑，另图3-4-4-5曳引系统示意 一边的轿厢或对重则不能继续向上爬

11、升，就不会发生轿厢1 -电动机;2 -制动器;3 -减速器;4 或对重撞击井道顶板或拉断曳引钢丝绳的事故。其次是曳引钢丝绳;5 -导向轮;6 -绳头组合;7 允许提升的高度大，理论上曳引驱动钢丝绳长度不受限-轿厢;8 -对重 制，可以方便地实现大高度的提升，而且提升高度改变时，驱动装置不需改变。,四、电梯的结构及安全保护装置,3、 电梯用制动器结构及相关要求 电梯采用机电式制动器，是其整机中非常重要的 部件。在电梯正常工作时，主要保证在停站时切断电 动机电源，保持轿厢的静止状态;在非常工况下，则要 吸收轿厢运动的动能，使轿厢制停。 电梯的机电式制动器必须是常闭的形式，即通电 时制动器释放，断电

12、时能立即制动。为了保证正反转 时的制动力矩不变，不允许使用带式制动器。 如图3-4-4-2、图3-4-4-3所示，制动器一 般安装在电机和减速器之间，也有安装在双出轴电机 的轴或蜗杆轴的尾端，但以上的安装位置都是在高速 轴上，这样所需的制动力矩小，制动器的结构尺寸就可 以设计得较小。如前述，如制动器在电机和减速器之 间时，制动轮大都采用电机和减速器之间的联轴器，但图3-4-4-6机电式制动器结构示意 应注意制动轮必须在减速器端，以保证联轴器破断时， 1-制动弹簧;2 -电磁线圃和铁芯;3 -制动 电梯依然能被制停。图3-4-4-6为常用机电式制弹簧螺杆;4 -制动臂;5 -制动瓦定位螺钉; 动

13、器的结构示意。 4.曳引钢丝绳构造及特点 电梯曳引钢丝绳承受电梯全部的悬挂重量，并在运转时绕着曳引轮、导向轮、反绳轮单向或 交向弯曲，承受着较大的弯曲应力和挤压应力。所以，要求电梯曳引用钢丝绳应具备较高的强 度、挠性和耐磨性。GB8903电梯用钢丝绳对曳引钢丝绳的结构和技术指标作了相关的规定， 标准推荐电梯使用西鲁型钢丝绳作曳引钢丝绳(如图3-4-4-7)。下面对西鲁型钢丝绳作简 要介绍。,四、电梯的结构及安全保护装置,二、电梯安全保护装置 1、电梯安全保护装置：电梯是载人和运货的输送设备，电梯的安全，首先要确保人员的安全，同时也要对电梯本身 和所载货物以及电梯依附的建筑物进行保护。 电梯可能

14、发生的危险一般有:人员被挤压、撞击、剪切、坠落;人员被电击;轿厢超越极限行 程位置发生撞击;轿厢因超速或因断绳造成坠落;由于材料失效、强度丧失造成结构破坏等。所 以电梯从设计、制造、安装等环节都要考虑防止危险的发生;同时维护保养和遵章使用也十分重 要，很多事故就是由于维护保养不当和违章使用所造成的。 为确保电梯的安全性，除了在结构、电气控制以及动力拖动的合理性、可靠性方面充分考虑 外，还应针对各种可能发生的危险，设置专门的安全保护装置。电梯的安全保护装置一般由表 3 -4 -4-2所列的装置构成。 2、电梯安全装置的种类：制动器，限速器，安全钳，缓冲器，门锁，限位开关等。 3、曳引电梯制动器失

15、灵故障可能造成的危害及造成此故障的原因? （1）、原因:制动轮与闸瓦间摩擦力不足;制动弹簧损坏或压力不足; 制动臂卡阻;电磁线圈故障;控制线路故障;电磁线圈供电电源故障。 （2）、危害:制动力不足时:造成不能正常停车、蹲底或冲顶z造成溜车甚至发 生剪切、挤压事故。 制动器打不开时:电机运行电流大、过热或不能运行;制动轮抱闸瓦过度磨 损。,五、电梯节能控制技术,修订版特种设备安全监察对高能耗特种设备的淘汰作出了明确的规定，并且鼓励制造、 使用单位制造、使用节能型的特种设备。 目前，较为成熟的电梯节能控制技术大致有以下三种: * 能量回馈; * 动态调整电机转速; * 动态调整电机输出功率。 其中

16、，前一种节能控制技术适用于曳引升降类电梯，后两种节能控制技术适用于自动扶梯。 下面对这三种节能技术逐一简介。,五、电梯节能控制技术,一、能量回馈节能控制技术 曳引升降类电梯在运行过程中会产生多余的机械能(势能和动能) ，未采用能量回馈节 能控制技术前的通常做法是通过大功率电阻消耗掉这部分多余的机械能。 而能量回馈节能控制技术即是将这部分多余的机械能通过能量回馈器转换成电能并回 送给交流电网，供附近其它用电设备使用，使电机拖动系统在单位时间消耗电网电能显著下降， 从而达到节约电能的目的。该节能控制技术节电效果十分明显，一般节电率可达15% -50%。 此外，由于元大功率电阻发热元件，机房温度下降

17、，可以节省机房空调的耗电量。,五、电梯节能控制技术,二、动态调整电机转速节能控制技术 “动态调整电机转速”节能控制技术是在原自动扶梯工频控制技术的基础上，加装变频器，光 电开关、自动扶梯变频运行专用控制器以及其它必要辅助元件后组成的新控制系统。“动态调整 电机转速”节能控制技术可以根据客流情况自动调节自动扶梯的运行速度。当自动扶梯没有乘客 时，自动扶梯低速运行;当自动扶梯光电开关检测到有乘客时，自动扶梯开始平稳、加速，并达到额 定运行速度运行;当系统在一定时间内未检测到乘客时，系统开始缓慢减速，并停留在没有乘客时 的低速节能运行状态，直到再次有乘客需求为止。该节能控制技术的节电率一般可达30%

18、 。,五、电梯节能控制技术,三、动态调整电机输出功率节能控制技术 动态调整电机输出功率节能控制技术是由中央控制器( CPU)、可控硅、晶闸管等元件组 成，运用数字控制理论和技术，对电动机及设备运行情况进行实时检测。 根据电动机负载(即自动扶梯上人多人少时)的变化，中央控制器以每秒2000次速度运 行计算功率因素，根据计算出的功率因素，通过可控硅开关调节( 100次/秒/50Hz)优化输送到 电机上的电压，达到最小用电。 该控制技术能使电动机及设备运行始终保持在最佳的经济当量。在不改变电机转速的前 提下，动态地调整电机运行过程中的电压与电流，保证电机的输出转矩与实际负荷需求精确匹 配，能有效避免

19、电机因出力过度造成的电能浪费，具有很好的动态节电控制效能。该节能控制 技术的节电率一般可达10-30%。 该节能控制技术如再辅以“y - .智能转换”技术，则节电率一般可达到 30-60% 。,六、电梯的事故及预防,电梯的事故类型主要有以下几大类: *剪切事故; *挤伤事故; *坠落事故; *撞击事故; *电击事故; *被困事故。 一、剪切事故 剪切事故是指电梯轿厢和电梯层门、井道安全门、活板门之间的相对运动、电梯设备本身的 相对运动所造成的人身伤亡和设备损坏的事故。 常见形式有:人员或货物在层门、井道安全门、活板门与运动轿厢之间发生的事故;人员在 轿顶与对重的相对运动过程中发生的事故。 发生

20、此类事故的原因一般有:层、轿门锁被人为短接或失效，层门强迫关门装置失效，层门 门锁机械锁钩失效，井道安全门、活板门安全开关失效，轿顶作业人员误操作等。,六、电梯的事故及预防,二、挤伤事故 挤伤事故是指人员被挤压在两个物体之间或人员自身相互挤压所造成的挤伤、压伤、击伤 等人身伤亡事故。 常见形式有:公共场合使用的自动扶梯或自动人行道在人流高峰期时，由于出口处意外造 成堵塞，设备仍在运行使用中而造成的人员相互间挤伤、压伤事故;使用中的电梯发生故障造成 乘客被困轿厢中，乘客擅自拉开轿厢门从轿厢壁与电梯井道壁之间的间隙中逃生时所造成的事 故;人员正常进入电梯轿厢时，由于电梯开关门安全装置失效造成的挤压

21、事故。 发生此类事故的原因一般有:电梯开关门安全装置(安全触板、光电开关、光幕保护等)工 作失效、轿厢门机械锁定装置失效等。,六、电梯的事故及预防,三、坠落事故 坠落事故主要是指人员跌落电梯井道或者轿厢发生坠落时所造成人员伤亡与设备损坏的 事故。 常见形式有:从电梯层门处误入井道;作业人员从井道安全门、活板门处跌入井道;作业人 员从轿顶跌入井道;曳引钢丝绳断裂、超速等原因造成的电梯轿厢坠落蹲底等。 发生此类事故的原因一般有:未按规定要求使用电梯专用三角钥匙;电梯开门运行;电梯安 装、维修人员违反安全操作规程作业;曳引钢丝绳断裂、限速器一安全钳工作失效等。,六、电梯的事故及预防,四、撞击事故 撞击事故是指物件与建筑物或人员之间的碰撞所造成的人身伤亡事故。 常见形式有:由于超速或其他原因造成电梯轿厢冲顶，发生轿厢与井道顶部碰撞造成轿厢 内乘客伤亡或货物的损毁;在电梯安装过程中，井道内作业人员遭到坠落物体撞击造成伤亡事 故。 发生此类事故的原因一般有:电梯超速失控;制动器工作失效;平衡系数偏大;电梯安装人 员违反作业安全操作