1 电梯知识讲座 -基础篇 2 目录 第一讲：概论 第二讲：电梯的驱动 第三讲：轿厢和对重 第四讲：电梯曳引机 第五讲：电梯用钢丝绳及其端接装置 第六讲：门系统 第七讲：装潢与人机界面 第八讲：安全钳与减速器 第九讲：轿厢和对重用缓冲器 第十讲：电梯的驱动系统 第十一讲：电梯的电气控制系统 3 第一讲：概论 4 一.电梯是现代物质文明和垂直运输工具 电梯的雏形是公元前1115年至1079年间我 国劳动人民发明的辘轳。 1852年，世界上第一台电梯在德国柏林诞 生了，采用电动机拖动；之后，美国出现以蒸汽 机为动力的客梯；美国人奥的斯研究出电梯的安 全装置。 1857年，世界第一台载人电梯问世,为不断 升高的高楼提供了重要的垂直运输工具。 1889年，奥的斯公司在纽约试制成功第一 台电力驱动蜗轮减速的电梯。 奥的斯先生发明的世 界首台安全电梯 5 二.电梯的基本结构 电梯一般由以下几部分组成： 1.曳引系统 2.导向系统 3.门系统 4.轿厢系统 5.重量平衡系统 6.电力拖动系统 7.电气控制系统 8.安全保护系统 电气控制系统 电力拖动系统 门系统 轿厢系统 曳引系统 导向系统 安全保护系统 重量平衡系统 6 二.电梯的基本结构 电梯总梯结构解剖图： 1-减速箱 2-曳引轮 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-紧急终端开关 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- 底坑 23-层门 24-呼梯盒 25-层楼指标灯 26-随行电缆 27-轿壁 28-轿内操纵箱 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（抱闸） 7 按用途分类： 1.乘客电梯 2.载货电梯 3.病床电梯 4.服务电梯 5.观光电梯 6.车辆电梯 7.船舶电梯 8.建筑使用电梯 9.其它 还可以按其它方式 分类。 三.电梯的分类 按驱动方式分类： 1.交流电梯 2.直流电梯 3.液压电梯 4.齿轮齿条电梯 5.螺杆式电梯 6.直线电机驱动 的电梯 病床电梯 载货电梯 乘客电梯 观光电梯 8 第二讲：电梯的驱动 根据电梯使用的不同要求，电梯的驱动可采用曳引驱动， 液压驱动，卷筒驱动，及齿轮齿条，螺杆驱动等方式。 曳引驱动液压驱动 9 一.曳引驱动 曳引驱动是采用曳引轮作为驱动部件。钢丝绳悬挂在曳引轮上，一 端悬吊轿箱，另一端悬吊对重装置，由钢丝绳和曳引轮之间的摩擦产生曳 引力驱动轿厢作上下运行。 10 一.曳引驱动 1.绕绳方式 电梯曳引钢丝绳的绕绳方式主要取决于曳引机组的位置、轿厢的额 定载重和额定速度等条件，可分为半绕式（单绕）和全绕式（双绕）。 半绕式的每根钢丝绳在曳引轮上只绕一次，绕绳的包角一般为 150度180度；全绕式的每根钢丝绳在曳引轮上绕二次，其包角可扩大 到300度360度。 11 一.曳引驱动 2.曳引力计算 在曳引轮槽中产生的最大有效曳引力是钢丝绳与轮槽之间摩擦系 数和钢丝绳绕过曳引轮包角的函数。 3.提高曳引能力的措施 a.改变绳槽形状及绳槽材料，提高摩擦系数； b.增大包角； c.增加轿厢自重； d.合理选择补偿装置。 12 一.曳引驱动 4.曳引轮绳槽磨损的原因 影响钢丝绳寿命的因素，一般也同样影响曳引轮的寿命，有如下几 方面的因素： a.曳引轮本身 b.钢丝绳的构造，材质及其物理性能 c.轿厢运行高度 d.载荷 e.曳引机和其它部件的技术参数 f.环境和保养 13 二.卷筒驱动 卷筒驱动常用两组悬挂的钢丝绳，每组钢丝绳的一端固定在卷筒上 ，另一端与轿厢或对重相连。一组钢丝绳按顺时针方向绕在卷筒上，而 另一组钢丝绳按逆时针方向绕在卷筒上。因此，当一组钢丝绳绕出卷筒 时，另一组钢丝绳绕入卷筒。 卷筒驱动电梯主要有以下几方面的问题： 1.提升高度低 2.额定载重低 3.电梯行程不同，必须配用不同的卷筒 4.导轨承受的侧向力大 5.钢丝绳有过绕和反绕的危险 6.能耗大 14 三.其它驱动方式 1.液压驱动 将在另一门课程中介绍。 2.螺杆式驱动 目前，实际很少采用。 3.齿轮齿条式驱动 这种驱动型式主要用于建筑施工电梯上。 4.直线电机驱动 1990年4月第一台使用直线电机驱动的电梯在日本使用。 直线电机用于电梯是电梯驱动的重大改革，它与传统的驱动方式 相比，具有结构简单，占用空间少，节能，可靠性高等特点。 15 第三讲：轿厢和对重 在曳引电梯中，轿厢和对重悬挂于曳引轮两侧，轿厢是运 送乘客或货物的承载部件，使用对重的目的是为了减轻电动机 的负担，提高曳引效率。 16 一.轿厢 1.轿厢的组成： 轿厢一般由轿厢架，轿底，轿壁 ，轿顶等主要构件组成。 轿架是轿厢的主要承载构件，它 由立柱，底梁，上梁和拉杆组成。 轿厢体由轿底，轿壁，轿顶等组 成。 轿内设置：一般轿内设有如下部 分或全部装置：操纵箱、轿内指示板、 警铃或电话或对讲系统、风扇或风机、 照明器具、铭牌、电源及有/无司机操 纵的钥匙开关等。 轿架 17 一.轿厢 2.轿厢地板有效面积的确定 3.轿厢的称重装置分为机械式，橡 胶块式和负重传感器式。 操纵箱 显示器 铭牌 对讲机 警铃 钥匙开关 载重量(kg)最小面积 最大面积 4000.981.17 6301.451.66 750(800)1.732.0 9002.012.2 10002.152.4 11502.432.7 13502.853.1 16003.243.56 20003.794.2 25004.285.0 18 二.对重 对重是曳引电梯不可缺少的部件， 它可以平衡轿厢的重量和部分电梯负载 重量，减少电机功率的损耗。 对重 19 三.补偿装置 电梯在运行中，轿厢侧和对重侧的钢丝绳以及轿厢下的随行电缆 的长度在不断变化。随着轿厢和对重位置的变化，这个总重量将轮流地 分配到曳引轮的两侧。为了减少电梯传动中曳引轮所承受的载荷差，提 高电梯的曳引性能，宜采用补偿装置。 补偿装置的型式：补偿链、补偿绳或补偿缆。 补偿装置 20 四.导轨 1.导轨的主要作用 为轿厢和对重在垂直方向运动时导向，限制轿厢和对重在水平方向 的移动。 安全钳动作时，导轨作为被夹持的支撑件，支撑轿厢或对重。 防止由于轿厢的偏载而产生的倾斜。 轿厢导轨 21 2.导轨的种类 导轨通常采用机械加工方式或冷 轧加工方式制作。 分为“T”形导轨和“M”形导轨 3.导轨的连接与安装 导轨每段长度一般为3-5米，导轨 两端部中心分别有榫和榫槽，导轨端 缘底面有一加工平面，用于导轨连接 板的连接安装，每根导轨端部至少要 用4个螺栓与连接板固定。 轿厢导轨 22 五.导靴 轿厢导靴安装在轿厢上梁和轿底安全钳座下 面，对重导靴安装在对重架上部和底部，一般每 组四个。 导靴的主要类型有滑动导靴和滚动导靴两 种。 a.滑动导靴-主要用在2m/s以下的电梯： 固定式滑动导靴 弹性式滑动导靴 b.滚动导靴-主要用在高速电梯中，也可应用 于中等速度的电梯。 滚轮导靴滑动导靴 23 第四讲：电梯曳引机 电梯曳引机通常由电动机，制动器，减速箱及底座等组成 。分为无齿轮曳引机和有齿轮曳引机。如果拖动装置的动力， 不用中间的减速箱而直接传到曳引轮上的曳引机称为无齿轮曳 引机。无齿轮曳引机的电动机电枢同制动轮和曳引轮同轴直接 相连。而拖动装置的动力通过中间减速箱传到曳引轮的曳引机 称为有齿轮曳引机。 无齿轮曳引机有齿轮曳引机 24 一.电梯用交流电动机 a.电梯用电动机的特性要求 要具有大的起动转矩 起动电流要小 电机应有平坦的转矩特性 为了保证电梯的稳定性，在额定电压下，电动机的转差率在高速时 应不大于12，在低速时应不大于20，要求噪声低，脉动转矩小。 b.电梯上常用的交流电动机的型式 单速电机 双速电机 三速电机 25 二.蜗轮蜗杆传动 目前速度不大于2.5m/s的有齿轮曳引 机的减速箱大多采用蜗轮蜗杆，其主要优 点是： 齿轮减速比高 传动平稳，运行噪声低 结构紧凑，外形尺寸小 传动零件少 具有较好的抗击载荷特性 a.蜗轮轴支承方式 蜗轮副的蜗杆位于蜗轮之上的称为 上置式，位于蜗轮下面的称为下置式。 26 b.常用的蜗轮蜗杆齿形 常用的有圆柱形和圆弧回转面两种。 c.蜗杆蜗轮材料的选择 充分考虑到蜗轮蜗杆传动的特点，蜗杆要选择硬度高、刚性好的 材料，蜗轮应选择耐磨和减磨性能好的材料。 27 三.斜齿轮传动 在设计电梯用斜齿轮时应考虑以下几方面的因素： 交应变力 冲击弯曲应力 点蚀与磨损 振动和噪音 28 四.制动器 a.制动器类型 电梯制动系统应具有一个机电式制动器，当主电路断电或控制电路 断电时，制动器必须动作。切断制动器电流，至少应由两个独立的电气 装置来实现。 电梯制动器最常用的是电磁制动器。 b.制动力矩由两部分组成：静力矩和动力矩。 c.制动器的发热问题 电梯在制停过程中，电梯运动部件的动能因摩擦制动而转化为制动 轮上的热量，若闸瓦表面温度过高，会降低制动轮与闸瓦的摩擦系数， 以致降低制动力矩。 29 第五讲：电梯用钢丝绳及其端接装置 电梯用钢丝绳指的是曳引用钢丝绳。曳引绳承受着电梯的 全部重量，并在电梯运行中，绕着曳引轮，导向轮或反绳轮单 向或交变弯曲。 曳引钢丝绳 30 一.电梯用钢丝绳种类和规格 电梯钢丝绳一般是圆形股状结构，主要由钢丝，绳股和绳芯组成 。 钢丝是钢丝绳的基本组成件，要求钢丝有很高的强度和韧性。 钢丝绳股由钢丝捻成，一般6-8股。 绳芯通常由浸透润滑油的纤维剑麻或烯烃类的合成纤维制成。 曳引钢丝绳 31 二.钢丝绳的选择 限速器的钢丝绳是由相对比较软的韧性“铁”丝制成的。曳引钢丝绳 是由中性或高碳钢制成的，有一定的硬度、强度、延展性和抗磨损性 。 三.影响钢丝绳寿命的因素 a.外部因素 拉伸载荷，曲率半径，槽型，曳引轮槽材质，腐蚀等。 b.内部因素 钢丝的性能，钢丝的直径，钢丝的捻绕型式等。 32 四.钢丝绳报废标准 钢丝绳在曳引轮上的运行寿命将受到磨损和钢丝交变应力的限制。 对大多数情况来说，只