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电力拖动原理，这是电梯运行用的原理 1：电梯分类 电梯有多种分类方法，不同的分类方法会互相交叉，按用途可将电梯为为以下几类： 乘客电梯 ：为运送乘客而设计的电梯，应用范围广泛。 载货电梯 ：可以有人随乘，主要为运送货物而设计的电梯，应用在工厂厂 房和仓库中。 客货电梯 ：以运送乘客为主，但也可以运送货物的电梯。 病床电梯 ：为运送病床（包括病人）及医疗设备而设计的电梯，应用在医院和医疗中心中。 住宅电梯 ：为便于运送乘客和家具、沙发、担架等而设计的，供住宅楼使用的电梯。 杂物电梯 ：轿厢空间受限制，不允许人员进入，主要用于运送少量食品、图书和文件等。 汽车电梯 ：用作运送车辆而设计的电梯，应用在立体停车设备中。 特种电梯 ：应用在一些有特殊要求场合的电梯，包括防爆电梯、防腐电梯、船用电梯等。 观光电梯 ：井道和轿厢壁至少有一侧透明，乘客可观看轿厢外景物的电梯，主要运送乘客。 2 ：基本原理 电梯主要分机械及电气两方面。 机械方面：通过曳引机驱动，经由钢丝绳与 曳引轮 之间产生的摩擦力来 带动轿厢上行及下行；作为平衡用的对重与轿厢的运行方向相反。 电气方面：由控制柜内的微机程序驱动并与机械系统共同作用而控制电梯的运行及停止。 3：电梯的安全保护装置 超速保护装置 电梯上、下运行速度超过规定速度时，限速器安全开关将动作，使电梯停止运行。 门闭锁电气保护装置 厅门和轿门上都装有电气连锁开关，用来证实门的完全关闭，只要有一扇门没有关闭到位，电梯都不能运行。 停车保护装置（抱闸） 轿厢到站停止时，曳引机制动器能保证轿厢平层位置不变。 端站强迫减速装置 上、下端站强迫减速开关安装在运行换速点，保证电梯接近端站时能可靠地降低运行速度。 端站限位装置 强迫减速开关不起作用时，限位开关会动作，电梯将被迫停止运行不能超越此位置，但是可以改变方向运行。 端站极限位置保护装置 电梯运行到导轨的尽头之前，极限开关动作，切断电梯动力电源，将电梯强行停止。 敦底、冲顶保护装置 电梯因控制系统失效，上下运行超越极限位置时，底坑内的缓冲器保护乘客不会受伤。 超载保护装置 能够称量轿厢的重量，超过额定载重量时，电梯不启动并发出蜂鸣提示音，警告后进入的乘客及时退出轿厢。 防坠落保护装置 轿厢的上下运行速度由限速器进行实时监测，一旦轿厢失控超速，限速器就会启动安全钳立刻将轿厢制停在导轨上。 门保护装置 厅门门锁及厅、轿门安全开关，能保证门在没有安全关闭到位，或者没有锁好的状态下电梯不能正常运行。国家标准对电梯的关门作用力的大小有规定，不会夹伤乘客。 轿门门板上通常装有安全触板，保证电梯关门过程中门板接触到人和物时，能够使门自动重新开启；此外，还有非接触式门保护装置——红外线光幕保护装置和超声波监控装置，可以在门板不碰及人和物的情况下，使门重新开启。 门保护装置特性 在门自动关闭的 50 毫秒行程中，门保护功能可能消失，此时不能利用门保护装置使门重新打开，特提醒注意。为了提高电梯使用效率和防捣乱功能的需要，门保护装置连续动作一段时间后，电梯将缓速强迫关门。如果还关不上门，电梯将发出故障信号并停止运行。 电梯基础知识教程 第一章 概论 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辘轳。 1852年，世界上第一台在德国柏林电梯诞生了，采用电动机拖动。以后，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，开创了升降机工业或者说电梯工业新纪元。 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动输工具。 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，这一设计思想为现代化的电梯奠定了基础，它的基本结构至今仍被广泛使用。 二．电梯的基本结构 电梯一般由以下几部份组成： 1. 曳引系统 2. 导向系统 3. 门系统 4. 轿箱系统 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 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 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 7. 车辆电梯 8. 船舶电梯 9. 建筑使用电梯 10. 其它 还可以按其它方式分类。 第二章 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。 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。 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。在选择，确定绕绳方式时应考虑有较高的传动效率，合理的能耗及有利于钢丝绳使用寿命的延长。 2. 曳引力计算 在曳引轮槽中能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 4. 钢丝绳在曳引轮槽中的比压计算（参见教材） 5. 钢丝绳在绳槽中的摩擦系数（参见教材） 6. 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 二．卷筒驱动 早期电梯的驱动，除了液压驱动之外都是卷筒驱动。这种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，另一端与轿箱或对重相连。一组钢线绳按顺时针方向绕在卷筒上，而另一组钢丝绳按反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 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。 第三章 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。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。 1. 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 c. 电动机容量估算（参见教材） 2. 蜗轮蜗杆传动 目前速度不大于2.5米/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： 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。 上置式的优点是，箱体比较容易密封，容易检查，不足之处是蜗杆润滑比较差。 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 选择材料时要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。 d. 蜗轮齿面啮合特性的要求 e. 蜗杆传动的效率计算 f. 蜗轮蜗杆受力计算 g. 热平衡问题 由于蜗杆传动的摩擦损失功率较大，损失的功率大部分转化为热量，使油温升高。过高的油温会大大降低润滑油的粘度，使齿面之间的油膜破坏，导致工作面直接接触产生齿面胶合现象。为了避免产生润滑油过热现象，设计的蜗轮箱体应满足，从蜗轮箱散发出的热量大于或至少等于动力损耗的热量。 3. 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 4. 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。 制动器的制动作用应由导向的压缩弹簧或重锤来实现。制动力矩应足以使以额定速度运行并载有125％额定负载的轿厢制停。 电梯制动器最常用的是电磁制动器。 b. 制动力矩的计算 制动力矩由两部分组成：静力矩和动力矩。 静力矩和动力矩的计算方法（参见教材） 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。 对大多数电梯来说，不必进行制动器的热性能计算。特别是近几年来，对于所有交通流量密集的乘客电梯，其拖动控制系统中都采用了零速抱闸制动技术，使机械摩擦制动过程减少到极限状态。对交通流量较少的乘客电梯和载货电梯，每小时的起动次数较少，因而，每小时吸收的动能也较少。但对于平层速度较高或运动部件惯性较大的电梯，对其热性能应进行分析计算。 第四章 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，也是唯一乘客看到的电梯结构部件。使用对重的目的是为了减轻电动机的负担，提高曳引效率。卷筒驱动和液压驱动的电梯很少用对重，因为这两种电梯轿厢均可以靠自重作用下降。 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。 各类电梯的轿厢基本结构相同，由于用途不同在具体结构及外形上将有一定的差异。 轿厢架是轿厢的主要承载构件，它由立柱，底梁，上梁和拉条组成。 轿厢体由轿底板，轿厢壁，轿厢顶等组成。 轿内设置：一般轿内设有如下部分或全部装置，操纵电梯用的按钮操作箱；显示电梯运行方向及位置的轿内指示板；通讯联络用的警铃，电话或对讲系统；风扇或抽风机等通风设备；保证有足够照明度的照明器具；标有电梯额定载重量，额定载客数及电梯制造厂名称或相应识别标志的铭牌；电源及有/无司机操纵的钥匙开关等。 2. 轿厢地板有效面积的确定（参见教材） 3. 轿厢结构的设计计算（参见教材） 4. 轿厢的称重装置 分为机械式，橡胶块式和负重传感器式。 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。 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。 1. 补偿装置的型式 采用补偿链，补偿绳或补偿缆。 2. 补偿重量的计算（参见教材） 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承件，支撑轿厢或对重。 防止由于轿厢的偏载而产生的倾钭。 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。 4. 导轨的承载分析（参见教材） 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2米/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。 第五章 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。钢丝绳在绳槽中也承受着较高的比压。所以要求电梯用钢丝绳具有较高的强度，挠性及耐磨性。 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。 绳芯通常由纤维剑麻或烯烃类的合成纤维制成。 详细情况（参见教材） 二． 钢丝绳的选择和计算 （参见教材） 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。 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，只要观察出外部有明显的钢丝破断现象就应确定更换。 为了保证电梯的正常运行，钢丝绳报废的主要判断准则是，在一段预先选定的长度上% |
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