电梯电梯的基本结构

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1、电梯技术电梯技术 电梯的基本结构 w绪言： n通过本节内容的学习，了解并掌握电梯的基本结构组成、电梯 机房、井道、底坑、轿厢、电梯曳引机、对重、导向系统、门 系统、安全保护装置的作用，以及电梯的电力拖动与控制系统 的原理等。 w内容框架： n第1节 电梯的基本结构简介 n第2节 电梯机房部分 n第3节 电梯井道部分 n第4节 电梯轿厢部分 n第5节 电梯层站部分 n第6节 电梯安全装置 n第7节 电力拖动与控制系统 w重点/难点： n电梯的基本结构组成、电梯各组成部分的作用、常见结构等。 preceding 第1节 电梯的基本结构简介 n1. 电梯基本组成部分： w机械部分 w电气部分 n2.

2、从空间上划分： w机房部分电源开关、控制柜、曳引机、导向 轮、限速器。 w井道部分导轨、导轨支架、对重、缓冲器、 限速器张紧装置、补偿链、随行电缆、底坑、井 道照明。 w层站部分层门（厅门）、呼梯装置（召唤盒 ）、门锁装置、层站开关门装置、层楼显示装置 。 w轿厢部分轿厢、轿厢门、安全钳装置、平层 装置、安全窗、导靴、开门机、轿内操纵箱、指 层灯、通讯报警装置。 第2节 电梯机房部分 n电梯机房(控制间)：一般设置在电梯井道顶部 (机房上置式)。 n机房内设备：曳引机、导向轮、控制柜、限 速器、总电源控制盒等。 “虽然乘客看不列它，但它和人的心脏一样重 要，电梯的运行全靠它！” 第2节 电梯机

3、房部分 w2.1 曳引机 n1. 曳引系统和曳引机的组成 w曳引系统组成：曳引机、曳引绳、导向轮、反绳 轮等。 第2节 电梯机房部分 w曳引机作用：是电梯轿厢升降的主拖动机械。 w曳引钢丝绳的两端分别连接轿厢和对重（或者两 端固定在机房上），依靠钢丝绳与曳引轮绳槽之 间的摩擦力来驱动轿厢升降。 w导向轮的作用：分开轿厢和对重的间距，采用复 绕型时还可增加曳引能力。导向轮安装在曳引机 架上或承重梁上。 w电梯曳引机分类： n齿轮曳引机用于低、快速电梯（2.0m/s），传 动效率高、噪音小、传动平稳、但能耗大、造价高、维 修不便。 第2节 电梯机房部分 第2节 电梯机房部分 w曳引机结构组成： n

4、电动机 n制动联轴器 n制动器 n减速器(无齿轮曳引机没有减速箱) n曳引轮 n底座 n光电码盘（调速电梯装有） 第2节 电梯机房部分 n2. 电动机 w电梯使用电动机的特征：断续周期工作、频繁启 动、正反转、较大的起动力矩、较硬的机械特性 、较小的起动电流、良好的调速性能（对调速电 机）。 w交流异步电动机形式选择： n无调速要求、负荷较小时鼠笼式感应电动机； n有调速要求、负荷较大时绕线转子电动机； w曳引电动机额定功率计算： （见教材P79） w直流电动机：一般使用带可控硅整流的直流电动 机，是电梯发展的方向。 第2节 电梯机房部分 n3. 制动器 w是安全装置。在正常断电 或异常情况下

5、均可实现停 车。电磁制动器安装在电 动机轴与蜗杆轴的连接处 w电梯一般采用常闭式双瓦 块型直流电磁制动器，其 性能稳定，噪声小，制动 可靠。 w结构组成：制动电磁铁、 制动臂、制动瓦块、制动 弹簧。 第2节 电梯机房部分 第2节 电梯机房部分 w工作原理：电梯准备通电启动时，制动器 上电松闸；当电梯停止运行，或电动机掉 电时，制动器立即断电并靠弹簧力使制动 器制动，曳引机停止运行并制停轿厢运行 。 第2节 电梯机房部分 n4. 减速器 w对于有齿轮曳引机，在曳引电动机转轴和曳引轮 转轴之间安装减速器(箱)。 w目的：将电动机轴输出的较高转速降低到曳引轮 所需的较低转速，同时得到较大的曳引转矩，

6、以 适应电梯运行的要求。 w按传动方式分： n蜗轮蜗杆传动，多采用 n斜齿轮传动， 第2节 电梯机房部分 n蜗轮蜗杆传动(蜗杆减速器) w组成：由带主动轴的蜗杆与 安装在壳体轴承上带从动轴 的蜗轮。 w特点：传动比大（可达18 120）、噪声小、传动平稳、 结构紧凑、体积较小、安全 可靠；而且当由蜗轮传动蜗 杆时，反效率低，有一定的 自锁能力；可以增加电梯制 动力矩安全系数，增加电梯 停车时的安全性。 第2节 电梯机房部分 n减速比其蜗杆轴的转速与蜗轮轴的转速 之比。 w例如：蜗杆螺线数(也称头数)为1，蜗轮的齿数为 40那么其减速比E40/1=40:1。 n斜齿轮传动(齿轮减速箱) w早在2

7、0世纪70年代国外。 w特点:传动效率高，曳引机整体尺寸小,质量轻。但 要求有更高的质量要求。 第2节 电梯机房部分 n5.曳引轮 w嵌挂钢丝绳，绳两端分别与轿厢和对重装置连接 。 w安装位置： n有齿轮曳引机安装在减速器中的蜗轮轴上； n无齿轮曳引机装在制动器的旁侧，与电动机轴、制 动器轴在同一轴线上。 第2节 电梯机房部分 w工作原理：当曳引轮转动时，通过曳引绳和曳引 轮之间的摩擦力(也叫曳引力)，驱动轿厢和对重装 置上下运动。 n曳引轮的材料及结构 w材料：曳引轮的材质对曳引钢绳和绳轮本身的使 用寿命都有很大影响。由于曳引轮要承受轿厢、 载重量、对重等装置的全部重量，所以在材料上 多用球

8、墨铸铁，以保证一定的强度和韧性；因为 球状石墨结构能减小曳引钢丝绳的磨损。 第2节 电梯机房部分 w结构：为了减少曳引钢丝绳在曳引轮绳槽内的磨 损，选择合适的绳槽槽形外；对绳槽工作表面的 粗糙度、硬度有相应的要求；曳引轮的直径是钢 丝绳直径的40倍以上。 w常用的曳引轮绳槽的形状：半圆槽、楔形槽和带 切口的半圆槽(又称凹形槽)。 第2节 电梯机房部分 各槽型优缺点： w半圆绳槽：与钢丝绳的接触面积最大，钢丝绳在 绳槽中变形小、摩擦小，有利于延长使用寿命。 但其摩擦系数小，所以必须增大包角才能提高其 曳引能力。一般只能用于复绕式电梯，常见于高 速电梯。 w带切口半圆槽：槽底部切制了一个楔形槽，使

9、钢 丝绳在沟槽处发生弹性变形，有一部分楔入槽中 ，使得当量摩擦系数大为增加，一般可为半圆槽 的1.52倍。由于有这一优点，使这种槽形在电梯 上应用最为广泛。 w楔形槽：其有较大的当量摩擦系数，钢丝绳与绳 槽的磨损较快，因此，一般只在杂物梯等轻载低 速电梯上才被采用。 第2节 电梯机房部分 n6. 曳引机底盘 第2节 电梯机房部分 w2.2 曳引钢丝绳及端接装置 n组成： w钢丝是钢丝绳的基本强度单元，要求有很高的 韧性和强度，通常由含碳量为0.50.8的优质 碳钢制成。钢丝的质量根据韧性的高低，即耐弯 次数的多少，可分为特级、I级、级。电梯采用 特级钢丝。我国电梯使用的曳引绳钢丝的强度有 12

10、74、1372和1519Nmm2三种。 w绳股按绳股的数目有6、8和18股绳之分。股数多 其疲劳强度就高。电梯一般采用6股和8股钢丝绳 。 w绳芯绳芯是被绳股缠绕的挠性芯棒，起支承和 固定绳股的作用，并储存润滑油。绳芯有纤维芯 和金属芯两种。电梯曳引绳采用纤维芯。 第2节 电梯机房部分 w电梯曳引钢丝绳承受着电梯全部悬挂重量，且反 复弯曲，承受很高的比压，还要频繁承受电梯起 动和制动的冲击。因此，对电梯曳引钢丝绳的强 度、耐磨性和挠性均有很高的要求。 n强度的要求用静载安全系数表示： wk安全系数； wP钢丝绳的破断拉力； wn钢丝绳根数； wT作用在轿厢侧钢丝绳上的最大静载荷，包括 ：轿厢自

11、重、额定载重和轿厢侧钢丝绳的最大自 重。 第2节 电梯机房部分 w2.3 导向轮和反绳轮 n导向轮：将曳引钢丝绳引向对重或轿厢的钢丝绳轮 ，安装在曳引机架或承重粱上。 n反绳轮：设置在轿厢顶部和对重顶部位置的动滑轮 以及设置在机房里的定滑轮。其作用是根据需要，将 曳引钢丝绳绕过反绳轮，用以构成不同的曳引绳传动 比。根据传动比的不同，反绳轮的数量可以是一个、 两个或更多。 n曳引绳传动比: 是曳引绳线速度与轿厢运行速度的 比值。 第2节 电梯机房部分 第2节 电梯机房部分 w2.3 控制柜 w电梯控制柜安装在曳引机旁边，是电梯的电气装 置和信号控制中心。 w早期的电梯控制柜中有接触器、继电器、电

12、容、 电阻器、信号继电器、供电变压器及整流器等。 w目前，电梯控制柜大多由PLC和变频器组成或由全 电脑板控制。 w控制柜的电源由机房的总电源开关引入，电梯控 制信号线由电线管或线槽引出，进入井道再由扁 型或圆型随行电缆传输。由控制柜接触器引出的 驱动电力线，用电线管送至曳引机的电动机接线 端子。 第2节 电梯机房部分 第2节 电梯机房部分 w2.4 限速器安全钳 “专和轿厢下坠时的速度过不去，矫厢下降速 度越高，它拉住矫厢的劲就越大。“ w电梯中限速器与安全钳成对出现和使用，是电梯 中最重要的一道安全保护装置。 w作用：超载、打滑、断绳、控制失控等时，电梯 轿厢超速向下坠落，限速器安全钳动作

13、，将矫 厢紧紧地卡在导轨之间。 w电梯一般只在轿厢侧设置限速器与安全钳。 w组成：限速器、限速钢丝绳、安全钳、底坑张紧 装置。 第2节 电梯机房部分 第2节 电梯机房部分 w限速器：安装在电梯机房的地面上； w安全钳：安装在轿厢两侧，贴近电梯导轨，它的 联动装置设在轿顶； w张紧装置：位于井道底坑内，固定在矫厢导轨背 面，作用是张紧限速器钢丝绳；该绳两端分别绕 过限速器轮和底坑张紧轮，两个接头固定在轿厢 侧面。 第2节 电梯机房部分 n工作原理：当轿厢运行时，通过限速钢丝绳 带动限速轮旋转，当轿厢向下运行速度超过 电梯额定速度的115以上时，限速器上的电 气开关先动作，切断电梯安全回路，曳引电

14、 动机和制动器的电源失电，制动器动作并抱 闸；甩块或飞球所产生的离心力相应增大 使限速器机械动作，楔块便卡住限速钢丝绳 。由于矫厢仍会继续向下运行，将安全钳连 动装置向上提起，将矫厢紧紧地卡在导轨之 间。 第2节 电梯机房部分 本节思考： n1.电梯内的曳引机就是指电动机吗? n2. 无齿曳引机的研制是电梯速度越高越困难还是越低 越困难？ n3.曳引轮绳槽为什么要分成几种形式，各有什么用途 和优缺点？ n4. 限速器安全钳的工作原理、电梯超速时的动作次 序你清楚吗？ n5想一想在什么情况下必须给对重侧也安装限速器 安全钳装置？ 第3节 电梯井道部分 第3节 电梯井道部分 w3.1 导轨 n导轨

15、和导靴是电梯轿厢和对重的导向部分。 n导轨种类：T型、L型（低速）、槽行、其他 n导轨长度一般为35m，不允许采用焊接和 螺栓直接连接，需用专门的连接板连接。 n对导轨的材料、表面粗糙度、安装精度都有 要求。 第3节 电梯井道部分 w3.2 导靴 w导靴的凹形槽与导轨的凸形工作面配合，使轿厢 或对重沿着导轨上下移动实现导向功能。 w通常，导靴与导轨间存在摩擦。 n导靴的安装位置 w电梯轿厢导靴被安装在轿厢上梁和底部安全钳座 的下面与导轨接触处，每台电梯的轿厢共安装4套 。对重导靴安装在上、下横梁两侧端部、每台电 梯的对重侧安装4套导靴。 第3节 电梯井道部分 n导靴的分类 w固定式滑动导靴常用

16、于低速载货电梯中。电 梯运行速度0.63m/s。导靴与导轨之间存在一定 的间隙，随着运行时间，间隙会越来越大，电梯 运行中会出现晃功。保养时常常需要用黄油润滑 导轨。 w弹性滑动导靴弹性导靴的靴头只能在弹簧的 压缩方向上作轴向移动。靴头是浮动的。弹性滑 动导靴的弹簧压缩值是可调的。 第3节 电梯井道部分 第3节 电梯井道部分 w滚轮式导靴由滚轮、弹簧、靴座、摇臂组成 。滚轮代替了滑动导靴，大大减小了运行的摩擦 力，使电梯运行平稳、舒适、噪声小、节约能源 。 第3节 电梯井道部分 w3.3 缓冲器 n缓冲器的作用 w是电梯最后一道保护装置。将运动着的轿厢和对 重在一定的缓冲行程或时间内减速停止。 “轿厢或对重谁掉下来都不是它的责任，但它却是 电梯中最倒霉的一个倒霉蛋，因为谁掉下未都要 砸到它” w缓冲器安装在底坑内，2吨以上贷梯轿厢下装两个 缓冲器，2吨以下电梯轿厢下装1个缓冲器。对重 侧一般只配1个缓冲器。 第3节 电梯井道部分 n缓冲器的类型 w弹簧缓冲器-是一种蓄能型缓 冲器，常用