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1、 内部培训专用 电梯结构及原理 Elevator 目录 电梯综述 电梯机房与井道 电梯轿厢 电梯门系统 电梯导向系统 电梯安全保护系统 电梯综述 1 电梯的历史与发展电梯作为升降设备 其起源可以追溯到公元前1000多年前我国劳动人民发明的辘轳 一种由木制 或竹制 的支架 卷筒 曲柄和绳索组成的卷筒式卷扬机 电梯综述 1852年 美国人伊莱沙 格雷夫斯 奥的斯发明了以蒸汽机为动力 配有安全装置的载人升降机 电梯综述 电梯的发展1854年在纽约水晶宫展览会上 奥的斯先生展示了他的世界首台安全电梯 电梯综述 电梯的历史与发展1889年美国OTIS推出了世界上第一部以直流电动机为动力的升降机 电梯综述
2、 电梯的历史与发展1900年开始出现交流感应电动机驱动电梯 1903年出现曳引式驱动电梯 电梯综述 电梯的历史与发展1967年晶闸管用于电梯拖动 研制出了交流调压调速电梯1980年代 出现交流变频调速系统1984年 日本将变频调速系统应用于2m s以上的电梯在控制方面 微机全面取代继电器 实现闭环控制 进一步提高电梯性能和可靠性目前 更强调运行质量和开拓功能 往绿色 环保 节能方面发展 电梯综述 中国电梯的发展过程1908年 第一台进口电梯 上海汇中饭店 1932年 第一台单人自动扶梯 中百一店 建国后 首先建立了上海电梯厂1959年 国产第一批双人自动扶梯 北京新火车站 1976年 国产第一
3、批100m长的自动人行道 首都机场 80年代 成立了多家合资企业 如中国迅达 上海三菱 天津OTIS 苏州迅达 西子奥的斯电梯有限公司成立于1997年3月继电器控制 PC控制 微机控制 电梯综述 中国的电梯现状伴随中国经济的飞速发展 社会城市化水平和百姓生活水平的提高 电梯作为住宅楼 写字楼等楼宇内的垂直运输工具 已经像其他交通工具一样 成为我们日常生活中一个不可或缺的组成部分 据1999年 电梯世界 杂志统计资料显示 发达国家电梯保有量一般在30台以上 万人 瑞典等国家电梯保有量甚至达到120台以上 万人 我国电梯保有量约有6台 万人在当今中国经济飞速发展 人民群众物质追求不断提高的背景下
4、中国电梯保有量与世界平均水平的巨大差距 导致我国电梯数量增长迅速 电梯的历史与发展 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 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15 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 GB T7024 电梯综述 电梯的两大类型垂直或倾斜角 15度升降的载人载货固定电力驱动设备 电梯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 电梯综述 电梯的主参数额定载重量 kg 400 630 800 10
5、00 1250 1600 2000 2500kg等额定速度 m s 0 63 1 00 1 60 2 50m s等 电梯综述 电梯的分类按用途分类乘客电梯 TK 载货电梯 TH 客货 两用 电梯 TL 病床电梯 TB 住宅电梯 TZ 杂物电梯 TW 船用电梯 TC 观光电梯 TG 车辆电梯 TQ 按运行速度分类超高速电梯 3m s 10m s或更高的电梯 常用于超高层建筑物内 高速电梯 2m s 3m s的电梯 如2m s 2 5m s 3m s等 快速电梯 1m s而 2m s的电梯 如1 5m s 1 75m s等 低速电梯 1m s及以下的电梯 如0 25 0 5 0 75 1m s等
6、电梯综述 电梯的分类按拖动方式分类直流电梯 Z 其曳引电动机为直流电动机 通常为采用可控硅直接供电的可控硅 电动机拖动系统 性能优良 梯速较快 通常用于高速电梯 交流电梯 J 双速电梯 2 SP 交流调压调速电梯 ACVV 交流调频调压电梯 VVVF 液压电梯 Y 直顶式 其油缸柱塞直接支撑轿厢 使轿厢升降 间接顶升式 其油缸柱塞设置在井道侧面 借助曳引绳通过滑轮组与轿厢连接 使轿厢升降 速度小于1m s 电梯综述 电梯的分类按操纵控制方式分类按钮控制电梯 AZ AS 信号控制电梯 XH 集选控制电梯 JX 上 下集选控制电梯并联控制电梯 BL 群控电梯 QK 微机控制电梯 W 电梯综述 电梯
7、的基本规格电梯用途 指客梯 货梯 病床梯等额定载重量 指制造和设计规定的电梯载重量额定速度 指制造和设计规定的电梯运行速度拖动方式 指电梯采用的动力种类 如交 直 流电力拖动 液力拖动控制方式 指对电梯的运行实行操作的方式 即按钮控制 信号控制等轿厢尺寸 指轿厢内部尺寸和外廓尺寸 以深X宽表示 内部尺寸由梯种和额定载重量决定 外廓尺寸关系到井道的设计开门方式 指电梯门的结构型式 可分为中分 旁开 电梯综述 电梯型号 例 TKJ1000 2 5 JXW 交流调速乘客电梯 载重量1000kg 速度2 5m s 微机集选控制 THY1000 0 63 AZ 液压货梯 载重量1000kg 速度0 63
8、m s 按钮控制 电梯综述 电梯总体结构 电梯综述 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 电梯总体结构 电梯综述 电梯总体结构 电梯综述 电梯机房与井道 2 电梯机房机房是安设曳引机和其附属设备的专用机房 一般在井道的上面 也有下机房和无机房 机房应是专用房间 有实体的墙 顶和向外开启的有锁的门
9、机房内不得设置与电梯无关的设备或作电梯以外的其他设备 不得安设热水器或蒸汽采暖设备 通向机房的通道和机房门的高度不得小于1 8m 机房内供活动和工作地点的净高度不应小于1 8m 通道宽度应不小于0 5m 在没有运动部件的地方 此值可减少到0 4m 主机旋转部件的上方应有不小于0 3m的垂直净空距离 电梯机房与井道 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 把曳引机 控制柜等设置在井道里 取消了上置式机房 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 电梯机房与井道 电梯机房控制柜前面应有一块深度不小于0 7m 宽度为柜宽且不小于0 5m的检修操作场地通往
10、操作检修场所的通道宽度应不小于0 5m 机房地面高度不一 在高差大于0 5米时 应设置楼梯或台阶并设护栏 机房地板上必要的开孔要尽可能小 而且周围应有高度不小于50mm的圈框 电梯机房与井道 电梯井道井道是电梯轿厢和对重装置或液压缸柱塞运动的空间 由井道顶 井道壁和底坑底围成 井道应为电梯专用 不得装设与电梯无关的设备和电缆 井道应用坚固的 非易燃和不易产生灰尘的材料制作 为承受强度 一般用混疑土 混泥土圈梁或钢架结构井道顶部间距是为保障电梯的运行安全和保护在轿顶工作的维修人员 而在井道上部保留的一个安全空间 顶层高度要求 底坑是井道位于最底层站地坎以下的部分 底坑的底部应光滑平整 不得漏水或
11、渗水 电梯机房与井道 全封闭的井道建筑物中 要求井道有助于防止火焰蔓延 该井道应由无孔的墙 底板和顶板完全封闭起来 只允许有下述开口 层门开口 通往井道的检修门 井道安全门以及检修活板门的开口 火灾情况下 气体和烟雾的排气孔 通风孔井道与机房或与滑轮间之间必要的功能性开口 电梯之间隔板上的开孔 电梯机房与井道 部分封闭的井道在不要求井道在火灾情况下用于防止火焰蔓延的场合 如与瞭望台 竖井 塔式建筑物联结的观光电梯等 井道不需要全封闭 但要提供 在人员可正常接近电梯处 围壁的高度应足以防止人员 遭受电梯运动部件危害 直接或用手持物体触及井道中电梯设备而干扰电梯的安全运行 围壁应是无孔的 围壁距地
12、板 楼梯或平台边缘最大距离为0 15m应采取措施防止由于其他设备干扰电梯的运行 对露天电梯 应采取特殊的防护措施 电梯机房与井道 电梯井道当底坑下有人可以进入或通过的空间 如地下室 车库等 底坑地板强度应能承受不小于5000N M2的负荷 同时对重也必须安装安全钳 井道内应有适当的通风 一般可设在顶部设置通风孔 为自然通风 井道内应设永久性照明 在井道最高点和最低点0 5m内各装一盏灯 中间每隔7m设一盏 轿顶任何为止的照度不小于50Lux 供维修时使用 井道尺寸的偏差 高度 30m为 0 25mm 高度30 60m为 0 35mm 高度60 90m为 0 50mm 电梯机房与井道 电梯井道顶
13、层高度要求当对重完全压在它的缓冲器上时 应同时满足下面四个条件 轿厢导轨长度应能提供不小于0 1 0 035v2 m 的进一步的制导行程 注 0 035v2表示对应于115 额定速度v时的重力制停距离的一半 轿顶可以站人的最高面积的水平面与相应井道顶最低部件的水平面之间的自由垂直距离不小于1 0 0 035v2 m 电梯机房与井道 电梯井道顶层高度要求井道顶的最低部件与轿厢设备的最高部件之间的间距 不包括导靴 钢丝绳附件等 不小于0 3 0 035v2 m 与导靴获滚轮 曳引绳附件 垂直滑动门的横梁获部件的最高部分之间的间距不小于0 1 0 035v2 m 轿顶上方应当有一个不小于0 50m
14、0 60m l 0m的空间 任意门朝下即可 当轿厢完全压在缓冲器上时 对重导轨应当有不小于0 1 0 035v2 m 的制导行程 电梯机房与井道 电梯井道底坑尺寸要求当轿厢完全压在缓冲器上时 应同时满足下面三个条件 底坑中应有足够的空间 该空间的大小以能容纳一个不小于0 50m 0 60m l 0m的长方体为准 任一平面朝下放置即可 底坑底和轿厢最低部件之间的自由垂直距离不小于0 50m 下述之间的水平距离在0 15m之内时 这个距离可最小减少到0 10m 1 垂直滑动门的部件 护脚板和相邻的井道壁 2 轿厢最低部件和导轨 底坑中固定的最高部件 如补偿绳张紧装置位于最上位置时 其和轿厢的最低部
15、件之间的自由垂直距离不应小于0 30m 第二条中1 和2 除外 电梯机房与井道 电梯曳引系统图 电梯机房与井道 工作原理钢丝绳通过曳引轮一端连接轿厢 一端连接对重装置 轿厢与对重装置的重力使曳引钢丝绳压紧在曳引轮的绳槽内 电动机转动时由于曳引轮绳槽也曳引钢丝绳之间的摩擦力 带动钢丝绳使轿厢和对重作相对运动 轿厢在井道中沿导轨上下运行 电梯机房与井道 右图为电梯曳引系统示意图 f 曳引绳在曳引轮槽中的当量摩擦系数 与曳引轮的绳槽形状和曳引轮材料有关 a 曳引绳在曳引轮上的包角 e 自然常数 e 2 71828 根据欧拉公式 T1 T2 ef 电梯机房与井道 右图为电梯曳引系统示意图 ef 称为曳
16、引系数 代表一台电梯的曳引能力 ef 1 当T1 T2时不会打滑T1 T2 ef 打滑T1 T2 ef 不打滑电梯的曳引能力与f a有关 电梯机房与井道 曳引能力曳引能力与曳引钢丝绳在绳槽中的摩擦系数和曳引钢丝绳在曳引轮上的包角有关 摩擦系数与绳槽的形状 材料以及钢丝绳和绳槽的润滑情况有关 V型槽 半圆型槽和半圆切口槽超高速电梯上使用摩擦系数大 耐磨性好的非金属槽垫 不但提高了曳引能力 还延长了钢丝绳的寿命 增大包角是增加曳引能力的重要途径 一般采用2 1曳引比或采用复绕式 电梯机房与井道 曳引能力轿厢自重将会影响电梯的曳引能力 太轻 则可能不能提供足够的压力 摩擦力太小 不能满足曳引能力要求 太重 虽会增加曳引能力 但会增加钢丝绳在绳槽内的比压 增加绳槽磨损 一般兼顾曳引能力和绳槽的比压来看 增加曳引能力应从加大包角 增大曳引轮直径和增加曳引绳根数来考虑 电梯机房与井道 电梯的驱动形式曳引驱动电梯 提升绳靠主机的驱动轮绳槽的摩擦驱动的电梯 强制驱动电梯 用链或钢丝绳悬吊的非摩擦方式驱动的电梯 液压电梯 通过液压驱动的电梯 电梯机房与井道 曳引驱动现代电梯广泛采用曳引驱动方式 曳引机作
