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1、电梯,林栽广,结构,电梯历史与发展,公元前1100年，周朝出现了提水用的辘轳，是一种卷筒式卷扬机。公元前236年，古希腊科学家阿基米德制成的卷筒式卷扬机。1765年英国人瓦特发明了蒸汽机，人类用机械动力完成繁重的体力活动。1835年，英国出现了蒸汽机驱动的升降机。1845年，英国人汤姆逊制成了世界上第一台液压升降机。,电梯历史与发展,1852年，美国人伊莱沙格雷夫斯奥的斯先生发明安全客运升降机。,电梯历史与发展,奥的斯公司在1892年发明按钮操纵；1915年制造出微调节自动平层电梯；1924年安装了第一台信号控制系统；1928年开发并安装了集选控制电梯；1946年在电梯上使用群控方式。1976
2、年，日本富士达公司开发了速度为10m/s的直流无齿轮曳引电梯。,电梯历史与发展,1889年，奥的斯公司制成第一台直流电动机驱动的升降机。1892年，乔治H韦勒设计出带有活动扶手的扶梯。1899年，第一台梯阶式扶梯试制成功。1900年，交流感应电动机问世，并用于电梯驱动1903年，奥的斯公司采用曳引驱动方式代替卷筒驱动。,三个阶段：19001949年，对进口电梯的销售、安装、维保阶段，拥有约1100台电梯。19501979年，独立开发研制、自行生产阶段，生产安装约1万台电梯。1980年至今，成立三资企业，电梯行业快速发展阶段，现为世界上最大的电梯使用市场和电梯生产国。,我国电梯历史与发展,电梯技
3、术发展方向,超高速电梯电梯智能群控系统蓝牙技术应用电梯发展更加环保、绿色电梯产业将网络化、信息化,电梯的定义,国家标准GB/T70242008电梯、自动扶梯、自动人行道术语规定的电梯定义为：电梯，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。轿厢尺寸与结构型式便于乘客出入或装卸货物。,电梯整体结构,电梯四大空间,机房部分电源开关、控制柜、曳引机、导向轮、限速器。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。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。轿厢部分轿厢、
4、轿厢门、安全钳装置、平层装置、导靴、开门机、轿内操纵箱、指层灯、报警装置。,电梯八大系统,电梯八大系统,电梯功能上的八大系统,电梯主要参数,额定载重量（kg）：电梯设计所规定的轿厢内最大载荷额定速度（m/s）：电梯设计所规定的轿厢运行速度,电梯参数,电梯用途：客梯、货梯、病床梯等轿厢尺寸（mm）：宽深高门的型式：中分门、旁开门、栅栏门、双折门，对于旁开有左开门和右开门拖动方式：交流、直流、VVVF等控制方式：手动控制、按钮控制、信号控制、集选控制、并联控制、梯群控制等其它参数,电梯用途分类,1、乘客电梯（K）：客梯2、载货电梯（H）：货梯3、客货两用电梯（L）4、病床电梯（B）5、住宅电梯（Z
5、）6、杂物电梯（W）7、船用电梯（C）8、观光电梯（G）9、汽车电梯（Q）10、其它电梯：冷库、防爆、矿井,电梯运行速度分类,1、低速梯：v1m/s,10层以下建筑物2、快速梯：1m/sv2m/s，10层以上3、高速梯：2m/sv3m/s，16层以上4、超高速梯：v3m/s，超高层建筑物,电梯拖动方式分类,1、直流电梯（Z）2、交流电梯（J）：交流双速、交流调速、变频调速3、液压电梯（Y）4、齿轮齿条电梯（施工升降机）5、螺旋式电梯6、直线电机驱动电梯,电梯操控方式分类,1、手柄控制（S）2、按钮控制（A）3、信号控制（XH）4、集选控制（JX）5、并联控制（BL）6、梯群控制（QK）:群控电
6、梯7、微机控制（W）,电梯其它分类,一、有无机房1、有机房2、无机房二、曳引机结构型式1、有齿轮2、无齿轮,电梯结构简图,背包架式,电梯型号编制方法,例如：TKJ1000/1.6BLW:交流调速乘客电梯，额定载重量1000kg，额定速度1.6m/s，微机并联控制。,电梯的性能要求,1、安全性：首要指标，绝对保证2、可靠性：反映电梯技术的先进程度，用发生故障的几率来反映3、平层准确度：轿厢地坎上平面与层门地坎上平面之间在垂直方向上的距离,电梯的性能要求,4、舒适性：敏感指标，性能的综合反映（1）速度：92%Vnv105%Vn（2）加、减速度最大值均不应大于1.5m/s2（3）平均加、减速度不应小
7、于：1.0m/sv2.0m/s0.48m/s22.0m/sv2.5m/s0.65m/s2（4）开关门时间限制：表2-3（5）振动：轿厢振动加速度不应大于25cm/s2(垂直),15cm/s2(水平）（6）噪声：没异响、撞击声，表2-4,电梯常用名词术语,1、检修速度2、电梯提升高度3.机房（高度、宽度、深度、面积）4、辅助机房（隔层、滑轮间）5、层站6、井道7、底层端站、顶层端站8、层间距离9、基站：轿厢无投入运行指令时停靠的层站，一般位于大厅或底层端站乘客最多的地方。10、开门宽度11、轿厢尺寸12、缓冲器工作行程13、对接操作14、隔层停靠15、曳引比16、消防开关17、独立操作18、安全
8、触板19、补偿装置20、地坎21、曳引机22、绳头组合等,电梯对建筑物的一般要求,机房（面积、高度、曳引机和控制柜布局、电源、地面承载要求、吊钩、承重梁、绳孔处理、消防设施、避雷）井道（垂直度单层5mm，总高度10mm,井道尺寸偏差)底坑,曳引式电梯优点,1、安全可靠2、提升高度大3、结构紧凑4、可以使用高转速电动机,曳引传动关系,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，由于曳引轮绳槽与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。,曳引传动关系,曳引绳和曳引轮之间的摩擦力称为曳
9、引力T。要使电梯运行，则：TP1P2,曳引系统受力分析,1、电梯轿厢上行加速阶段的曳引力T1:(F=ma)F=P1(G+Q)，m=(G+Q)/gP1(G+Q)=(G+Q)a/gP1=(G+Q)(1+a/g)同理：P2=W(1a/g)T1=P1P2=(G+Q)(1+a/g)W(1a/g),曳引系统受力分析,2、轿厢稳定上行阶段的曳引力T2：P1=(G+Q)，P2=WT2=P1P2=(G+Q)W3、轿厢上行减速阶段的曳引力T3：P1=(G+Q)(1a/g)P2=W(1a/g)T3=P1P2=(G+Q)(1a/g)W(1+a/g),曳引系统受力分析,4、轿厢下行加速阶段的曳引力T4：（下行加速与上行
10、减速，加速度方向相同）T4=T3=(G+Q)(1a/g)W(1+a/g)5、轿厢下行加速阶段的曳引力T5：T5=T2=(G+Q)W6、轿厢下行加速阶段的曳引力T6：T6=T1=(G+Q)(1+a/g)W(1a/g)随着载重量大小不同和电梯运行工况不同，其曳引力不仅大小有变化，而且还会出现负值。当负值时，为控制电梯速度。,曳引力变化情况分析,当轿厢满载上升时曳引力为正，说明曳引力的作用是驱动轿厢运行，此时功率流向为：曳引电动机减速箱曳引轮曳引绳轿厢，这时电梯的曳引系统输出动力。当轿厢满载下降是曳引力为负，表明曳引力的作用方向与轿厢运行方向相反，曳引力是控制轿厢速度，此时曳引系统的功率流向为：轿厢
11、曳引绳曳引轮减速箱曳引电动机，曳引系统是在消耗动力，曳引电动机作发电制动运行。,曳引系数,电梯曳引绳受力简图如图所示：设此时曳引绳在曳引轮上正处于将要打滑，但还没有打滑的临界平衡状态。根据著名的欧拉公式T1与T2之间有如下关系：式中：f当量摩擦系数，与绳槽、轮材有关曳引绳在曳引轮上的包角；e自然对数底数e=2.71828式中的称为曳引系数,曳引系数是一个客观量,它与、有关。,电梯能正常工作，曳引力必须满足：T1/T2,当量摩擦系数,对V型槽：对半圆槽或带切口槽：式中：曳引绳在曳引轮绳槽中的当量摩擦系数曳引轮上带切口的绳槽或半圆绳槽的切口角，对半圆槽，=0曳引轮上V型槽的夹角曳引绳与铸铁曳引轮之
12、间的摩擦系数，=0.09,曳引轮绳槽与曳引力的关系,常用的曳引轮绳槽的形状：半圆槽、楔（V）形槽和带切口的半圆槽(又称凹形槽)。1、V形槽的摩擦系数最高，半圆形带切口槽次之，半圆形槽最小。2、V形槽磨损严重，易卡绳,一般只用在杂物梯等轻载低速电梯上。,曳引轮绳槽与曳引力的关系,3、半圆形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，多用于非曳引轮。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。4、槽底部切制了一个楔形槽，使钢丝绳在沟槽处发生弹性变形，有一部分楔入槽中，增大摩擦系数，提高曳引能力，当量摩擦系数大为增加，一
13、般可为半圆槽的1.52倍。即使磨损严重，摩擦力基本不发生变化，由于有这一优点，使这种槽形在电梯上应用最为广泛。,包角对曳引力的影响,1、包角（）：曳引绳与曳引轮相接触的一段圆弧所对应的圆心角。包角越大，摩擦力越大，即曳引力越大。2、半绕式：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150o180o3、全绕式：全绕式的每根钢丝绳在曳引轮上绕二次，其包角可扩大到300o360o,电梯的曳引条件,根据国标GB75882003的规定：电梯在下面两种工作状态下应保证曳引绳在曳引轮绳槽上不出现打滑现象：1、空载电梯在最高停站处处于上升制动状态（或下降起动状态）。2、装有125%额定载荷的电梯，
14、在最低停站处处于下降制动状态（或上升起动状态）。,电梯的曳引条件,为了满足上述曳引条件，在设计曳引系数时应按以下公式进行：T1/T2两种极限状态下，曳引轮两边曳引绳中的较大静拉力与较小静拉力之比；C1与加速度、减速度有关的动力系数，C1=（g+a）/(g-a)，g=9.8m/s2。a为轿厢的制动减速度（或起动加速度）。,C1的最小允许值如下：电梯的额定速度C1值v0.63m/s1.100.63m/sv1.00m/s1.151.00m/sv1.60m/s1.201.60m/sv2.50m/s1.25C2与因磨损而发生的绳槽形状改变有关的系数，对于曳引轮绳槽为半圆形和半圆形下部开切口的C2=1，对
15、于曳引轮绳槽为V形的C2=1.2,电梯的最大曳引能力,当曳引系数已经确定的情况下，应如何估算电梯的最大曳引能力：设：G为空载轿厢自重，Q为额定载重量，G+0.5Q为对重重量，P为未被平衡的曳引钢丝绳的重量。1、对重重量等于G+0.5Q时，电梯的最大曳引能力（空载最高）T1=0.5Q+G+P，T2=G,电梯的最大曳引能力,2、当对重量已经确定时，假设对重重量为W，电梯的最大曳引能力（满载最低）T1=Q+G+P，T2=W,允许轿厢最小自重,1、当空载轿厢位于最高停站处上升制动时2、当装有125%额定负载的电梯位于最低停站处下降制动时可以看出，轿厢自重G越小则越接近/C1C2，如果轿厢自重小到一定程
16、度则可能出现超过允许值的情况。产生打滑现象，因此必须限制轿厢最小自重。,允许轿厢最小自重,对重重量计算,对重重量W的计算公式为：W=G+KQ式中：W对重重量(kg)G轿厢自重(kg)K电梯平衡系数，k=0.40.5Q额定载重量(kg),平衡系数,为使电梯满载和空载情况下，其负载转矩绝对值基本相等，国标规定平衡系数K=0405，即对重平衡4050额定载荷。故对重侧的总重量应等于轿厢自重加上0405倍的额定载重量。此0405即为平衡系数。一般客梯：K=0.40.5货梯：K=0.450.55平衡系数是对重平衡额定载重量的比例系数。,曳引轮上的驱动转矩M,M=(G+T-W)R式中：T轿厢实际载重量W对重重量R曳引轮半径G轿厢自重,增加曳引力的方法,1、选择形状合适的曳引轮绳槽2、增大曳引绳在曳引轮上的包角3、选择耐磨且摩擦系数大的材料制造曳引轮4、曳引绳不能过度润滑5、平衡系数为0.40.5，保证合理的对重重量,曳引传动形式,曳引比,曳引比是指电梯运行时曳引轮绳槽处线速度与轿厢运行速度之比，用i表示，也叫做钢丝绳倍率曳引机的位置可以在上，也可在下，以上居多。钢丝绳倍
