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1、电梯介绍南华大学“永日杯”电梯大赛讲座 大赛题目 1、电梯方案创意设计 2、电梯造型装潢设计 3、电梯结构设计仿真 电梯历史与发展很久以前,人们就已经开始使用原始的升降工具来运送人和货物 ,并大多采用人力或畜力作为驱动力,到19世纪初,随着工业革命的 进程发展,蒸汽机成为了重要的原动机,在欧美开始用蒸汽机作为升 降工具的动力,并不断地得到创新和改进.1852年,美国纽约杨可斯(Yonkers)的机械工程师奥的斯先生 (Elisha Graves Otis)在一次展览会上,向公众展示了他的发明,从此 宣告了电梯的诞生!电梯从问世到今天已经有100多年了,由最早的简陋不安全,不舒 适的升降机到今天
2、,经历了无数的改进提高,其技术发展是永无止境 的.21世纪,随着人口数量与可利用土地面积之间矛盾进一步激化, 将会大力发展多用途,全功能的高层塔式建筑,超高速电梯继续成为 研究方向. 特种设备：指涉及生命安全，危险性较大的锅炉 ，压力容器，压力管道，电梯，起重机械，客运 索道，大型游乐设施和场（厂）内专用机动车辆 。 电梯：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 或平行运送人，货物的机电设备，包括人（货） 电梯，自动扶梯，自动人行道。 电梯一种运输设备！电梯的分类根据驱动方式的不同,电梯可以分 为曳引驱动,强制(卷筒)驱动,液压驱动 等几种驱动方式.其
3、中曳引驱动方式具 有安全可靠,提升高度基本不受限制, 电梯速度容易控制等优点,其已成为电 梯产品驱动方式的主流.在曳引式提升机构中,钢丝绳悬挂 在曳引轮绳槽中,一端与轿厢连接,另 一端与对重连接.曳引轮利用其与钢丝 绳之间的摩擦力,带动电梯钢丝绳继而 驱动轿厢升降.下面,就以曳引驱动电 梯作为介绍的对象.曳引电梯工作原理曳引轮导向轮钢丝绳轿厢对重电梯八大系统电梯机械部分电气部分轿厢系统导向系统曳引系统门系统重量平衡系统电力拖动系统电气控制系统安全保护系统轿厢 轿厢轿厢主要由轿厢架和轿厢体构成 l 轿厢体 轿厢底：底板和框架组成，框架由槽钢或角钢组成。 轿厢壁：采用簿钢板，互相之间用螺栓直接连接
4、或中间 加镶条以减少震动和产生噪音。 轿厢顶：安全窗，只能由内向外开启，并配有安全控制 开关，还有检修盒，开门机，轿顶接线盒等。轿厢轿厢轿厢轿厢轿厢 l轿厢架l由底梁、立柱、上梁和拉条构成l底梁直接承受轿厢的重量，底梁结 构有梁式结构和框式结构l轿厢内的基本配置l操纵装置、层站位置指示器、应急 装置、通风设备、照明设备及电梯 铭牌等。l轿厢超载装置l对电梯轿厢的载重量实行自动控制 ，当载重量达到电梯额定载重的 110%时，电梯不能关门启动，同时 蜂鸣器响、超载灯亮。对边形轿厢架对角形轿厢架1-上横梁; 2-立柱; 3-底横梁; 4-轿厢地板; 5-斜拉杆; 6-绳头组合轿架轿厢轿厢超载装置的形
5、式 l 按设置位置可分为：轿底称重式，轿顶称重式，机房称重式 l 按结构形式可分为：机械式，橡胶块式，电磁式，应变片式 l 预负载控制：在电梯启动时，给曳引电动机加上预负载电流，克服在 制动器打开瞬间，电动机因曳引轮两侧载荷差而产生的反向滑动问题 。轿厢轿厢n轿厢安装一般在井道顶部进行，也有在底层安装的。n拆除顶站楼层以上的脚手架，利用脚手架或方木或金 属构件搭建一个安装平台。n安装一个载重量适当的手拉葫芦用以吊装轿架等。l安装顺序l下横梁、立柱（直梁）、上梁、轿底、轿壁、轿顶 等。l安全钳一般应在安装下横梁时一起安装轿厢轿厢轿厢轿厢轿厢轿厢轿厢导向系统 导轨的种类和规格 l 按其横向截面形状
6、分主要有：T型导轨、L（或三角型）型 导轨、U型导轨、O型导轨、空心导轨等。l L型导轨、U型导轨、O型导轨的工作表面一般不作加工， 通常用于一些速度较低，对运行平稳性要求不高的电梯如 杂无梯、建筑工程梯等；空心导轨大多用于速度不高的对 重导轨。l T型导轨具有良好的抗弯性及加工性，大量用作电梯导轨 。导轨导轨是电梯上下行驶在井道的安全 路轨，导轨安装在井道壁上，被导轨架 ，导轨支架固定连接在井道墙壁。电梯 常用的导轨是“T”字型导轨。刚性强、 可靠性高、安全廉价等特点。导轨平面 必须光滑，无明显凹凸不平表面。由于 导轨是电梯轿厢上的导靴和安全钳的穿 梭路轨，所以安装时必须保证其间隙。 同时导
7、轨在电梯出现超速事故时要承受 制停电梯的要任，所以其刚性不可忽视 。从导轨的定义可知，导轨是垂直电梯 、自动电梯、自动人行道梯级的重要基 准部件，它控制着电梯轿厢、自动扶梯 和自动人行道梯级运行轨迹，保障操作 信号的传递，它又是涉及电梯安全及运 行质量的重要部件。 导向系统l T型导轨的主要参数是：底宽b、高度h及工作面厚度 k,b*k*h,通常应用的导轨有T75、T89、 T90、 T114、 T127、T140。l 导靴的种类 按其在导轨工作面上的运动方式可分为：u 滑动导靴u 滚动导靴 滑动导靴DX10ADX16导向系统 滚动导靴导靴导靴分为滑动和滚动导 靴两类,滑动导靴一般是由 带凹形
8、槽的靴头,靴体和靴 座组成,在靴头凹槽部分中 一般均镶有耐磨的靴衬.靴 头可以固定的,也可以活动( 浮动)的;滚动导靴则用三个 滚轮沿导轨滚动运行.滚动导靴弹性滑动导靴刚性滑动导靴曳引系统 无齿曳引机高效无齿轮曳引机曳引系统曳引系统GETM40C 无齿轮变频曳引机WSG 无齿轮变频曳引机曳引系统 曳引机曳引轮的支撑方式 单支撑：悬臂式，曳引轮安装在主轴的伸出端，结构简单 轻巧，但起重量较小，适合于载重量不大的电梯。 双支撑：曳引轮主轴两端均有支撑，能适应大的起重量。曳引系统 减速箱的润滑 l 润滑的作用 在蜗轮与蜗杆工作表 面建立一层油膜，变 干摩擦为湿摩擦。 减小蜗轮蜗杆啮合面 及轴承工作面
9、的表面 摩擦力，减少磨损， 提高传动效率。 起到冷却、缓冲、减 震及防锈等作用。门系统 门的分类 l 中分式、旁开式和直分式三种 l 中分式具有出入方便，工作效率高，广泛应用于乘客电梯 上 l 旁开式具有开门宽度大，对井道要求小的优点，广泛应用 于货梯上。 l 直分式不占用井道的宽度和轿厢的宽度，使因此电梯具有 最大的开门宽度，广泛应用于杂物电梯和大吨位的货梯上 。轿门异步电机旁开门异步电机中分门同步电机旁开门同步电机中分门层门旁开式层门中分式层门井道中的层门轿门门刀与层门门锁滚轮的配合轿 门 门 刀层门门锁轿厢平层停站后，安装在轿门上的门 刀将装于层门上的门锁滚轮夹在中间，并 与此两滚轮保持
10、一定间隙。当收到电控柜 的开门信号时，门电机驱动门机，当门刀 夹住门锁滚轮移动距离超过开锁行程时， 锁壁与锁钩脱离啮合，此时开锁完成，并 由轿门门刀带动层门门锁滚轮继续走完整 个开门过程。门系统 门的结构型式 l 电梯门由门扇、门滑轮 、门滑块、门地坎、门 导轨（上坎）等构成。 l 轿厢门由门滑轮悬挂在 轿门导轨上，下部由门 滑块与轿厢地坎配合。 l 厅门由门滑轮悬挂在厅 门导轨上，下部通过门 滑块与厅门地坎配合。门系统 自动门锁与啮合装置 l 自动门锁有电磁式和机 械式之分,常见的有机械 式门锁。 机械门锁按其在啮合时 是否需要撞击力，又可 分为撞击型门锁和非撞 击型门锁。 撞击型门锁与固定
11、式门 刀配合使用。 非撞击型门锁与活动式 门刀配合使用门系统l 门锁锁钩在非外力作用下，门锁的自重不应使锁钩自动打 开。 l 门刀与层门地坎、门锁滚轮与轿厢地坎间隙应为5 10mm l 关门限力动作灵敏可靠，在关门行程1/3之后，阻止关门 的力不超过150牛顿。l 门光电动作灵敏可靠。 l 厅轿门电气触点超行程3-4mm重量平衡系统重量平衡系统的作用是使对 重与轿厢能达到相对平衡,在电 梯运行中即使载重量不断变化, 仍能使两者间的重量差保持在较 小限额之内,保证电梯的曳引传 动平稳,正常.重量平衡系统一般 由对重装置和重量补偿装置两部 分组成.1.随行电缆; 2.轿厢; 3.对重; 4.补偿链
12、对重对重相对于轿厢悬挂在曳引 绳的另一侧,起到相对平衡轿厢的 作用,并使轿厢与对重的重量通过 曳引绳作用于曳引轮,保重足够的 驱动力.由于轿厢的载重量是变化 的,因此不可能做到两侧的重量始 终相等并处于完全平衡状态.一般 情况下,只有轿厢的载重量达到 50%的额定载重量时,对重一侧和 轿厢一侧才处于完全平衡,这时的 载重量称电梯的平衡点,此时由于 曳引绳两端的静荷重相等,使电梯 处于最佳状态.对重装置一般由对重架,对重 块,导靴等组成.如图对重的布置对重在轿厢后面对重在轿厢侧面W=G+KQW 对重的总重量 G 轿厢自重 Q 轿厢额定载重量K 电梯平衡系数(一般取 0.40.5)重量补偿装置重量
13、补偿装置是悬挂在轿 厢和对重底面的补偿链条,补偿 绳等.在电梯运行是,其长度的 变化正好与曳引绳长度变化趋 势相反,当轿厢位于最高层时, 曳引绳大部分位于对重侧,而补 偿链(绳)大部分位于轿厢侧;当 轿厢位于最底层时,情况与上述 正好相反,这样轿厢一侧和对重 一侧就有了补偿的平衡作用.补偿装置补偿装置的种类电梯电器装置的组成电梯电气控制系统主要由下述 装置组成:操纵箱召唤盒层站位置显示装置平停层装置(换速,平层装置)端站强迫换速开关,限为开关控制柜各位置检修箱操纵箱,召唤盒,层站显示器,选层器层站显示器召唤盒选层器操纵箱控制柜变频器急停,检修 等开关微机板相序继 电器接触器平层装置光电式平层装
14、置双稳态平层装置单簧管传感器平层装置端站换速和限位开关装置检修箱轿顶检修箱底坑检修箱限速器 限速器的作用是随时监测控 制着轿厢的速度，当出现超速度 情况时，即电梯额定速度的115% 时，能及时发出信号，继而产生 机械动作切断供电电路，使曳引 机制动。如果电梯仍然无法制动 则安装在轿厢底部的安全钳动作 将轿厢强制制停。限速器是指令 发出者，而安全钳是执行者。两 者的共同作用才出现了安全电梯 之说。 限速器安全钳系统是电梯必不可 少的安全装置，当电梯超速、运 行失控或悬挂装置断裂时，限速 器安全钳装置迅速将电梯轿厢制 停在导轨上，并保持静止状态， 从而避免发生人员伤亡及设备损 坏事故。 单向限速器
15、双向限速器安全鉗电梯用缓冲器有两种主 要形式：蓄能型缓冲器和耗 能型缓冲器。蓄能型缓冲器指的是弹 簧缓冲器，主要部件是由圆 形或方形钢丝制成的螺旋弹 簧。锥形弹簧目前已很少使 用。蓄能型缓冲器只能用于 额定速度不超过1.0m/s的电 梯。耗能型缓冲器适用于任 何额定速度的电梯。耗能型 缓冲器应满足:当载有额定载 荷的轿厢自由下落,并以设计 缓冲器时所取的冲击速度作 用到缓冲器上时平均减速度 不应大于1g,减速度超过2.5g 以上的作用时间不应大于 0,04s。 渐进式安全钳瞬时式安全钳双向渐进式安全钳夹绳器 根据GB7588-2003中规定，曳 引驱动电梯上应装设上行超速保护装 置，保证当轿厢
16、上行超速时，使电梯 制停或使其速度降低至对重缓冲器的 允许范围内。该装置应作用于轿厢、 对重、钢丝绳系统（含曳引钢丝绳或 补偿绳）、曳引轮位置上。夹绳器是直接将制动力作用在曳 引钢丝绳上，夹绳器一般安装在机房 内曳引轮和导向轮之间的曳引机机架 上，也有将其安装导向轮下部，但必 须保证安装牢固可靠。根据夹绳器触 发装置的不同，夹绳器又分为限速器 机械式触发（闸线拉动，限速器动作 机构直接带动提拉钢丝软轴使夹绳器 动作）和电磁式触发（超速后限速器 发出信号，夹绳器压绳块动作，夹绳 曳引钢丝绳实施制动）两种类型。 缓冲器电梯用缓冲器有两种 主要形式：蓄能型缓冲器 和耗能型缓冲器。蓄能型 缓冲器指的是弹簧缓冲器 ，主要部件是由圆形或方 形钢丝制成的螺旋弹簧。 锥形弹簧目前已很少使用 。蓄能型缓冲器只能用于 额定速度不超过1.0m/s的 电梯。耗能型缓冲器适用 于任何额定速度的电梯。 耗能型缓冲器应满足:当 载有额定载荷的轿厢自由 下落,并以设计缓冲器时 所取的冲击速度作用到缓 冲器
