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1、第二章 电梯系统组成,本章对电梯系统的组成进行了详细介绍，通过学习，应能比较清楚的掌握电梯的基本结构及组成部分，熟悉各组成部分的作用。特别要对电梯安全保护系统的工作原理、基本要求进行深入的分析与了解。了解电梯拖动系统与运行控制系统，以促进后续章节的的学习和掌握。,本章主要内容,2.1电梯系统组成概述 2.2电梯曳引系统 2.3轿厢和门系统 2.4电梯重量平衡与导向系统 2.5电梯安全保护系统 2.6电梯拖动系统 2.7电梯运行控制系统,2.1电梯系统组成概述,2.1.1电梯机械系统 2.1.2电梯电气系统 2.1.3电梯安全保护系统,2.1.1电梯机械系统,电梯的机械系统由曳引系统、轿厢与门系
2、统、重量平衡与导向系统、机械安全保护系统等部分组成。 曳引系统是输出和传递动力、实现电梯上下运行的驱动装置。它由曳引机、曳引钢丝绳及绳头组合的均衡装置等组成。 电梯的重量平衡系统包括对重和重量补偿装置，对重由对重架和对重块组成。对重将平衡轿厢自重和部分的额定载重。重量补偿装置是补偿高层电梯中轿厢与对重侧曳引钢丝绳长度变化对电梯平衡设计影响的装置。导向系统包括轿厢引导系统和对重引导系统两种，是保证轿厢和对重在电梯井道中沿着固定的滑道导轨运行的装置，由导轨与支架、导靴、导向轮和复绕轮等部件组成。,2.1.1电梯机械系统,轿厢是用来运送乘客或货物的电梯组件。 轿厢由轿厢架和轿厢体两大部分组成。 轿厢
3、架是轿厢体的承重构架，由横梁、立柱、底梁和斜拉杆等组成。轿厢体由轿厢底、轿厢壁、轿厢顶及照明、通风装置、轿厢装饰件和轿内操纵按钮板等组成。 轿厢体空间的大小由额定载重量或额定载客人数决定。 电梯的门有轿门和厅门两种，门系统由轿门、厅门、开关门机构、门锁等部件组成。轿门挂在轿厢上，和轿厢一起上下运动，厅门装在各楼层的井道进出口处，用以封住井道的进出口。,2.1.2电梯电气系统,电梯的电气系统包括电力拖动系统与运行控制系统两个部分组成。 电力拖动系统由曳引电机、供电系统、速度反馈装置、调速装置等组成，对电梯实行速度控制。 曳引电机是电梯的动力源，根据电梯配置可采用交流电机或直流电机。 供电系统是为
4、电机提供电源的装置。 速度反馈装置是为调速系统提供电梯运行速度信号。一般采用测速发电机或速度脉冲发生器，与电机相联。 调速装置对曳引电机实行调速控制。,2.1.2电梯电气系统,电气控制系统由操纵装置、位置显示装置、控制屏、平层装置、选层器等组成 作用是对电梯的运行实行操纵和控制。 操纵装置包括轿厢内的按钮操作箱或手柄开关箱、层站召唤按钮、轿顶和机房中的检修或应急操纵箱。 控制屏安装在机房中，由各类电气控制组件组成，是电梯实行电气控制的集中组件。 位置显示是指轿内和层站的指层灯。 选层器能起到指示和反馈轿厢位置、决定运行方向、发出加减速信号等作用。,2.1.3电梯安全保护系统,电梯设置了多种机械
5、保护、电气保护和安全防护装置。 机械安全保护系统主要包括：机械保护有超速保护装置限速器、安全钳；超越行程的保护装置强迫减速开关、终端限位开关；冲顶（撞底）保护装置缓冲器；门安全保护装置厅门门锁与轿门电气联锁及门防夹人的装置；轿厢超载保护装置及各种装置的状态检测保护装置（如限速器断绳开关、钢带断带开关）。,2.1.3电梯安全保护系统,电气安全保护系统一般设有：超速保护开关、厅门锁闭装置的电气联锁保护、门入口的安全保护、上下端站的超越保护、缺相断相保护、电梯控制系统中的短路保护、曳引电机的过载、过流保护等。 安全防护主要有机械设备的防护，如曳引轮、滑轮、链轮等机械运动部件防护以及各种护栏、罩、盖等
6、安全防护装置。,2.2电梯曳引系统,2.2.1曳引机 2.2.2减速器 2.2.3曳引轮 2.2.4制动器 2.2.5曳引绳及曳引形式,2.2.1曳引机,曳引机是电梯的动力设备，又称电梯主机。功能:输送与传递动力使电梯运行。 组成:电动机、制动器、联轴器、减速箱、曳引轮、机架和导向轮及附属盘车手轮等。 有齿轮曳引机:拖动装置的动力通过中间减速器传递到曳引轮上的曳引机 无齿轮曳引机: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,2.2.1曳引机,有齿轮曳引机由电动机、制动器、减速器和曳引轮组成并固定在底座上。有齿轮曳引机用的电动机有交流电动机也有直流电动机，广泛应用于速度小于或等于
7、2.5米/秒以下的低中速电梯。,2.2.1曳引机,无齿轮曳引机的电动机转子同制动轮和曳引轮同轴直接相连。由于没有减速箱这一中间传动环节，所以传动效率高、噪声小、传动平稳。但是存在能耗大、造价高、维修不便等缺点。无齿轮曳引机大多是直流电动机或者交流永磁同步电机，一般用于2.5米/秒以上的高速电梯和6米/秒以上的超高速电梯。,2.2.1曳引机,电梯曳引电动机应具有以下特点： 1. 能够频繁起、制动，其工作方式为断续周期性工作制； 2. 能够适应一定电源电压波动，有足够的启动力矩； 3. 起动电流较小； 4. 有发电制动特性，能由电动机本身性质来控制电梯在满载下行和空载上行时的速度； 5. 较硬的机
8、械特性，不会因为电梯负载变化造成运行速度变化； 6. 良好的调速特性； 7. 运转平稳、工作可靠、噪声小、维护简单。,2.2.2减速器,作用是降低电动机输出转速，提高电动机的输出转矩，以适应电梯的运行要求.,2.2.2减速器,在减速器内 凡蜗杆安装在蜗轮上面的称为蜗杆上置式，其特点是减速箱内蜗杆、蜗轮齿的啮合面不易进入杂物，安装维修方便，但润滑性较差； 凡蜗杆安装在蜗轮下面的称为蜗杆下置式，其特点是润滑性能好，但对减速器的密封要求高，否则很容易向外渗油。,2.2.3曳引轮,曳引轮是嵌挂曳引钢丝绳的轮子，也称曳引绳轮或驱绳轮，绳的两端分别联接轿厢和对重装置。当曳引轮转动时，通过曳引绳和曳引轮之间
9、的摩擦力（也叫曳引力），驱动轿厢和对重装置上下运动，因此说曳引轮是电梯赖以运行的主要部件之一。 有齿轮曳引机的曳引轮装在减速器中的蜗轮轴上，无齿轮曳引机的曳引轮装在制动器的旁侧，与电动机轴、制动器轴在同一轴线上。 曳引轮分成两部分构成，中间为轮筒（鼓），外面是在轮缘上开有绳槽的轮圈，外轮圈与内轮筒套装，并用铰制螺栓连结在一起成为一个曳引轮整体，其曳引轮的轴就是减速器内的蜗轮轴。,2.2.3曳引轮,曳引轮靠钢丝绳与绳槽之间的摩擦力来传递动力，当曳引轮两侧的钢丝绳有一定拉力差时，应保证曳引钢丝绳与绳槽之间不打滑。摩擦力（即曳引力）的大小以及曳引钢丝绳的寿命与曳引轮绳槽的形状有直接关系。在电梯中，常
10、用的曳引轮绳槽的形状有半圆槽、带切口半圆槽（又称凹形槽）、V形槽,2.2.4制动器,为了提高电梯的安全可靠性和平层准确度，电梯上必须设置制动器，当电梯的动力电源失电或者控制电路电源失电时，制动器应自动动作，制停电梯。电梯不工作时制动器抱闸制动，电梯运转时松闸。,2.2.4制动器,当电梯处于静止状态时，曳引电动机、电磁制动器的线圈中均无电流通过，这时因电磁铁芯间没有吸引力、制动瓦在制动弹簧压力作用下，将制动轮抱紧，保证电机不旋转； 当曳引电动机通电旋转的瞬间，制动电磁铁中的线圈同时通上电流，电磁铁芯迅速磁化吸合，带动制动臂使其制动弹簧受作用力，制动瓦张开，与制动轮完全脱离，电梯得以运行； 当电梯
11、轿厢到达所需停站时，曳引电动机失电、制动电磁铁中的线圈也同时失电，电磁铁芯中的磁力迅速消失，铁芯在制动弹簧的作用下通过制动臂复位，使制动瓦再次将制动轮抱住，电梯停止工作。,2.2.4制动器,制动器还应具备以下功能： （1）当电梯动力电源失电或控制电路电源失电时，制动器能立即进行制动。 （2）当轿厢载有125额定载荷并以额定速度运行时，制动器应能使曳引机停止运转。 （3）电梯正常运行时，制动器应在持续通电情况下保持松开状态；断开制动器的释放电路后，电梯应无附加延迟地被有效制动。 （4）切断制动器的电流，至少应用两个独立的电气装置来实现。电梯停止时，如果其中一个接触器的主触点未打开，最迟到下一次运
12、行方向改变时，应防止电梯再运行。 （5）装有手动盘车手轮的电梯曳引机，应能用手松开制动器并需要一持续力去保持其松开状态。,2.2.5曳引绳及曳引形式,1.曳引钢丝绳 曳引钢丝绳一般为圆形股状结构，主要由钢丝、绳股和绳芯组成。,2.2.5曳引绳及曳引形式,2. 曳引形式 曳引绳线速度与轿厢运行速度的比值称为曳引绳传动比。曳引轮带动钢缆所行走的距离，未必与升降机上落的距离一样。在机箱、对重或井道位置加设不同缆轮，改变钢缆的绕法，便可以改变曳引比。,2.2.5曳引绳及曳引形式,1:1传动钢丝绳的一端与轿厢上的绳头板连接，另一端要与对重上的绳头板连接； 2:1传动钢丝绳的两端都必须引到机房，与机房上的
13、固定支架的绳头板连接固定； 4:1传动钢丝绳的两端都必须引到机房，与机房上的固定支架的绳头板连接固定。,2.2.5曳引绳及曳引形式,货运电梯多使用2:1绕缆增加曳引比能使负载能力提高，而速度则会减慢，部份更用上4:1甚至6:1的绕缆方式；客用电梯短行程的多用1:1绕缆，中高行程的电梯，由于多数用无齿轮曳引机，其转速较高，所以也会用2:1绕缆；无机房电梯普遍用2:1绕缆，而原于机顶的反绳轮则放到机底，钢缆横过机底，以使机箱处于最高层，能比曳引电动机高,2.3轿厢和门系统,2.3.1轿厢作用和组成 2.3.2门系统组成及作用 2.3.3开关门机构 2.3.4门系统安全保护装置,2.3.1轿厢作用和
14、组成,轿厢结构 曳引电梯的轿厢和对重悬挂于曳引轮两侧。轿厢是运送乘客和货物的承载部件，它是由轿厢架和轿厢体以及若干其它构件和有关的装置,2.3.1轿厢作用和组成,轿厢尺寸设定 为了防止由于轿厢内人员过多引起超载，GB 7588-2003电梯制造与安装安全规范对轿厢的有效面积（轿厢内的实用面积）与额定载重量、乘客人数都做了具体规定。乘客数量按“额定载重量/75”计算，计算结果向下取整到最近的整数或按表2-3取其较小的数值。,乘客人数与轿厢最小有效面积,2.3.1轿厢作用和组成,额定载重量与轿厢最大有效面积,2.3.1轿厢作用和组成,3.轿厢超载保护装置 乘客从厅门、轿门进入到轿厢后，轿厢里的乘客
15、人数（或货物）所达到的载重量如果超过电梯的额定载重量，就可能造成电梯超载后所产生的不安全后果或超载失控，造成电梯超速降落的事故。为防止电梯超载运行，多数电梯在轿厢上设置了超载装置。 按照超载装置安装的位置，可分为轿底称重式（超载装置安在轿厢底部）及轿顶称重式（超载装置安在轿厢上梁）等。,2.3.1轿厢作用和组成,一般轿厢底是活动的，轿底称重式超载装置也称为活动轿厢式。这种形式的超载装置，采用橡胶块作为称量组件。橡胶块均布在轿底框上，有68个，整个轿厢支承在橡胶块上，橡胶块的压缩量能直接反映轿厢的重量,2.3.1轿厢作用和组成,轿顶称量式超载装置分为机械式、橡胶块式和负重传感器式等几种 当轿底和
16、轿顶都不能安装超载装置时，可将其移至机房之中。此时电梯的曳引绳绕法应采用2:1（曳引比非1:1）。由于安装在机房之中，它具有调节、维护方面的优点。,2.3.1轿厢作用和组成,4.各类电梯轿厢的具体结构及外形差异 （1）客梯的轿厢，一般宽深比为10:7或10:8，宽大于深以方便人员进出，提高效率。为保证安全，客梯轿厢只设一个门。客梯轿厢分为可乘8、10、13、16和21人五种。 （2）住宅梯轿厢，用于居民住宅，除乘人外，还需装载居民日常生活物资。轿厢不必考究装饰，喷涂油漆或喷塑即可。载客容量分为5、8、10人三种。 （3）病床梯轿厢，多载病床和医疗器具，因此轿厢窄而深。轿顶照明采用间接式，以适应病人仰卧的特点。有些轿厢设有穿堂门，方便病床的出人。轿厢的装饰一般化。,2.3.1轿厢作用和组成,（4）观光梯的轿厢，多采用菱形或圆形，轿厢壁用强化玻璃做成，轿厢内外装饰豪华。 （5）超高速电梯轿厢，多采用流线型轿厢，以减小空气的阻力以及运行时噪声。 （6）货梯的轿厢，一般深大于宽或深宽相等，且面积大于客梯以便于货物的装卸。由于货梯承重较大，轿厢架和
