电梯技术电梯技术第2章 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.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w曳引机结构组成：n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，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E＝40/1=40:1n斜齿轮传动(齿轮减速箱)w早在20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1.5—2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0.5％～0.8％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、Ⅱ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 1274、1372和1519N／mm2三种 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，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 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3～5m，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－－常用于低速载货电梯中。
电 梯运行速度1.0m/s)，由缓冲 垫、复位弹簧、柱塞、环 形节流孔、变量棒、缸体 组成特点：缓冲平稳 基本原理是小孔节流作用 将冲击动能转化为热能 辅助弹簧可吸收第一次冲 击，也可使缓冲器复位 在任何情况下，缓冲行程 不小于420mm，缓冲行程 在梯速4m/s时， S=0.33×0.0674V2 第3节 电梯井道部分第3节 电梯井道部分w3.4 随行电缆 “电梯中的大动脉，一旦有断 裂现象，必将产生大失血， 后果不堪设想”w轿厢内外所有电气开关、照 明、信号控制线等都要与机 房控制柜连接，轿内按钮也 要与机房控制柜连接，所有 这些信号的信息传输都需要 通过电梯随行电缆随行电 缆在轿厢底部固定牢靠并接 入轿厢第3节 电梯井道部分w3.5 补偿装置 w原因：当电梯提升高度超过30m以上时，悬挂在曳 引轮两侧的曳引钢丝绳的重量不能再忽略不计了 为了减小曳引机的输出功率，就要抵消曳引钢 丝绳的重量对电梯运行的影响采取在轿厢底部 和对重底部加装补偿装置补偿装置是一个不管轿厢还是对重，谁受到提升 就紧跟谁屁股后边跑的家伙第3节 电梯井道部分n种类：w补偿链――近几年发展了多个品种，有：n带有消音麻绳的补偿链，对于低速、快速电梯 常采用。