电梯的知识讲座.doc

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1、第一讲 概论 一 电梯是现代物质文明和垂直运输工具 电梯的雏形是公元前1115年至1079年间我国劳动人民发明辘轳。 1852年，世界上第一台在德国柏林电梯诞生了，采用电动机拖动。以后，美国出现以蒸汽机为动力的客梯。美国人奥的斯研究出电梯的安全装置，开创了升降机工业或者说电梯工业新纪元。 1857年，世界第一台载人电梯问世，为不断升高的高楼提供了重要的垂直动输工具。 1889年奥的斯公司在纽约试制成功第一台电力驱动蜗轮减速的电梯，这一设计思想为现代化的电梯奠定了基础，它的基本结构至今仍被广泛使用。 二电梯的基本结构 电梯一般由以下几部份组成： 1.曳引系统 2.导向系统 3.门系统 4.轿箱系

2、统 5.重量平衡系统 6.电力拖动系统 7.电气控制系统 8.安全保护系统 三电梯的分类 按驱动方式分类： 1.交流电梯 2.直流电梯 3.液压电梯 4.齿轮齿条电梯 5.螺杆式电梯 6.直线电机驱动的电梯 按用途分类： 1.乘客电梯 2.载货电梯 3.病床电梯 4.服务电梯 5.观光电梯 7.车辆电梯 8.船舶电梯 9.建筑使用电梯 10.其它 还可以按其它方式分类。 第二讲 电梯的驱动 根据电梯使用的不同要求，电梯的驱动可采用曳引驱动，液压驱动，卷筒驱动，及齿轮齿条，螺杆驱动等方式。 一曳引驱动 曳引驱动是采用曳引轮作为驱动部件。钢丝绳悬挂在曳引轮上，一端悬吊轿箱，另一端悬吊对重装置，由钢

3、丝绳和曳引轮之间的摩擦产生曳引力驱动轿厢作上下运行。 1.绕绳方式 电梯曳引钢丝绳的绕绳方式主要取决于曳引机组的位置，轿厢的额定载重和额定速度等条件。在选择，确定绕绳方式时应考虑有较高的传动效率，合理的能耗及有利于钢丝绳使用寿命的延长。 2.曳引力计算 在曳引轮槽中能产生的最大有效曳引力是钢丝绳与轮槽之间摩擦系数和钢丝绳绕过曳引轮包角的函数。 3.提高曳引能力的措施 a.改变绳槽形状及绳槽材料，提高摩擦系数。 b.增大包角 c.增加轿厢自重 4.钢丝绳在曳引轮槽中的比压计算（参见教材） 5.钢丝绳在绳槽中的摩擦系数（参见教材） 6.曳引轮绳槽磨损的原因 影响钢丝绳寿命的因素，一般也同样影响曳引

4、轮的寿命，有如下几方面的因素： a.曳引轮本身 b.钢丝绳的构造，材质及其物理性能 c.轿厢运行高度 d.载荷 e.曳引机和其它部件的技术参数 f.环境和保养 二卷筒驱动 早期电梯的驱动，除了液压驱动之外都是卷筒驱动。这种卷筒驱动常用两组悬挂的钢丝绳，每组钢丝绳的一端固定在卷筒上，另一端与轿箱或对重相连。一组钢线绳按顺时针方向绕在卷筒上，而另一组钢丝绳按反时针方向绕在卷筒上。因此，当一组钢丝绳绕出卷筒时，另一组钢丝绳绕入卷筒。 卷筒驱动电梯主要有以下几方面的问题： 1.提升高度低 2.额定载重低 3.电梯行程不同，必须配用不同的卷筒 4.导轨承受的侧向力大 5.钢丝绳有过绕和反绕的危险 6.能

5、耗大 三其它驱动方式 1.液压驱动 将在另一门课程中介绍。 2.螺杆式驱动 目前，实际很少采用。 3.齿轮齿条式驱动 这种驱动型式主要用于建筑施工电梯上。 4.直线电机驱动 1990年4月第一台使用直线电机驱动的电梯在日本使用。 直线电机用于电梯是电梯驱动的重大改革，它与传统的驱动方式相比，具有结构简单，占用空间少，节能，可靠性高等特点。 第三讲 轿厢和对重 在曳引电梯中，轿厢和对重悬挂于曳引轮两侧，轿厢是运送乘客或货物的承载部件，也是唯一乘客看到的电梯结构部件。使用对重的目的是为了减轻电动机的负担，提高曳引效率。卷筒驱动和液压驱动的电梯很少用对重，因为这两种电梯轿厢均可以靠自重作用下降。 一

6、轿厢 1.轿厢的组成 轿厢一般由轿厢架，轿底，轿壁，轿顶等主要构件组成。 各类电梯的轿厢基本结构相同，由于用途不同在具体结构及外形上将有一定的差异。 轿厢架是轿厢的主要承载构件，它由立柱，底梁，上梁和拉条组成。 轿厢体由轿底板，轿厢壁，轿厢顶等组成。 轿内设置：一般轿内设有如下部分或全部装置，操纵电梯用的按钮操作箱；显示电梯运行方向及位置的轿内指示板；通讯联络用的警铃，电话或对讲系统；风扇或抽风机等通风设备；保证有足够照明度的照明器具；标有电梯额定载重量，额定载客数及电梯制造厂名称或相应识别标志的铭牌；电源及有/无司机操纵的钥匙开关等。 2.轿厢地板有效面积的确定（参见教材） 3.轿厢结构的设

7、计计算（参见教材） 4.轿厢的称重装置 分为机械式，橡胶块式和负重传感器式。 二对重 对重是曳引电梯不可缺少的部件，它可以平衡轿厢的重量和部分电梯负载重量，减少电机功率的损耗。 三补偿装置 电梯在运行中，轿厢侧和对重侧的钢丝绳以及轿厢下的随行电缆的长度在不断变化。随着轿厢和对重位置的变化，这个总重量将轮流地分配到曳引轮的两侧。为了减少电梯传动中曳引轮所承受的载荷差，提高电梯的曳引性能，宜采用补偿装置。 1.补偿装置的型式 采用补偿链，补偿绳或补偿缆。 2.补偿重量的计算（参见教材） 四导轨 1.导轨的主要作用 为轿厢和对重在垂直方向运动时导向，限制轿厢和对重在水平方向的移动。 安全钳动作时，导

8、轨作为被夹持的支承件，支撑轿厢或对重。 防止由于轿厢的偏载而产生的倾钭。 2.导轨的种类 导轨通常采用机械加工方式或冷轧加工方式制作。 分为T形导轨和M形导轨 3.导轨的连接与安装 导轨每段长度一般为3-5米，导轨两端部中心分别有榫和榫槽，导轨端缘底面有一加工平面，用于导轨连接板的连接安装，每根导轨端部至少要用4个螺栓与连接板固定。 4.导轨的承载分析（参见教材） 五导靴 轿厢导靴安装在轿厢上梁和轿底安全钳座下面，对重导靴安装在对重架上部和底部，一般每组四个。 导靴的主要类型有滑动导靴和滚动导靴两种。 a.滑动导靴-主要用在2米/s以下的电梯 固定式滑动导靴 弹性式滑动导靴 b.滚动导靴-主要

9、用在高速电梯中，也可应用于中等速度的电梯。 第四讲 电梯曳引机 电梯曳引机通常由电动机，制动器，减速箱及底座等组成。如果拖动装置的动力，不用中间的减速箱而直接传到曳引轮上的曳引机称为无齿轮曳引机。无齿轮曳引机的电动机电枢同制动轮和曳引轮同轴直接相连。而拖动装置的动力通过中间减速箱传到曳引轮的曳引机称为有齿轮曳引机。 1.电梯用交流电动机 a.电梯用电动机的特性要求 要具有大的起动转矩 起动电流要小 电机应有平坦的转矩特性 为了保证电梯的稳定性，在额定电压下，电动机的转差率在高速时应不大于12，在低速时应不大于20 要求噪声低，脉动转矩小 b.电梯上常用的交流电动机的型式 单速电机 双速电机 三

10、速电机 c.电动机容量估算（参见教材） 2.蜗轮蜗杆传动 目前速度不大于2.5米/s的有齿轮曳引机的减速箱大多采用蜗轮蜗杆，其主要优点是： 传动平稳，运行噪声低 结构紧凑，外形尺寸小 传动零件少 具有较好的抗击载荷特性 a.蜗轮轴支承方式 蜗轮副的蜗杆位于蜗轮之上的称为上置式，位于蜗轮下面的称为下置式。 上置式的优点是，箱体比较容易密封，容易检查，不足之处是蜗杆润滑比较差。 b.常用的蜗轮蜗杆齿形 常用的有圆柱形和圆弧回转面两种。 c.蜗杆蜗轮材料的选择 选择材料时要充分考虑到蜗轮蜗杆传动的特点，蜗杆要选择硬度高，刚性好的材料，蜗轮应选择耐磨和减磨性能好的材料。 d.蜗轮齿面啮合特性的要求 e

11、.蜗杆传动的效率计算 f.蜗轮蜗杆受力计算 g.热平衡问题 由于蜗杆传动的摩擦损失功率较大，损失的功率大部分转化为热量，使油温升高。过高的油温会大大降低润滑油的粘度，使齿面之间的油膜破坏，导致工作面直接接触产生齿面胶合现象。为了避免产生润滑油过热现象，设计的蜗轮箱体应满足，从蜗轮箱散发出的热量大于或至少等于动力损耗的热量。 3.斜齿轮传动 在设计电梯用斜齿轮时应考虑以下几方面的因素： 交应变力 冲击弯曲应力 点蚀与磨损 振动和噪音 4.制动器 a.制动器类型 电梯制动系统应具有一个机电式制动器，当主电路断电或控制电路断电时，制动器必须动作。切断制动器电流，至少应由两个独立的电气装置来实现。 制

12、动器的制动作用应由导向的压缩弹簧或重锤来实现。制动力矩应足以使以额定速度运行并载有125额定负载的轿厢制停。 电梯制动器最常用的是电磁制动器。 b.制动力矩的计算 制动力矩由两部分组成：静力矩和动力矩。 静力矩和动力矩的计算方法（参见教材） c.制动器的发热问题 电梯在制停过程中，电梯运动部件的动能因摩擦制动而转化为制动轮上的热量，若闸瓦表面温度过高，会降低制动轮与闸瓦的摩擦系数，以致降低制动力矩。 对大多数电梯来说，不必进行制动器的热性能计算。特别是近几年来，对于所有交通流量密集的乘客电梯，其拖动控制系统中都采用了零速抱闸制动技术，使机械摩擦制动过程减少到极限状态。对交通流量较少的乘客电梯和

13、载货电梯，每小时的起动次数较少，因而，每小时吸收的动能也较少。但对于平层速度较高或运动部件惯性较大的电梯，对其热性能应进行分析计算。 第五讲 电梯用钢丝绳及其端接装置 电梯用钢丝绳指的是曳引用钢丝绳。曳引绳承受着电梯的全部重量，并在电梯运行中，绕着曳引轮，导向轮或反绳轮单向或交变弯曲。钢丝绳在绳槽中也承受着较高的比压。所以要求电梯用钢丝绳具有较高的强度，挠性及耐磨性。 一电梯用钢丝绳种类和规格 电梯钢丝绳一般是圆形股状结构，主要由钢丝，绳股和绳芯组成。 钢丝是钢丝绳的基本组成件，要求钢丝有很高的强度和韧性。 钢丝绳股由钢丝捻成，一般6-8股。 绳芯通常由纤维剑麻或烯烃类的合成纤维制成。 详细情

14、况（参见教材） 二钢丝绳的选择和计算 （参见教材） 三影响钢丝绳寿命的因素 a.外部因素 拉伸载荷，曲率半径，槽型，曳引轮槽材质，腐蚀等。 b.内部因素 钢丝的性能，钢丝的直径，钢丝的捻绕型式等。 四钢丝绳报废标准 钢丝绳在曳引轮上的运行寿命将受到磨损和钢丝交变应力的限制。对大多数情况来说，只要观察出外部有明显的钢丝破断现象就应确定更换。 为了保证电梯的正常运行，钢丝绳报废的主要判断准则是，在一段预先选定的长度上检查其可见钢丝破断数目，检查长度为6d或30d（d钢丝绳直径）。当钢丝绳的可见断丝超过规定数目时，则必须更换。 对于6股和8股的钢丝绳，断丝主要发生在外表。而对于多层绳股的钢丝绳就不同，这种钢丝绳断丝大多发生在内部，因而是不可见的断裂。 另外，当钢丝绳出现绳端断丝，断丝局部集聚等现象，也应考虑报废。钢丝绳直径相对于公称直径减少7以上时，即使未发现断丝，该钢丝绳也应报废。 五曳引绳端接装置