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1、电梯基础知识电梯基础知识焦作市特种设备检测检验所焦作市特种设备检测检验所第一部分第一部分什么是电梯什么是电梯（特种设备安全监察条例）电梯的定义：（特种设备安全监察条例）电梯的定义：电梯，是指动力驱动，利用沿刚性导轨运电梯，是指动力驱动，利用沿刚性导轨运行的箱体或者沿固定线路运行的梯级（踏行的箱体或者沿固定线路运行的梯级（踏步）进行升降或者平行运送人、货物的机步）进行升降或者平行运送人、货物的机电设备。电设备。GB7024.1 GB7024.1 对电梯的阐述：服务于规定楼对电梯的阐述：服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢运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
2、行在至少两列垂直或倾斜角小于 1515的刚的刚性导轨之间。轿厢尺寸结构型式便于乘客性导轨之间。轿厢尺寸结构型式便于乘客出入或装卸货物。出入或装卸货物。根据根据特种设备安全监察条例特种设备安全监察条例 的定义，的定义，电梯既包括上下运行的升降式电梯，也包电梯既包括上下运行的升降式电梯，也包括水平或微倾斜角输送乘客的自动扶梯、括水平或微倾斜角输送乘客的自动扶梯、自动人行道被称作广义电梯概念。自动人行道被称作广义电梯概念。 ( (英英语语Lift Lift Passenger conveyorPassenger conveyor Escalator)Escalator)根据根据GB7024.1 GB
3、7024.1 国家标准中定义的电梯，只国家标准中定义的电梯，只限于上下运行的升降式电梯；称作狭义电限于上下运行的升降式电梯；称作狭义电梯概念，与英语梯概念，与英语LiftLift（美（美ElevatorElevator）相同）相同 。此定义中不包含扶梯。此定义中不包含扶梯。所以我们所讲的电梯到底是指什么，是按照标准还是按照条例去理解。法律的权威性最高，而条例的权威性是要大于标准的，有条例的情况下，我们则按照条例去执行。所以什么是电梯我们将按照条例中的解释去理解，即包括我们常见的直梯（其中包括杂物电梯与液压电梯）也包括扶梯与自动人行道。电梯的分类详见国家的特种设备目录目前根据国家的电梯划分方式电
4、梯主要划分为以目前根据国家的电梯划分方式电梯主要划分为以下几个型式：下几个型式：1 1、乘客电梯（、乘客电梯（7 7种：曳引式客梯、强制式客梯、种：曳引式客梯、强制式客梯、无机房客梯、消防电梯、观光电梯、防爆客梯、无机房客梯、消防电梯、观光电梯、防爆客梯、病床电梯）病床电梯）2 2、载货电梯（、载货电梯（5 5种：曳引式货梯、强制式货梯、种：曳引式货梯、强制式货梯、无机房货梯、汽车电梯、防爆货梯）无机房货梯、汽车电梯、防爆货梯）3 3、液压电梯（、液压电梯（4 4种：液压客梯、防爆液压客梯、种：液压客梯、防爆液压客梯、液压货梯、防爆液压货梯）液压货梯、防爆液压货梯）4 4、杂物电梯、杂物电梯5
5、 5、自动扶梯及自动人行道、自动扶梯及自动人行道乘客电梯：为运送乘客而设计的电梯乘客电梯：为运送乘客而设计的电梯载货电梯：通常有人伴随，主要为运载货电梯：通常有人伴随，主要为运送货物而设计的电梯送货物而设计的电梯液压电梯：依靠液压驱动的电梯液压电梯：依靠液压驱动的电梯杂物电梯：服务于规定楼层的固定式杂物电梯：服务于规定楼层的固定式升降设备升降设备对于上述几种电梯的分类，一般来说乘客电梯是对于上述几种电梯的分类，一般来说乘客电梯是不允许作为载货电梯使用。不允许作为载货电梯使用。而载货电梯是否可以作为乘客电梯进行运送乘客而载货电梯是否可以作为乘客电梯进行运送乘客使用的问题。使用的问题。对于一些老的
6、货梯其安全保护装置不齐全，自动对于一些老的货梯其安全保护装置不齐全，自动化程度低（需要专职司机进行操作）所以这类的化程度低（需要专职司机进行操作）所以这类的货梯是不允许运送乘客的。而现在的货梯其安全货梯是不允许运送乘客的。而现在的货梯其安全保护装置与乘客电梯一样齐全且自动化程度高，保护装置与乘客电梯一样齐全且自动化程度高，对于这类的货梯，虽然说起来还是要做为专业运对于这类的货梯，虽然说起来还是要做为专业运送货物使用，但是运送乘客还是可以的，但不允送货物使用，但是运送乘客还是可以的，但不允许人货混装。许人货混装。第二部分第二部分电梯的发展之电梯的诞生电梯的发展之电梯的诞生电梯的诞生：电梯的诞生：
7、18541854年，在纽约年，在纽约水晶宫展览会上，水晶宫展览会上，伊莱莎伊莱莎 格雷夫格雷夫斯斯 奥的斯先生奥的斯先生公开展示了他的公开展示了他的安全升降机。他安全升降机。他砍断缆绳时，平砍断缆绳时，平台仅下降了几英台仅下降了几英寸。这被称为世寸。这被称为世界上第一台电梯界上第一台电梯电梯的诞生：电梯的诞生：18991899年年7 7月月9 9日，日，第一台奥的斯第一台奥的斯- -西西伯格梯阶式扶梯伯格梯阶式扶梯试制成功。并在试制成功。并在19001900年的法国巴年的法国巴黎国际博览会上黎国际博览会上取得巨大成功取得巨大成功。第三部分第三部分电梯的结构电梯的结构层门、轿门层门、轿门是电梯的
8、必是电梯的必备机构，电备机构，电梯的故障及梯的故障及事故事故80%以以上都发生在上都发生在门系统上，门系统上，是电梯监督是电梯监督检验和安全检验和安全监察的重点监察的重点自动扶梯自动人行道杂杂 物物 电电 梯梯杂物电梯是一种专供垂直运送小杂物电梯是一种专供垂直运送小型物件而设计的电梯。定义是：型物件而设计的电梯。定义是：服务于规定楼层的固定式升降设服务于规定楼层的固定式升降设备，它具有一个轿厢，就其尺寸备，它具有一个轿厢，就其尺寸和结构而言，轿厢不允许进人。和结构而言，轿厢不允许进人。轿厢至少部分地在两列垂直或与轿厢至少部分地在两列垂直或与垂直方向倾斜角小于垂直方向倾斜角小于1515。的刚性。
9、的刚性导轨之间运行。导轨之间运行。三种驱动类型三种驱动类型 曳引驱动曳引驱动 液压驱动液压驱动 强制驱动强制驱动 曳引驱动曳引驱动 现现代代电电梯梯广广泛泛采采用用曳曳引引驱驱动动方方式式。曳曳引引机机作作为为驱驱动动机机构构，钢钢丝丝绳绳挂挂在在曳曳引引机机的的绳绳轮轮上上，一一端端悬悬吊吊轿轿厢厢，另另一一端端悬悬吊吊对对重重装装置置。曳曳引引机机转转动动时时，由由钢钢丝丝绳绳与与绳绳轮轮之之间间的的摩摩擦擦力力产产生生曳曳引引力力来来驱驱使使轿轿厢厢上上下下运运动。动。液压梯的液压梯的轿厢运行轿厢运行靠液压油靠液压油缸顶升，缸顶升，不需要上不需要上置式机房。置式机房。主要应用主要应用在低
10、层站在低层站或大吨位或大吨位场所。场所。液压驱动液压驱动强制驱动强制驱动拖动方式拖动方式交流电力拖动交流电力拖动直流电力拖动直流电力拖动液力拖动液力拖动基本参数基本参数额定速度额定速度 额定载荷额定载荷 控制方式控制方式 提升高度提升高度层站数层站数扶梯：梯级宽度、提升高度、电机功率、输送能力、扶梯：梯级宽度、提升高度、电机功率、输送能力、使用区段长度、额定速度、倾斜角使用区段长度、额定速度、倾斜角直梯直梯额定速度：电梯所规定的轿厢速度，额定速度：电梯所规定的轿厢速度，额定载荷：电梯设计所规定的轿厢内最大载荷额定载荷：电梯设计所规定的轿厢内最大载荷控制方式：指对电梯运行操纵的方式（手控制、按钮
11、控制方式：指对电梯运行操纵的方式（手控制、按钮控制、信号控制、集选控制、并联控制（控制、信号控制、集选控制、并联控制（2-3）、梯群）、梯群控制（控制（4-6）提升高度：从底层端站楼面至顶层端站楼面之间的垂提升高度：从底层端站楼面至顶层端站楼面之间的垂直距离直距离层站数：各楼层用于出入轿厢的地点数量层站数：各楼层用于出入轿厢的地点数量八个系统八个系统功能功能组成的主要构件组成的主要构件1曳引系统输出与传递动力，驱动电梯运行曳引机、曳引钢丝绳、导向轮、返绳轮2导向系统限制轿厢和对重活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨运动轿厢和对重导轨、导靴、导轨架3轿厢用以运送乘客和货物的组件轿厢架、轿厢4门系
12、统乘客或货物的进出口，运行时层、轿门必须封闭，到站时才能打开轿厢门、层门、门锁、开门机、关门防夹装置5重量平衡系统平衡轿厢重量以及补偿高层电梯中曳引绳重量的影响对重、补偿链（绳）6电力拖动系统提供动力，对电梯实行速度控制供电系统、电机调速装置7电气控制系统对电梯的运行实行操纵和控制操纵盘、呼梯盒、控制柜、层楼指示、平层开关、行程开关8安全保护装置保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故安全限速器、安全钳、缓冲器端站保护、超速保护、断相错相保护、上下极限第四部分第四部分电梯的节能降耗电梯的节能降耗根据新修订的特种设备安全监察条例，对于节能降根据新修订的特种设备安全监察条例，对于节能降耗的重要
13、性已经提至与安全差不多的高度，电梯耗的重要性已经提至与安全差不多的高度，电梯是唯一列入高耗能特种设备的机电类特种设备是唯一列入高耗能特种设备的机电类特种设备电梯的节能降耗的可行性：n据统计，我国总人口为据统计，我国总人口为 13.21亿亿 城市人口城市人口 5.92亿（占亿（占44.9%) 流动人口流动人口 2.00亿亿n 据估计我国每天有据估计我国每天有15.84亿人次乘坐电梯，电梯亿人次乘坐电梯，电梯 是人们社会活动中不可缺少的垂直运输工具。是人们社会活动中不可缺少的垂直运输工具。AC-2即我们俗称的交流双速ACVV即我们通常称之为交流调压调速VVVF即我们通常称之为交流变频变压调速就目前
14、来看永磁同步VVVF电梯为目前较为节能的产品，那么为什么其更省电那，首先来讲变频变压如果用于需要调速的场合的话则会较为省电，其次永磁同步电动机其励磁是由永磁铁来实现的,不需要定子额外提供励磁电流因而电机的功率因数,可以达到很高（理论上可以达到1）。同时永磁同步电机的转子无电流通过，不存在转子耗损问题，一般比异步电机降低45%60%耗损。再有其省去了高耗能的蜗轮蜗杆所以较普同电动机较为省电对于电梯的节能降耗目前主要采取下列方法来实对于电梯的节能降耗目前主要采取下列方法来实现：现：1 1、采取能量回馈装置。、采取能量回馈装置。2 2、采用新型号的电梯（一般用永磁同步电机）、采用新型号的电梯（一般用
15、永磁同步电机）3 3、根据电梯使用情况调整合适的电梯平衡系数。、根据电梯使用情况调整合适的电梯平衡系数。4 4、适当的调整电梯的超载报警参数（根据标准、适当的调整电梯的超载报警参数（根据标准要求电梯当超载达到要求电梯当超载达到15%15%时电梯应当报警并停止时电梯应当报警并停止运行）运行）5 5、扶梯（自动人行道）采用自动启动或者自动、扶梯（自动人行道）采用自动启动或者自动减速系统减速系统第五部分第五部分电梯的发展之电梯的发展趋势电梯的发展之电梯的发展趋势绿色化绿色化绿色理念是电梯发展总趋势。发展趋势主要有如下：不断改进产品的设计、生产环保型低能耗、低噪声、无漏油、无漏水、无电磁干扰、无井道导
16、轨油渍污染的电梯。电梯曳引采用尼龙合成纤维曳引绳、钢皮带等无润滑油污染曳引方式。电梯装璜将采用无（少）环境污染材料、电梯空载上升和满载下行电机再生发电回收技术，安装电梯将无需安装脚手架，电梯零件在生产和使用过程中对环境没有影响（如刹车皮一定不能使用石棉）并且材料是可以回收的。降低能耗降低能耗减少电梯能耗的措施是多方面的。主要包括：选择减小电梯机械系统的惯性减少电梯能耗的措施是多方面的。主要包括：选择减小电梯机械系统的惯性和磨擦阻力和磨擦阻力;合理运用对重和平衡重。驱动系统使用永磁同步无齿轮曳引机从合理运用对重和平衡重。驱动系统使用永磁同步无齿轮曳引机从永磁同步电机工作原理可知其励磁是由永磁铁来
17、实现的永磁同步电机工作原理可知其励磁是由永磁铁来实现的,不需要定子额外提供不需要定子额外提供励磁电流励磁电流 因而电机的功率因数因而电机的功率因数,可以达到很高（理论上可以达到可以达到很高（理论上可以达到1）。同时永）。同时永磁同步电机的转子无电流通过，不存在转子耗损问题，一般比异步电机降低磁同步电机的转子无电流通过，不存在转子耗损问题，一般比异步电机降低45%60%耗损。由于没有效率低，高能耗蜗轮蜗杆传动副，能耗进一步降耗损。由于没有效率低，高能耗蜗轮蜗杆传动副，能耗进一步降低。在停站较少的群梯布置中，一个主机驱动两个轿厢分别上下运行是一种低。在停站较少的群梯布置中，一个主机驱动两个轿厢分别
18、上下运行是一种节能的方案。而减少能耗的另一途径是电梯运行过程的能耗控制。利用电梯节能的方案。而减少能耗的另一途径是电梯运行过程的能耗控制。利用电梯空载上行、满载下行时电机处以发电状态的特性，将再生能量反馈给电网，空载上行、满载下行时电机处以发电状态的特性，将再生能量反馈给电网，这种节能措施在高速梯上效果显著。还有一种节能方案将在软件控制中得以这种节能措施在高速梯上效果显著。还有一种节能方案将在软件控制中得以实现。如建立实时控制的交通模式，尽量以较少的运行次数来运载较多的乘实现。如建立实时控制的交通模式，尽量以较少的运行次数来运载较多的乘客，使电梯的停站次数减至最少。电梯召唤与轿厢指令合一的楼层
19、入口乘客客，使电梯的停站次数减至最少。电梯召唤与轿厢指令合一的楼层入口乘客登记方案是电梯控制方式的一项革命性技术，使原来层站上乘客未知的目的登记方案是电梯控制方式的一项革命性技术，使原来层站上乘客未知的目的层变得一目了然，从而使控制系统的派梯效率达到最高。减少运行过程能耗层变得一目了然，从而使控制系统的派梯效率达到最高。减少运行过程能耗的另一措施是将电梯运行中的加减速度模式设置成变参数，即电梯控制系统的另一措施是将电梯运行中的加减速度模式设置成变参数，即电梯控制系统中运行的速度、加速度以及加速度变化率曲线既随运行距离变化，也随轿厢中运行的速度、加速度以及加速度变化率曲线既随运行距离变化，也随轿
20、厢负载变化负载变化 通过仿真软件模拟，确定出不同楼层之间的最佳运行曲线。利用电通过仿真软件模拟，确定出不同楼层之间的最佳运行曲线。利用电梯机房在楼顶的优势，充分利用太阳能作为电梯的补充能源也将是新的研究梯机房在楼顶的优势，充分利用太阳能作为电梯的补充能源也将是新的研究课题。课题。智能化智能化 随着计算机技术，通讯技术与控制技术的发展使大厦的智能化成为现实，而电梯是智能建筑中的重要交通工具，其技术发展及智能化程度也倍受世人关注。智能化的电梯首先要与智能大厦中所有自动化系统联网，如与楼宇控制系统、消防系统、保安监控系统等交互联系，使电梯成为高效优质、安全舒适的服务工具。从电梯运行的控制智能化角度讲
21、，要求电梯有优质的服务质量,控制程序中应采用先进的调度规则，使群控管理有最佳的派梯模式。现在的群控算法中已不是单一地依赖“乘客等候时间最短”为目标，而是采用模糊理论、神经网络、专家系统的方法，将要综合考虑的因素（即专家知识）吸收到群控系统中去，在这些因素中既有影响乘客心理的因素，也有对即将要发生的情况作评价决策，是专家系统和电梯当前运行状态组合在一起的多元目标控制。利用遗传算法对客流交通模式及派梯规则进行优化、自学习，实现电梯调度规则的进化，以适应环境的变化。“以人为本”设计的电梯控制系统，将会使电梯的服务质量越来越好串行通讯串行通讯串行通讯以其布线简单，传输信息量大等优点，在电梯控制系统中应
22、用日益增多。由于去掉了微机接口板上大量输入和输出电路，减少了井道、机房中的布线数量，可靠性大大提高。随着大楼智能化的提高，现场总线技术现已开始应用于电梯控制系统与大楼的BAS，FAS，SAS中。远程监控技术的应用远程监控技术的应用电梯困人故障一直困扰着电梯的承包商,80上世纪年代初就有电梯厂商对电梯增加了过程监视系统，即在电梯轿厢内装设摄像和通讯系统，被困轿厢中的乘客可以同大楼的监视人员建立联系。由于这种设施只限于电梯所在大楼且由保安人员负责，一旦电梯困人，还得通知专业人员来解困。而现在提出的远程监控服务系统是在远程监视系统上更进了一步，这种先进装置集通讯、故障诊断、微处理机为一体，它可以通过
23、市话线传递电梯的运行和故障信息到远程服务中心（即电梯远程监控维修中心），使维修人员知道电梯问题所在并去处理。如轿厢由于发生门故障而被困于某层，远程维修中心根据故障状况判断后，则可允许用遥控方式来打开轿门和层门，在无维修人员到现场的情况下，被困人员就可以离开轿厢，如有的故障只能维修人员到现场排除的话，为使被困人员安心，中心即刻向轿厢播放安扰语音，解除紧张心理，自动扶梯安装远程监控后，除了能监视运行状况外，监控维修中心可根据显示的信息作出快速的急停处理，以免发生伤害事故，远程服务对用户的受益是显而易见的，电梯的远程监控不仅使用户得到一个部件，而且使用户享受到一整套的服务，远程维修监控中心始终监控着
24、他们所承包的电梯，随时可以知道电梯的运行状态和发生故障的属性，维修人员去故障梯之前就已知道该维修的项目，减少了维修服务的成本和时间，这种预保养式的售后服务方式在国外是深得用户的信赖的，也将是我国电梯工业技术发展的一个重要方向。蓝牙技术的应用蓝牙技术的应用(WIFI)蓝牙技术在电梯安装过程的应用。安装过电梯的人都知道放线、对线是费时、费力、极容易错的工作。应用蓝牙技术，安装期将减少30%以上，其直接好处是降低安装成本，客户也因从订梯到使用电梯周期费用减少和提高现金周转率。在电梯上使用蓝牙技术一定会使电梯控制系统大量使用最新最快微机，这将会进一步提高电梯整机可靠性，故障率大大降低，控制精度也进一步
25、提高，带来的结果是电梯更加舒适，平层更加准确。同时这也为将来通过网络检查电梯状态成为可能，特别是电梯事先维修可以做到更好更全面。旧梯改造更加容易，所需时间、费用将会减小。根据统计表每年将有5万台旧梯进入更新改造市场，该技术使用将会产生巨大社会效益和企业效益。很好地解决了电梯控制与外围设备的兼容和联系。特别是可以把电梯和扶梯归纳到大楼管理系统或智能化管理小区系统中。如果控制屏与召唤系统通过蓝牙技术连接起来实现无线召唤，将会是电梯控制的另一场革命，同时为我们带来巨大好处。超高速电梯速度越来越高超高速电梯速度越来越高21世纪将会发展多用途、全功能的塔式建筑，超高速电梯继续成为研究方向。曳引式超高速电
26、梯的研究继续在采用超大容量电动机、高性能的微处理器、减振技术、新式滚轮导靴和安全钳、永磁同步电动机、轿厢气压缓解和噪声抑制系统等方面推进。采用直线电机驱动的电梯也有较大研究空间。未来超高速电梯舒适感会有明显提高。第六部分第六部分什么样的情况下需选用电梯什么样的情况下需选用电梯这些楼房应设置电梯：这些楼房应设置电梯：（ 1 1）七层以上住宅或住户入口楼层面距室外）七层以上住宅或住户入口楼层面距室外设计地面的高度超过设计地面的高度超过16m16m以上的住宅必须设置电以上的住宅必须设置电梯。梯。 GB50096-1999GB50096-1999住宅设计规范住宅设计规范（ 2 2）六层及六层以上办公建
27、筑应设电梯。）六层及六层以上办公建筑应设电梯。JGJ67-89JGJ67-89办公建筑设计规范办公建筑设计规范（3 3）宿舍最高居住层的楼地面距入口层地面的宿舍最高居住层的楼地面距入口层地面的高度大于高度大于20m20m时应设电梯。时应设电梯。JGJ36-87JGJ36-87宿舍建筑设计规范宿舍建筑设计规范 （4 4）四层及四层以上的门诊楼或病房楼应设电梯，）四层及四层以上的门诊楼或病房楼应设电梯，且不得少于二台。且不得少于二台。JGJ49-88JGJ49-88综合医院建筑设计规范综合医院建筑设计规范（5 5）疗养院建筑超过四层应设置电梯。）疗养院建筑超过四层应设置电梯。 JGJ40-87JG
28、J40-87疗养院建筑设计规范疗养院建筑设计规范（6 6）老年人建筑层数为四层及四层以上）老年人建筑层数为四层及四层以上 的应设电的应设电梯。梯。JGJ121-99JGJ121-99老年人建筑设计规范老年人建筑设计规范第七部分第七部分自然灾害对电梯的影响自然灾害对电梯的影响电梯在受到自然灾害时也是会有重大的损坏的。下面列举一下汶川大地震后电梯的情况。我们所以汶川地震后，去震区绵阳进行对电梯的检测检验的工作，我所共对197台电梯进行检验工作，其中可以使用的为51台，监护使用的为67台、停止使用的为79台。从这上面我们可以看出地震过后，绝大多数电梯都受到了地震的影响。下面发一些我们所在抗震时拍的一些照片来看一下。
