电梯结构及原理整理版.ppt

浙江省特种设备检验研究院 1 第一部分电梯结构及原理 主讲：周振龙 2 电梯综述 3 电梯的历史与发展 电梯作为升降设备，其起源可以追溯到公元前1000多年前我国劳 动人民发明的辘轳；一种由木制（或竹制）的支架、卷筒、曲柄 和绳索组成的卷筒式卷扬机 4 电梯的历史与发展 1852年，美国人伊莱沙格雷夫斯奥的斯发明了以蒸汽机 为动力、配有安全装置的载人升降机 5 电梯的发展 1854年在纽约水晶宫展览会上,奥的斯先生展示了他的世界 首台安全电梯 6 电梯的历史与发展 1889年美国OTIS推出了世界上第一部以直流 电动机为动力的升降机 7 电梯的历史与发展 1900年开始出现交流感应电动机驱动电梯, 1903年出现曳引式驱动电梯 8 电梯的历史与发展 1967年晶闸管用于电梯拖动，研制出了交流调压调速电梯 1980年代，出现交流变频调速系统 1984年，日本将变频调速系统应用于2m/s以上的电梯 在控制方面，微机全面取代继电器，实现闭环控制，进一步提 高电梯性能和可靠性 目前，更强调运行质量和开拓功能，往绿色、环保、节能方面 发展。 9 中国电梯的发展过程 1908年第一台进口电梯（上海汇中饭店） 1932年第一台单人自动扶梯（中百一店) 建国后，首先建立了上海电梯厂 1959年国产第一批双人自动扶梯（北京新火车站） 1976年国产第一批100m长的自动人行道（首都机场） 80年代，成立了多家合资企业，如中国迅达、上海三菱、天津 OTIS、苏州迅达，西子奥的斯电梯有限公司成立于1997年3月 继电器控制PC控制微机控制 10 中国的电梯现状 伴随中国经济的飞速发展，社会城市化水平和百姓生活水平的 提高，电梯作为住宅楼、写字楼等楼宇内的垂直运输工具，已 经像其他交通工具一样，成为我们日常生活中一个不可或缺的 组成部分。 据1999年电梯世界杂志统计资料显示，发达国家电梯保有 量一般在30台以上/万人，瑞典等国家电梯保有量甚至达到120 台以上/万人，我国电梯保有量约有6台/万人 在当今中国经济飞速发展，人民群众物质追求不断提高的背景 下，中国电梯保有量与世界平均水平的巨大差距，导致我国电 梯数量增长迅速。 11 中国的电梯现状 截止2009年底，全国在用电梯量已达130万台，浙江省拥有电 梯数量为139000台； 全国拥有电梯制造企业为 450多家，浙江省有55家（主要分布 在杭州和湖州各17家、宁波8家），仅次于广东省，同江苏省持 平，其中西子奥的斯和巨人通力2009年产量全国前10位，初步 估计产量在6万台左右； 全国电梯维保单位共4000多家，浙江省电梯安装改造维修单位 226家，主要集中分布在杭州（71家）、宁波（31家）、温州 （31家），全省已经建立了68家维保分支机构，相对上海（ 230家）、江苏（400家），浙江省维保电梯台量比较高。 12 电梯的定义 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（踏步）进行 升降或者平行运送人、货物的机电设备。 -特种设备安全监察条例 服务于规定楼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 15 的刚性导轨之间。轿厢尺寸结构型式便于乘客 出入或装卸货物。 -GB/T7024 13 电梯的两大类型 垂直或倾斜角15度 升降的载人 载货 固定电力驱动设备 -电梯 水平或微倾斜角输送乘客的固定电力驱 动设备 -自动扶梯、自动人行道 14 两类电梯电梯定义的区别 特种设备安全监察条例 定义的电梯，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、自动人行道。 被称作广义电梯概念， (英语Lift Passenger conveyorEscalator)。 GB/T7024 国家标准中定义的电梯，只限于上 下运行的升降式电梯；称作狭义电梯概念，与 英语Lift（美Elevator）相同。 15 电梯的主参数 额定载重量 （kg) 400、630、800、1000、1250、1600、2000、 2500kg等 额定速度 （m/s) 0.63、1.00、1.60、2.50m/s等 16 电梯的分类 按用途分类 v乘客电梯（TK）、载货电梯（TH）、客货（两用）电梯（TL）、 病床电梯（TB）、住宅电梯（TZ）、杂物电梯（TW）、船用电梯 （TC）、观光电梯（TG）、车辆电梯（TQ） 按运行速度分类 v超高速电梯：3m/s 10m/s 或更高的电梯，常用于超高层建筑物内 ； v高速电梯： 2m/s 3m/s的电梯。如2m/s、 2.5m/s、 3m/s等； v快速电梯： 1m/s 而 2m/s 的电梯，如1.5m/s、 1.75m/s等； v低速电梯： 1m/s 及以下的电梯，如0.25、 0.5、 0.75、 1m/s等 17 电梯的分类 按拖动方式分类 v直流电梯（Z） 其曳引电动机为直流电动机，通常为采用可控硅直接供电的可控硅-电动机拖动系 统； 性能优良、梯速较快，通常用于高速电梯。 v交流电梯（J） 双速电梯( 2-SP) 交流调压调速电梯（ACVV) 交流调频调压电梯（VVVF) v液压电梯（Y） 直顶式：其油缸柱塞直接支撑轿厢，使轿厢升降； 间接顶升式:其油缸柱塞设置在井道侧面，借助曳引绳通过滑轮组与轿厢连接，使 轿厢升降； 速度小于1m/s 18 电梯的分类 按操纵控制方式分类 v按钮控制电梯（AZ/AS) v信号控制电梯（XH) v集选控制电梯（JX) v上/下集选控制电梯 v并联控制电梯（BL） v群控电梯（QK） v微机控制电梯（W) 19 电梯的基本规格 电梯用途：指客梯、货梯、病床梯等 额定载重量：指制造和设计规定的电梯载重量 额定速度：指制造和设计规定的电梯运行速度 拖动方式：指电梯采用的动力种类，如交（直）流电力拖动、液 力拖动 控制方式：指对电梯的运行实行操作的方式，即按钮控制、信号 控制等 轿厢尺寸：指轿厢内部尺寸和外廓尺寸，以深 X 宽表示。内部尺 寸由梯种和额定载重量决定，外廓尺寸关系到井道的设计 开门方式：指电梯门的结构型式。可分为中分、旁开。 20 电梯型号 控制方式 额定速度(m/s) 额定载重量（kg) 改型代号 拖动方式（型：拼音大写） 产品品种（组：拼音大写） 产品类型（类：拼音大写) 例：TKJ1000/2.5 JXW: 交流调速乘客电梯，载重量1000kg，速度2.5m/s，微机集选控制。 THY1000/0.63-AZ：液压货梯，载重量1000kg, 速度0.63m/s，按钮控制。 21 电梯总体结构 控制柜 主机限速器 对重导轨 轿厢 厅门 随行电缆 张紧轮 缓冲器 轿厢导轨 缓冲器 补偿链 门机系统 对重 22 1 减速箱 2 曳引机 3 曳引机底座 4 导 向轮 5 限速器 6 机座 7导轨支架 8 曳引钢丝绳 9 开关碰铁 10 终端开关 11 导靴 12 轿架 13 轿门 14 安全钳 15 导轨 16 绳头组合 17 对重 18 补偿 链 19 补偿链 导轮 20 张紧装置 21 缓冲器 22 底座 23 层门 24 呼梯盒 25层楼指示 26 随行电缆 27 轿壁 28 操纵箱 29 开门机 30井道传感器 31 电源开关 32 控制柜 33 曳引电 机 34 制动器 电梯总体结构 23 电梯总体结构 系统功能主要构件与装置 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、反绳轮等 导向系统 限制轿厢和对重的活动自由度导轨、导轨支架 轿厢 用以运送乘客和货物的组件轿架、轿厢体 门系统 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 轿门、厅门、门机、门锁 重量平衡系统 相对平衡轿厢重量以及补偿高层 电梯中曳引绳长度的影响 对重、补偿链 电力拖动系统 提供动力，对电梯实行速度控制电动机、供电系统、速度反馈装置、调速装置 等 电气控制系统 对电梯的运行实施操纵和控制控制柜、平层装置、操纵箱、召唤盒、操纵装 置 安全保护系统 保证电梯安全使用，防止一切危 及人身安全的事故发生 限速器、安全钳、缓冲器、端站保护装置、超 速保护装置、断相错相保护装置、上下极限保 护装置、门锁联锁装置 24 电梯机房与井道 25 电梯机房 机房是安设曳引机和其附属设备的专用机房，一般在井道的上面 ，也有下机房和无机房； 机房应是专用房间，有实体的墙、顶和向外开启的有锁的门。 机房内不得设置与电梯无关的设备或作电梯以外的其他设备、不 得安设热水器或蒸汽采暖设备。 通向机房的通道和机房门的高度不得小于1.8m，机房内供活动和 工作地点的净高度不应小于1.8m，通道宽度应不小于0.5m，在 没有运动部件的地方，此值可减少到0.4m； 主机旋转部件的上方应有不小于0.3m的垂直净空距离； 26 无机房电梯 上世纪末通力电梯公司推出了无机 房电梯，特点是： 把曳引机、控制柜等设置在井道 里，取消了上置式机房； 采用了无齿轮曳引机等最新技术 ，放置在井道中的机电设施可以 无维护或少维护。 27 电梯机房 控制柜前面应有一块深度不小于0.7m、宽度为柜宽且 不小于0.5m的检修操作场地 通往操作检修场所的通道宽度应不小于0.5m; 机房地面高度不一，在高差大于0.5米时。应设置楼梯 或台阶并设护栏； 机房地板上必要的开孔要尽可能小，而且周围应有高 度不小于50mm的圈框； 28 电梯井道 井道是电梯轿厢和对重装置或液压缸柱塞运动的空间，由井道顶 、井道壁和底坑底围成； 井道应为电梯专用，不得装设与电梯无关的设备和电缆； 井道应用坚固的、非易燃和不易产生灰尘的材料制作，为承受强 度，一般用混疑土、混泥土圈梁或钢架结构 井道顶部间距是为保障电梯的运行安全和保护在轿顶工作的维修 人员，而在井道上部保留的一个安全空间。（顶层高度要求） 底坑是井道位于最底层站地坎以下的部分。底坑的底部应光滑平 整，不得漏水或渗水。 全封闭的井道 建筑物中，要求井道有助于防止火焰蔓延，该井道应由无孔的墙、 底板和顶板完全封闭起来。 只允许有下述开口： 层门开口； 通往井道的检修门、井道安全门以及检修活板门的开口 ； 火灾情况下，气体和烟雾的排气孔 ； 通风孔 井道与机房或与滑轮间之间必要的功能性开口； 电梯之间隔板上的开孔 。 部分封闭的井道 在不要求井道在火灾情况下用于防止火焰蔓延的场合，如与瞭望台、 竖井、塔式建筑物联结的观光电梯 等，井道不需要全封闭，但要提 供： 在人员可正常接近电梯处，围壁的高度应足以防止人员：遭受电 梯运动部件危害 ，直接或用手持物体触及井道中电梯设备而干 扰电梯的安全运行 ； 围壁应是无孔的 ； 围壁距地板、楼梯或平台边缘最大距离为0.15m 应采取措施防止由于其他设备干扰电梯的运行 ； 对露天电梯，应采取特殊的防护措施 。 31 电梯井道 当底坑下有人可以进入或通过的空间，如地下室、车库等，底坑 地板强度应能承受不小于5000N/M2的负荷，同时对重也必须安 装安全钳。 井道内应有适当的通风，一般可设在顶部设置通风孔，为自然通 风。 井道内应设永久性照明，在井道最高点和最低点0.5m内各装一盏 灯，中间每隔7m设一盏，轿顶任何为止的照度不小于50Lux，供 维修时使用。 井道尺寸的偏差： 高度30m为： 0 +25mm; 高度 30 60m为：0 35mm; 高度 60 90m 为：0 50mm. 32 电梯井道顶层高度要求 当对重完全压在它的缓冲器上时，应同时满足下面四个条件： 轿厢导轨长度应能提供不小于0.1+0.035v2(m)的进一步的制导行 程；(注：0.035v2表示对应于115额定速度v时的重力制停距离 的一半) 轿顶可以站人的最高面积的水平面与相应井道顶最低部件的水平 面之间的自由垂直距离不小于1.0+0.035v2(m)； 33 电梯井道顶层高度要求 井道顶的最低部件与轿厢设备的最高部件之间的间距（不包括导 靴、钢丝绳附件等）不小于0.3+0.035v2(m)，与导靴获滚轮、曳 引绳附件、垂直滑动门的横梁获部件的最高部分之间的间距不小 于0.1+0.035v2(m)； 轿顶上方应当有一个不小于0.50m0.60ml.0m的空间（任意门 朝下即可）。 当轿厢完全压在缓冲器上时：对重导轨应当有不小于 0.1+0.035v2(m)的制导行程。 34 电梯井道底坑尺寸要求 当轿厢完全压在缓冲器上时，应同时满足下面三个条件： 底坑中应有足够的空间，该空间的大小以能容纳一个不小于 0.50m0.60ml.0m的长方体为准，任一 平面朝下放置即可； 底坑底和轿厢最低部件之间的自由垂直距离不小于0.50m，下述 之间的水平距离在0.15m之内时，这个 距离可最小减少到0.10m ： 1)垂直滑动门的部件、护脚板和相邻的井道壁； 2)轿厢最低部件和导轨。 底坑中固定的最高部件，如补偿绳张紧装置位于最上位置时，其 和轿厢的最低部件之间的自由垂直距 离不应小于0.30m，第二条 中1)和2)除外。 35 曳 引 系 统 36 工作原理 钢丝绳通过曳引轮一端连接 轿厢，一端连接对重装置， 轿厢与对重装置的重力使曳 引钢丝绳压紧在曳引轮的绳 槽内。电动机转动时由于曳 引轮绳槽也曳引钢丝绳之间 的摩擦力，带动钢丝绳使轿 厢和对重作相对运动，轿厢 在井道中沿导轨上下运行。 37 右图为电 梯曳引系统示意图， f:曳引绳在曳引轮槽中的当量摩 擦系数，与曳引轮的绳槽形状和曳 引轮材料有关;a:曳引绳在曳引轮上 的包角;e:自然常数，e=2.71828; 根据欧拉公式 T1/T2= ef 38 右图为电 梯曳引系统示意图， ef称为曳引系数，代表一台电梯的 曳引能力, ef1。 当 T1=T2时 不会打滑 T1/T2 ef 打滑 T1/T2 ef 不打滑 电梯的曳引能力与f,a有关 39 曳引能力 曳引能力与曳引钢丝绳在绳槽中的摩擦系数和曳引钢丝绳在 曳引轮上的包角有关。 摩擦系数与绳槽的形状、材料以及钢丝绳和绳槽的润滑情况 有关。 V型槽、半圆型槽和半圆切口槽 超高速电梯上使用摩擦系数大，耐磨性好的非金属槽垫， 不但提高了曳引能力，还延长了钢丝绳的寿命； 增大包角是增加曳引能力的重要途径，一般采用2：1曳 引比或采用复绕式 40 曳引能力 轿厢自重将会影响电梯的曳引能力。太轻，则可能不能提供 足够的压力，摩擦力太小，不能满足曳引能力要求；太重， 虽会增加曳引能力，但会增加钢丝绳在绳槽内的比压，增加 绳槽磨损。 一般兼顾曳引能力和绳槽的比压来看，增加曳引能力应从加 大包角、增大曳引轮直径和增加曳引绳根数来考虑。 41 电梯的驱动形式 曳引驱动电梯提升绳靠主机的驱动轮绳槽的摩擦 驱动的电梯； 强制驱动电梯用链或钢丝绳悬吊的非摩擦方式驱 动的电梯 ; 液压电梯 通过液压驱动的电梯 。 42 曳引驱动 现代电梯广泛采用曳引驱动方式。曳 引机作为驱动机构，钢丝绳挂在曳引 机的绳轮上，一端悬吊轿厢，另一端 悬吊对重装置。曳引机转动时，由钢 丝绳与绳轮之间的摩擦力产生曳引力 来驱使轿厢上下运动 43 强制驱动 由电机带动卷 筒旋转，将钢 丝绳缠绕到卷 筒上，通过滑 轮来提升轿厢 的运动 44 液压驱动 液压梯的轿厢 运行靠液压油 缸顶升，不需 要上置式机房 。主要应用在 低层站或大吨 位场所。 45 曳引驱动与卷筒驱动的优势 安全可靠。当轿厢冲顶或蹲底时，钢丝绳松弛，另一边的对 重就不能继续向上提升，不会发生撞击井道顶板或拉断钢丝 绳的事故；曳引驱动都使用了3根以上的钢丝绳，由于断绳造 成坠落的可能性大大提高。 允许的提升高度大。卷筒驱动在提升时要将钢丝绳绕在卷筒 上，提升高度大时驱动设备将变得庞大笨重。而曳引驱动则 不受限制，提升高度大时，无须改变驱动装置。 46 曳引绳绕绳传动方式 电梯曳引钢丝绳的绕绳方式主要取决于曳引条件、额定载重量 和额定速度等因数。在选择绕绳方式时应考虑有较高的传动效 率，合理的能耗和钢丝绳的寿命。 单绕：钢丝绳只在曳引轮上绕过一次，包角小于等于180度 复绕：钢丝绳在曳引轮上绕过两次，其包角大于180度 绕法：1：1绕法，曳引比为1：1； 2：1绕法，曳引比为2：1； 3：1绕法，曳引比为3：1。 47 绕绳方式 绕绳比1:1 绕绳比2:1 48 平衡系数 曳引驱动的曳引力是轿厢和对重的重力共同通过钢丝绳作用于 曳引轮绳槽而产生的。对重是曳引绳与曳引轮槽产生摩擦力的 必要条件。 当对重和轿厢侧的重量相等时，曳引机只要克服各种摩擦力就 能轻松运行，但事实上，轿厢内的载重是随时在变化，如何确 定对重的重量呢？ 对重重量 = 轿厢自重 + K x 额定载重量 K= 0.4 0.5 采用对重对重装置平衡后，电梯从空载到满载之间变化时，反 映在曳引轮上的转矩变化只有+/-50%，减轻了曳引机的负担， 减少了能量消耗。 49 曳引机 电梯曳引机通常由电动机、制动器、减速箱、机架和导向轮 、盘车手轮组成。 有齿轮曳引机：电动机动力是通过减速箱传动到曳引轮上的 称为有齿轮曳引机。 无齿轮曳引机：电动机动力不通过减速箱而直接传动到曳引 轮上的称为无齿轮曳引机。 50 有齿轮曳引机 51 无齿轮曳引机 52 曳引机 电梯曳引用交流电动机 v能够频繁地起动和制停 v起动电流小 v运行噪音低 v对电动机的散热作周密考虑 蜗轮蜗杆减速箱 v广泛应用于2.0m/s以下的电梯 v转速比 v减速器的油温不应超过85度 53 曳引机的组成 1.电机 交流异步鼠笼式电机 单速/双速 2.曳引机 涡轮涡杆变速箱 3.制动器的作用 闸瓦 弹簧 线圈 4.编码器 反馈电梯运行的速度大小、 速度方向、电梯在井道中 的位置 。 急停开关 无齿轮主机 54 编码器/测速发电机的作用 1. 反馈电梯运行的速度 反馈错误的现象 飞车/保护停 止运行 2. 反馈电梯的运行方向 反馈错误的现象 飞车/运行保 护停止 3. 反馈电梯轿厢在井道中的位置 电梯楼层位置的丢失及返基复 位 4. 编码器的种类 电压一般有5V、8V、12V， 电线数量不同，精度有300、 600、1024、2048脉冲/转。 编码器精度的不同对电梯 运行的影响 编码器 55 机电式制动器 GB7588规定：电 梯必须有制动系统 ，而且应具有一个 机电式制动器； 制动器一般有4个部 分组成：产生制动 力的有导向的压缩 弹簧、产生释放力 的电磁铁装置、在 制动轮上施加制动 力的制动瓦和制动 带（衬）、以及传 动和调整机构 b a 56 机电式制动器 GB7588规定：电梯必须有制动系统，而且应具有一个机电式 制动器； 制动器必须是常闭式制动器，即通电时制动器释放，不论什么 原因失电时应立即制动； 切断制动器电流必须至少应用两个独立的电气装置来实现。 当轿厢载有125%额定负载下行时突然失电，制动器应能使轿 厢可靠制停； 制动衬（刹车皮）必须是不易燃的，且有一定的热容量，以保 证发热时摩擦系数基本不变； 57 手动紧急操作 GB7588规定：如果向上移动具有额定载额的轿厢，所需的操 作力不大于400N。电梯驱动主机应装设手动紧急操作装置， 以便借用平滑且无辐条的盘车手轮能将轿厢移到一个层站。 手动盘车手轮一般在电机的尾端，对于交流双速和交流调压调 速电梯，盘车轮与飞轮合二为一；变频调速电梯，手轮一般不 在电机轴上，而挂在机房内。 对于可拆卸的盘车轮，GB7588规定：必须有一个电气安全装 置最迟应在盘车手轮装上电梯驱动主机时动作；以保证在电梯 盘车时彻底切断电梯安全回路，防止电梯的电机以外驱动。 58 紧急电动运行 紧急电动运行控制 对于人力操作提升装有额定载重量的轿厢所需力 大于400N的电梯驱动主机，其机房内应设置一个紧急电动运行开关 ： 应允许从机房内操作紧急电动运行开关，由持续揿压具有防止 误操作保护的按钮控制轿厢运行。运行方向应清楚地标明 ； 紧急电动运行开关操作后，除由该开关控制的以外，应防止轿 厢的一切运行。检修运行一旦实施，则 紧急电动运行应失效 ； 紧急电动运行开关及其操纵按钮应设置在使用时易于直接观察 电梯驱动主机的地方； 轿厢速度不应大于0.63m/s。 紧急电动运行 紧急电动运行开关应使下列电气装置失效 ： 安全钳上的电气安全装置 ； 限速器上的电气安全装置 ； 轿厢上行超速保护装置上的电气安全装置； 极限开关 ； 缓冲器上的电气安全装置； 60 曳引钢丝绳 曳引钢丝绳根数不能少于2根，直径不能小于8mm; 钢丝绳为2根时，其安全系数不得小于16；钢丝绳为3根或以上时 ，安全系数不能小于12； 钢丝绳直径的选择主要按静载荷计算出钢丝绳必须的破断载荷； 钢丝绳的根数确定，除了要考虑负载和安全系数外，还应考虑钢 丝绳在绳槽中的比压和钢丝绳的弹性伸长量； 影响钢丝绳寿命的因数： v拉审力 v弯曲 v曳引轮槽形和材质 v腐蚀 61 对重 对重总重量： W=G + KQ W: 对重装置的总重量 G: 轿厢自 K: 平衡系数 Q: 额定载重量 对重 62 对重 对重块一般用铸铁（也有用比重比较大的混合材 料制作），尺寸根据土建布置情况设计，OTIS规 定单块对重块的重量不得超过50kg. 对重块放入对重架后，需要压板压紧，以防止电 梯在运行过程中发生窜动而产生噪音。 63 补偿装置 电梯在运行时，轿厢侧和对重侧的钢丝绳及轿厢下随行电缆的长度在 不断发生变化，由于钢丝绳和随行电缆本身的自重，导致曳引轮两边 的重量也在发生变化，对电梯曳引能力和变频器驱动输出有较大的影 响，因此通过对重下和轿厢下的补偿装置来平衡钢丝绳和随行电缆的 重量变化，提高电梯舒适感。 电梯速度2.5m/s的电梯通常采用补偿链来补偿； 电梯速度2.5m/s的电梯通常采用补偿绳： v补偿绳必须使用涨紧轮涨紧，涨紧轮必须设置防护装置； v涨紧轮的直径与补偿绳的直径之比不小于30； v用重力保持补偿绳的涨紧状态； v用一个电气安全开关来检查补偿绳的最小涨紧位置； 电梯速度大于3.5m/s时，还应增加一个涨紧轮的防跳装置。 64 轿 厢 65 轿厢架 轿厢架是轿厢的承载结构 ，轿厢的负荷由它传递到 曳引钢丝绳。当安全钳动 作或蹲底撞击缓冲器时， 要承受由此引起的反作用 力，轿厢架必须由足够的 强度。 轿厢架由上梁、立柱、底 梁和拉条组成。 66 轿厢体 轿厢体由不易燃和不产生有害气体和烟雾的材料制成； 轿顶至少应能承受2000N的垂直力而无永久变形； 轿顶应有一块不小于0.12m2短边不小于0.25m的空间供维修人 员站立； 轿顶可以设立安全窗； 轿顶有设有停止装置、检修运行控制装置、照明和电源插座以 及门机和其控制盒； 轿顶应设有护栏； 为了消音减振，在轿顶、轿壁和轿底之间，以及轿顶和立柱之 间都垫有消音减振的橡胶垫。（活络轿底）。 67 轿厢有效空间 为了乘客的安全和舒适，轿厢入口和内部的净高度不得小于2m; GB7588规定，乘客量是按1个人75kg计算； 为了防止乘客过多而引起超载以及乘客过份拥挤，轿厢的有效面 积必须予以限制，不宜太大也不宜太小。 载重 (kg) 人数有效面积(m2)载重 (kg) 人数有效面积(m2) MinMaxMinMax 22530.600.70900122.012.20 40050.981.171000132.152.40 52571.311.451125152.432.65 63081.451.661350182.853.10 750101.731.901600213.253.56 800101.732.002000263.824.20 68 超面积轿厢 当货梯轿厢由于特殊需要，确实需要超面积时，应保证： v应考虑轿厢实际面积对应的载重量的要求来进行电梯各相关部件如钢丝绳 、绳头、主机轴负载、制动器、轿厢及轿架、安全钳、缓冲器等的受力件 设计，应保证钢丝绳和曳引轮之间不打滑； v应有超载装置监控； v必须有该载货电梯的额定载重量标记。该标记应在装卸区域总可以看得见 的位置； v应专用于运送特定轻载货物，其体积可保证在装满轿厢情况下，该货物的 总质量不会超过额定载重量； v电梯应有专职司机操作，并严格限制人员进入； 非商用汽车电梯额定载重量按照单位有效面积不小于200kg/m2 计算； 69 称重装置 轿厢称重装置一般设在轿底，也有设置在上梁绳头， 也有设置在机房绳头； 微动开关称重：利用轿厢底板的变形触动轿底微动开 关动作，从而将超载、满载、轻载等信号传递到控制 系统；（离散信号） 电子称重装置：利用轿厢和轿厢底梁之间的橡胶（带 传感器）变形压缩量来检测轿厢重量；（连续信号） 绳头传感器：轿厢的重量通过钢丝绳将绳头压缩变形 来检测轿厢重量。（连续信号） 70 轿内装置 操纵箱 v按钮：选层按钮、开关门按钮、报警按钮 v显示：方向、楼层位置、超载、消防 v控制盒：司机、独立、照明开关、风扇开关、直驶 照明和通风 v保证轿底的照度不低于50Lux； v应急照明 通话对讲装置 v紧急情况下必须可以和业主值班室有效联系 v提升高度大于30米时，为方便检修，必须可以和机房有效联系 71 轿顶装置 轿顶检修箱 v检修开关 v停止开关 v照明开关 v照明灯炮 v手提行灯 反绳轮 v护罩 v档绳装置 通话对讲装置 v报警按钮 v充电电源 72 滚动导靴 急停开关 防护圈 73 门 系 统 74 门的型式与结构 型式 v中分门：门扇中间分开向两旁开启 v旁开门：全部门扇向一侧开启，因此需区分坐开还是右开 结构组成：门扇、门滑轮、上坎和底坎 牛腿： 75 变频电机与同步带传动的门机 76 门机 手动门和自动门 v手动门：电梯门通过手动来开启和关闭（很少用） v自动门：通过电气控制来开启和关闭电梯门（常用） 电梯开门和关门过程门扇的运动不是均匀的，一般开门时速度是先慢后快再 慢，而关门时是先快后慢再慢； 直流门机 v通过改变电机电枢的电压来达到变速的要求 v整体机械结构复杂，环境适应能力强 变频门机 v变频门机：通过门机控制器对电机进行电压和频率的控制达到变速的要 求 v结构简单，开关门平稳，噪音低，减少能耗，但由于采用电子元件控制 ，环境适应能力没有直流门机强 77 门机 层门起闭原理 v当轿厢停在层站时，门刀就卡在门锁轮两边，轿门开启时门 刀首先压动上面的开锁轮使门锁开启，然后通过门锁带动右 门扇向右开启，同时通过传动钢丝绳使左边门扇也同步向左 侧开启。 门锁 79 门锁 80 门锁 门锁由底座、锁钩、钩挡、施力元件、滚轮、开锁门 轮和电气安全触点组成 ； 门锁要求十分牢固，在开门方向施加1000N的力应无 永久变形，所以锁紧元件（锁钩、锁挡）应耐冲击， 由金属制造或加固 ； 啮合深度达到和超过7mm时，电气触点才能接通， 电梯才能启动运行 ； 锁钩锁紧的力是由施力元件（即压紧弹簧）和锁钩的 重力供给的 即使弹簧失效也不能导致开锁； 81 门锁 门锁的电气触点是验证锁紧状态的重要安全装置，要求与机械锁紧元件 （锁钩）之间的连接是直接的和不会误动作的，而且当触头粘连时，也 能可靠断开。现在一般使用的是簧片式或插头式电气安全触点，普通的 行程开关和微动开关是不允许用的； 除了锁紧状态要有电气安全触点来验证外，轿门和层门的关闭状态也应 有电气安全触点来验证。当门关到位后，电气安全触点才能接通，电梯 才能运行。验证门关闭的电气触点也是重要的安全装置。应符合规定的 安全触点要求，不能使用一般的行程开关和微动开关 ； 层门门扇之间若是用钢丝绳、皮带、链条等传动，称为间接机械传动， 应在每个门扇上安装安全触点。由于门锁的安全触点可兼任验证门关闭 的任务，所以有门锁的门扇可以不再另装安全触点 ； 当门扇之间的连动是由刚性连杆传动的称为直接机械传动，则电气安全 触点可只装在被锁紧的门扇上。 同步带式轿门层门联动示意图 83 人工紧急开锁 每个层门必须可以通过三角形的专用钥匙从厅门上部的锁孔插入 将门锁打开，达到应急救援或维修的目的； 当没有开锁动作时，开锁装置应自动保持在锁紧状态； 每个层门都必须设紧急开锁装置； 84 强迫关门装置 当轿厢不在层站时，层门无论什么原因开启 时，必须有强迫关门装置使该层门自动关闭 ； 强迫关门装置一般有两种： v重锤 v弹簧 强迫关门装置 弹簧式强制关门 强迫关门装置 重锤式强制关门 87 门保护装置 门扇朝向乘客的一面要光滑，不得有可能钩挂人员和衣服的大 于3mm的凹凸； 阻止关门的力不得大于150N，以免对被夹持的人造成伤害： 设置一种保护装置，当乘客在门的关闭过程中被门扇撞击或可 能会被撞击时，保护装置将停止关门动作使门重新开启。 v安全触板 v安全触板+光眼 v光幕 v安全触板光幕一体 88 门的整体要求 轿门地坎和层门地坎的距离不得超过35mm； 轿门底坎和井道壁的距离不得超过150mm； 轿门门刀与层门地坎的距离应为510mm； 轿门门刀和层门锁轮的间隙应为610mm; 当电梯在开锁区内并切断门机电源或停电时，应能从轿内部用手 将门拉开，开门力不得大于300N，但应大于50N; 89 导 向 系 统 90 导轨 导轨类型： v空心导轨：只能用于没有安全钳的对重导轨，如TK3A； v热轧型钢导轨：只能用于速度不大于0.4m/s的电梯； vT型导轨：能广泛应用于各类电梯，如T89、T127等。 T127表示导轨背面宽度为127mm的T型导轨； TK3A表示3kg/m、地面折边的对重空心导轨； 导轨必须支撑在坚实的底坑底面； 导轨支架的间距不得超过2.5m/档，每根导轨不少于2档支架； 导轨在支架上的安装只能通过压板安装，不得焊接或穿孔螺栓 固定； 91 导靴类型 固定滑动导靴：导靴座为铸件或钢板焊接件，靴衬 由摩擦系数低，滑动性能好、耐磨的尼龙制成，一 般使用于对重和速度低于0.63m/s的货梯；需要润滑 。 v弹性滑动导靴：与固定滑动导靴不同的是，其靴头和靴衬 在靴轴方向有一定的伸缩弹性，可以吸取一定的振动；广 泛使用于中高速电梯；需要润滑。 v滚动导靴：三个由弹簧支撑的滚轮代替滑动导靴的靴头和 靴衬，一般使用于高速电梯。无需润滑。 92 导靴类型 固定滑动导靴：导靴 座为铸件或钢板焊接 件，靴衬由摩擦系数 低，滑动性能好、耐 磨的尼龙制成，一般 使用于对重和速度低 于0.63m/s的货梯； 需要润滑。 93 导靴类型 弹性滑动导靴：与固 定滑动导靴不同的是 ，其靴头和靴衬在靴 轴方向有一定的伸缩 弹性，可以吸取一定 的振动；广泛使用于 中高速电梯；需要润 滑。 94 导靴类型 滚动导靴：三 个由弹簧支撑 的滚轮代替滑 动导靴的靴头 和靴衬，一般 使用于高速电 梯。无需润滑 。 95 不同形式的滚动导靴 96 安全保护系统 97 电梯可能发生的危险 人员被挤压、撞击和发生坠落、剪切； 人员被电击、轿厢超越极限行程发生撞击； 轿厢超速或因断绳造成坠落； 由于材料失效、强度丧失而造成结构破坏； 98 防超越行程的保护 端站强迫换速开关； 端站限位开关； 端站极限开关； 99 防超越行程的保护 端站强迫换速开关：在与电梯运行方向一致的强迫减 速开关动作时，电梯速度将强制转为低速运行或控制 系统即时检测电梯运行速度，如果运行速度高于事先 设定的速度，电梯将以一个较大的减速度保证电梯能 够在顶层或底层停下。 100 防超越行程的保护 端站限位开关：当电梯在端站没有停车而触动限位开 关时，电梯将切断方向控制电路使电梯停下，但此时 仅仅是防止向危险方向的运行，电梯仍能向安全方向 运行； 101 防超越行程的保护 端站极限开关：当限位开关动作后电梯仍不能停止运行，则触动 极限开关切断安全电路，使驱动主机和制动器失电，电梯停止运 行。 极限开关必须使用安全触点； 极限开关动作后必须经过称职的专业人员调整后，才能让电梯恢 复运行； 极限开关必须在缓冲器开关动作之前动作； 102 防电梯超速和断绳的保护 限速器-安全钳系统 限速器-上行超速保护装置系统 103 防电梯超速和断绳的保护 单向限速器 104 防电梯超速和断绳的保护 双向限速器 105 防电梯超速和断绳的保护 限速器-安全钳系统 v工作原理 限速器绳由于在底坑有涨紧轮将钢丝绳涨紧，当轿厢运行时限速器 钢丝绳带动限速器轮旋转，限速器上的甩块由于限速器的高速旋转 而产生向外甩出去的离心力，当超速时，首先由甩块上的一个螺栓 打动限速器电气安全开关，切断安全回路，当继续超速时，甩块进 一步甩开触动棘爪卡在制动轮上，制动轮拉动触杆通过压杆将压块 压在限速器绳轮的钢丝绳上，使绳轮和限速器绳被刹住，促使连接 安全钳的提拉杆停止运行，而轿厢在继续下行，安全钳被提起，促 使轿厢被安全钳夹住在导轨上，同时安全开关动作，切断安全电路 使电梯停止运转。 限速器工作原理 安全钳系统工作原理 108 防电梯超速和断绳的保护 限速器-安全钳系统 v安全钳是一种使轿厢（或对重）停止向下运动的机械装置，凡是由钢丝 绳或链条悬挂的电梯轿厢均应设置安全钳。 v当底坑下有人能进入的空间时，对重也应设有安全钳。 v限速器是限制电梯运行速度的装置，当轿厢上行或下行超速时，通过电 气触点断开安全电路使电梯停止运行，当下行超速，电气触点仍不能使 电梯停止，速度达到115%时，限速器机械动作，拉动安全钳夹住导轨将 轿厢制停； v当断绳造成轿厢（或对重）坠落时，也有限速器的机械动作拉动安全钳 ，使轿厢制停在导轨上。 v安全钳和限速器动作后，必须将轿厢提起，并经专业人员调整后才能恢 复使用。 109 防电梯超速和断绳的保护 限速器的动作速度是限速器的主要技术参数，它与轿 厢（对重）的额定速度以及联动安全钳型式有关。我 国电梯规范中规定，动作速度应至少等于轿厢额定速 度的115%，但应小于下述值： v0.8米/秒除了滚柱式以外的瞬时安全钳； v1.0米/秒滚柱式安全钳； v1.5米/秒额定速度不超过1.0米/秒的渐进式安全钳； v1.25v + 0.25/v (v 为额定速度）米/秒额定速度超过1.0米/ 秒的渐进式安全钳（V为轿厢额定速度）。 110 防电梯超速和断绳的保护 对于额定速度大于1米/秒的电梯，当轿厢下行的速度达 到限速器动作速度之前（约是限速器动作速度的90 95%，具体视额定速度而定），限速器或其他装置应 借助一个电气安全开关（又称超速开关）迫使电梯曳 引机停止运转。对速度不大于1米/秒的电梯，这种电气 安全开关最迟在限速器达到动作速度时起作用；如果 电梯在可变电压或连续调速的情况下运行，则最迟当 轿厢速度达到额定速度的115%时，此电气安全装置应 动作。 111 防电梯超速和断绳的保护 限速器 v限速器钢丝绳的绳径不小于6mm，安全系数不小于8； v限速器绳必须由安装于底坑的涨紧轮予以涨紧，涨紧轮的重 量应使正常运行时钢丝绳在限速器绳轮的槽内不打滑，且悬 挂的限速器绳不摆动； v为了防止限速器绳断裂或过度松弛而使涨紧装置丧失作用， 在涨紧装置上应有电气安全触点，能够切断安全电路使电梯 停止运行； 112 防电梯超速和断绳的保护 限速器 v限速器绳轮和涨紧轮的直径应不小于限速器钢丝绳的30倍； v限速器对限速器绳的最大制动力应不小于300N，同时不小于 安全钳动作所需提拉力的2倍； v限速器上必须有非自动复位的电气安全装置，在上行或下行 达到动作速度以前或同时动作，使电梯主机停止运行； v限速器上调节甩块的弹簧，在调整后必须有防止螺帽松动的 措施。 113 防电梯超速和断绳的保护 安全钳 v安全钳装置包括安全钳本体、安全钳提拉联动机构和电气安全触点； v瞬时式安全钳：制停距离很短，大约只有几毫米至几十毫米，基本上是瞬 时制停，时间大概在0.01S0.1S左右，动作时轿厢承受很大的冲击，导轨 表面也会受到损伤，制停的减速度大约在5 10g左右，所以标准规定瞬时 式安全钳只能使用于额定速度不大于0.63m/s的电梯； v渐进式安全钳：与瞬时式安全钳的区别主要是动作的锲块是弹性夹持的， 在动作时动作元件靠弹性夹持力夹紧在导轨上滑动摩擦来消耗轿厢的动能 和势能。平均减速度大约在0.2 0.1g之间。速度大于0.63m/s的电梯轿厢 必须采用渐进式安全钳，对重安全钳速度如大于1.0m/s，也应采用渐进式 安全钳。 v渐进式安全钳在选用时必须注意安全钳标定的使用速度、允许的总质量和 配用的导轨顶面宽度。 114 防电梯超速和断绳的保护 瞬时式安全钳 115 防电梯超速和断绳的保护 渐进式安全钳 116 防电梯超速和断绳的保护 上行超速保护装置 vGB7588 9.10规定：曳引驱动电梯上应装设符合下列条件的轿厢上行超速保 护装置； v9.10.1 该装置包括速度监控和减速元件，应能检测出上行轿厢的速度失控； v该装置在使空轿厢制停时，其减速度不得大于1g; v该装置应作用于：轿厢、或对重、或钢丝绳系统、或曳引轮、或作用于最靠近 曳引轮的曳引轮轴上； v该装置动作时，应使一个符合规定的电气安全装置动作； v该装置释放时，应不需要接近轿厢或对重； v如果该装置需要外部的能量来驱动，当能量没有时，该装置应能使电梯制动并 使其保持停止状态。 v使轿厢上行超速保护装置动作的电梯速度监控部件应是限速器或符合安全要求 的安全电路。 117 防电梯超速和断绳的保护 夹绳器 118 防人员剪切和坠落的保护 标准要求： v当轿门和层门中任一扇门未关好和门锁未啮合7mm以上时，电梯不能启动 ； v除开门再平层和平层提前开门情况外，当电梯运行时轿门和层门中任一扇 门被打开，电梯应立即停止运行； v当轿厢不在层站时，如没有专用工具，在层门外不能将层门打开； v紧急开锁的钥匙只能交给一个负责人员，只有紧急情况下才能由称职人员 使用； v每个轿厢地坎上均需装设护脚板，其宽度应等于相应层站入口的整个净宽 度；高度垂直部分不小于0.75m； v轿顶应有一块不小于0.12m2的站人用的净面积，其短边应不小于0.25m; v离轿顶外侧边沿有水平方向超过0.3m的自由距离时，轿顶应装设护栏； 当自由距离不大于0.85m时，扶手高度不应小于0.70m; 当自由距离大于0.85m时，扶手高度不应小于1.10m. 119 缓冲装置 缓冲器可以分为：蓄能型缓冲器和耗能型缓冲器； 蓄能型缓冲器 弹簧缓冲器 聚氨酯缓冲器 120 缓冲装置 缓冲器可以分为：蓄能型缓冲器和耗能型缓冲器； 耗能型缓冲器 121 缓冲装置 缓冲器可以分为：蓄能型缓冲器和耗能型缓冲器； 弹簧缓冲器和聚氨酯缓冲器为蓄能型缓冲器 液压缓冲器为耗能型缓冲器 蓄能型缓冲器只能应用于速度不超过1m/s的电梯，是因为蓄能型缓冲 器在缓冲后存在回弹现象，存在着不平稳的缺点； 耗能型缓冲器可以应用于各种速度的电梯； 缓冲器安装在底坑的缓冲座上，若底坑下是人能够进入的空间，则对 重在不设安全钳时，对重缓冲器的支座应一直延伸到底坑下的坚实地 面； 缓冲距离：液压缓冲器的缓冲距离为150mm 400mm 蓄能型缓冲器的缓冲距离为200mm 350mm 122 报警与救援装置 报警装置 轿厢内必须有报警按钮和应急照明，并且必须使用应急电源提供电源 ； 电梯必须与值班室有效通话（五方对讲/四方对讲）或者有电话网连接 的电话； 盘车装置 盘车手轮和松闸扳手应放在拿取方便