升降电梯驱动系统和控制电路设计【11张CAD图纸和说明书】

摘要
点题曳引机是电梯的主要组成部分，它的设计水平、产品质量，直接影响电梯的产品质量，其强度和寿命直接影响电梯寿命和工作可靠性，它的振动和噪声直接影响人员乘坐电梯的舒适感。因此本设计的主要内容为曳引机主传动机构的设计与计算。
关键词：电梯；电梯曳引机；曳引机主传动机构

Abstract
Elevator tractor is product quantity that the design level, product quantity that the elevator constitutes the part primarily, it, direct influence elevator, its strength affect the elevator life span with work with life span directly dependable, it of the vibration feels with a comfort for directly affecting personnel embarking elevator.A main contents for designing spreads the design that move the organization for the lord and calculation.

Keywords   Elevator tractor  Elevator   The tractor lord spreads to move the organization

目       录
1 绪论 …………………………………………………………………………………………..3
1.1引言 3
1.2电梯（垂直梯）简介 3
1.2.1电梯的组成?： 3
1.2.2电梯的（垂直梯）分类 5
1.3曳引机的主要技术指标 6
2 电梯的驱动功率计算 ……………………………………………………………………….8
2.1曳引比与曳引力 8
2.1.1曳引传动与曳引传动形式 8
2. 2作用在曳引轮上的静力 8
2. 3曳引轮两侧静拉力计算 10
2.4曳引轮上的静转矩 11
2.5静转矩的讨论 12
2.5.1曳引轮承受的静转矩变化 12
2.5.2设计载荷 12
2.5.3曳引机驱动转矩的计算 12
2.5.4动量定理及曳引力 13
2.6输入功率的简易计算方法 14
3 曳引机的设计 ……………………………………………………………………………….15
3.1 曳引机的额定载重量 15
3.1.1额定速度 15
3.1.2 曳引机减速器的中心距 15
3.1.3 交流电动机 15
3.1.4电动机的选用 15
4 曳引机主传动机构的设计与计算 ………………………………………………………….15
4.1 普通圆柱蜗杆副几何参数搭配方案 15
4.2几何计算中注明的几个问题 18
4.2.1普通圆柱蜗杆副的正确啮合条件 18
4.2.2 圆柱蜗杆传动的强度计算 18
4.2.3轮齿面接触疲劳强度计算 19
4.2..4圆柱蜗杆、蜗轮、蜗轮轴的材料 19
4.2.5.轴系零件的配合精度 20
4.3制动机构位置的讨论 21
4.3.1传动比i12 21
4.3.2曳引轮 21
4.3.3曳引比的应用 21
4.4整体方案讨论 21
4.5箱体结构设计的讨论 22
4.6箱体尺寸的确定 22
4.7肋的设置 22
4.8箱体设计应合理处理的几个问题 23
4.9轴承位置 24
4.10箱体设计的对称性 24
4.11曳引机轴的结构设计 24
4.12轴承的选用 27
4.12.1曳引机用轴承 27
4.12.2 滚动轴承的寿命计算 27
4.13联轴器的选用 28
4.14制动机构的设计与计算 30
4.14.1 制动机构的类型与特点 30
4.14.2 制动器的选择与设计 31
5 控制系统设计 ……………………………………………………………………………….33
5.1门电机主电路的设计 33
5.2 可编程控制器的设计 33
5.2.1 I/O点的分配 34
5.2.2梯形图 34
5.2.4梯形图原理分析 41
5.3将PC机应用在电梯控制中 42
总结 …………………………………………………………………………………………….44
致谢 ………………………………………………………………………………………. 45
参考文献 ………………………………………………………………………………………. 45
附录
附录1……………………………………………………………………………………….47
附录2……………………………………………………………………………………….48
1 绪论
1.1引言
电梯作为垂直方向的交通工具，在随着计算机和电力电子技术的发展，现代电梯已成为典型的机电一体化产品。高层办公楼、住宅建筑中的垂直电梯，商场、机场、火车站、地铁站内的扶梯、自动人行道；宾馆、酒店中的观光电梯越来越给人们带来方便。
　　随着我国房地产业的迅猛发展，中国电梯新技术在变频变压、无机房电梯、永磁同步拖动技术、无齿轮曳引机、计算机控制技术、远程监控技术等将迅速推广。我国在电梯制造技术方面，内资电梯企业实力不断增强，如江苏江南、山东百斯特、浙江巨人、上海房屋设备总公司、东莞飞鹏、宁波宏大、苏州申龙、东南液压电梯等电梯制造企业发展很快。随着我国加入WTO以及国家实施西部大开发的推进，全球著名电梯品牌如奥的斯、迅达、通力、三菱、日立、东芝、富士达、sigma等已陆续进入中国市场。
电梯可分为两大类：一类是垂直升降电梯（简称垂直或通常所谓的电梯），一类是自动扶梯（含自动人行道，简称扶梯或电扶梯）
自动扶梯是通过电动机带动传动机构驱动梯级执行输送任务的，把电动机主传动机构，制动系统则是通过电动机驱动减速器，靠减速器从动轴上的曳引轮与钢丝绳之间的摩擦力矩牵动轿厢与配重（或称对重）上，下运动实现运输的目的，因为它是靠摩擦力牵动执行机构工作，故把电动机减速器，曳引轮和辅助机构-------制动器作为整体，称电梯曳引机。
曳引机分有齿曳引机和无齿曳引机两大类，本人采用的是有齿曳引机。电梯曳引系统中的曳引机减速器，曳引机（简称绳轮）和动轮（由曳引比体现）组成了电梯的减速器多为齿轮副（含蜗杆副，行星系）减速器，该减速器中的齿轮副即为电梯的主传动机构。
电动机输入转矩T1，驱动曳引机减速器中的主传动机构，通过减速带动曳引轮转动，这时利用轿厢和配重的重量在曳引轮与钢丝绳之间产生的摩擦力矩，拖动轿禁止与配重上、下运动，从而完成电梯的任务,因为曳引机是决定轿厢运行速度、控制运行状态的减速装置，曳引机的技术含量、设计质量、产品质量等都会影响电梯的工作寿命及乘客的舒服感，所以电梯对曳引机有很高的技术要求。
1.2电梯（垂直梯）简介
1.2.1电梯的组成?：
　　按照其功能的不同，电梯可分为曳引系统、导向系统、门系统、轿厢和对重、安全装置电气拖动和控制系统等部分.
　　（一）曳引系统
　　1、作用：曳引系统的作用是输出动力、曳引轿厢运行。
　　2、组成：主要由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮、反绳轮等构成。
　　曳引机由电动机、连轴器、制动器、减速箱、机座和曳引轮组成。
　　曳引钢丝绳连接轿厢和对重，依靠曳引轮绳槽和钢丝绳之间的摩擦来驱动电梯上下运行。
　　导向轮一般安装在曳引机座或承重梁上，用来承托曳引钢丝绳，调节轿厢和对重之间的距离。
　　反绳轮是安装在轿顶或对重顶部的动滑轮，主要作用是降低电梯速度，提高电梯运载能力。
　　（二）导向系统：
　　1、作用：限制轿厢和对重的自由度，使其只能沿着导轨上下运动。
　　2、组成：主要由导轨、导靴、导轨架组成。
　　导轨是对轿厢和对重的运动起导向作用，主要由T型、L型两种。
　　导靴安装在轿厢和对重架上，强制轿厢沿着导轨上下垂直运动。
　　导轨架安装在井道壁上，用来支撑和固定导轨。
　　（三）门系统
　　1、作用:用以封闭轿厢和井道出口。
　　2、组成:由轿门、厅门、开门机构组成。
　　轿门安装在轿厢上，有交删式和封闭式等。
　　厅门安装在每层电梯出口处。每个厅门设有机械和电气联锁装置，保证厅门打开时电梯不能运行。
　　开门机构是开关电梯门的机构，有自动式、手动式两种区别。
　　（四）轿厢和对重
　　1、轿厢用来运送乘客或货物，是电梯的运载承载部分。它主要有机械架、轿厢底、轿厢壁、轿顶组成。
　　2、对重相对于轿厢悬挂于曳引绳底另一端，使曳引机只需克服轿厢和对重之间底重量差便能驱动电梯，进而起到减少动力消耗、改善曳引机能力底作用。对重由对重架、对重块、和补偿装置组成。
　　（五）电气拖动和控制部分
　　电梯的电力拖动系统有两大类，即交流拖动系统和直流拖动系统。常见的直流拖动系统可分为控硅励磁和控硅供电两类；交流拖动系统分单速、双速、调速三类。
　　电梯的控制系统取决于电梯的用途、额定载荷、速度、控制方式等设计要求和使用性能要求，但控制内容大致相同。主要是指对电梯的启动、加速、运行、减速、停止和运行方向、楼层显示、轿内指令、层站厅外召唤、安全保护等信号进行管理和控制。
　　（六）安全装置
　　安全装置的作用是保证电梯安全使用，防止危机人身、财物的事故发生。安全装置分为两类：机械安全装置和电气安全装置。
　　1、机械安全装置
　　机械安全装置主要有安全触板、厅门锁、限速器、安全钳、缓冲器等。
　　①安全触板设计在轿门上，在电梯关门过程中，当人或物品触及安全触板时，轿门自动反开，防止夹伤人或物。
　　②门锁装置（主要指厅门）位于厅门内侧，门关闭后将厅门关住，封闭井道，防止电梯不在本层站时人员进入井道；同时，当电梯离开本层站时，人们不能在电梯厅门用非正常手段打开厅门，防止人员进入井道；只有所有电梯厅门关闭后，电梯才能投入正常启动运行。
　　③限速器一般安装在机房楼板上。当电梯运行速度超过速度限定时，限速器动作，先切断安全回路，如果电梯仍向下运行将直接牵引安全钳动作，将电梯制停。
　　④安全钳一般安装在轿厢底部（特殊情况下对重也安装有安全钳），当限速器动作时，电梯轿厢（或对重）仍向下运行，在限速器的带动下安全钳动作，将轿厢(对重)夹持在导轨上而使轿厢(对重)停止运动。
　　⑤缓冲器分为弹簧式和液压式两种，是电梯最后一道安全装置。当轿厢或对重因某种原因超出极限位置冲顶或蹲底时，可减少设备对建筑物的冲击力。
　　2、电气安全装置
　　电气安全装置主要有上下限位开关、极限开关、超载保护、门区光电装置等。
　　①限位开关作用是当电梯超越正常行程范围时，通过安装在轿厢上的打板驱使限位开关动作，切断回路，强迫电梯停止。
　　②极限开关是当电梯冲越端站时，限位开关又未制停电梯时，能在电梯或对重未触及缓冲器前切断安全回路或强行切断主电源的电气安全装置。
　　③超载保护是通过安装在轿厢悬挂结构或活动轿厢上的称量装置来实现的，当轿厢内装载的重量超出额定载荷时，发出警告信号，提醒电梯使用人员，并且保持开门状态不关门，直至轿厢内的人或物重量不超载。
　　另外，电梯中还有许多保证电梯安全运行的电气安全装置如轿厢内防捣乱功能等，这里不再加以说明。
1.2.2电梯的（垂直梯）分类
　　(一)按电梯的用途分类
　　根据电梯在楼宇使用用途（服务对象）的不同，电梯可分为：
　　1、乘客电梯：主要用于运送乘客上下楼宇，一般设置有较好的轿内装饰和完善的安全设施。
　　2、载货电梯：主要用于垂直方向运输货物、设备等，一般有专人控制。
　　3、消防电梯：在楼宇发生火灾时，其它电梯均不能使用，只有该电梯可供消防员专用，平时用于运输设备、员工、载货等。它一般是从地下室到顶层的每一层均能停留的垂直升降梯。对高层楼宇，消防电梯非常重要，应特别加以注意。
　　4、病床电梯：为医院运送病床、担架、医用车而设计，轿厢具有窄长的特点。
　　5、杂物电梯：供图书馆、书店、办公楼、饭店等运送图书、文件、食品等设计的电梯，杂物电梯一般体积较小，不允许载人。
　　6、观光电梯：轿厢壁透明，供乘客观光使用，一般安装在商业比较繁花的高层楼宇内。
　　7、自动人行道：主要用于水平方向运输人员及物品的电梯。
　　8、自动扶梯：主要用于斜面运送乘客的电梯。
　　9、其它电梯：如车辆电梯、船舶电梯、建筑施工电梯和曳引电机等