第一章电梯概述 (课堂PPT)

第一章电梯概述,1,第一节电梯的起源与发展（发展简史）电梯是高层宾馆高层酒店高层住宅多层厂房和多层仓库的高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。作为升降设备，据说它起源于公元前236年的古希腊。当时有个叫阿基米德的人设计出一种人力驱动的卷筒式卷扬机，共造出了三台，安装在妮罗宫殿里。人们把这三台卷扬机看作是现代电梯的鼻祖。事实上，早在公元前，我们的祖先和古埃及也都曾用了这种人力卷扬机。公元前1100年前后，我国古人发明了辘轳，它采用卷筒的回转运动完成升降动作，因而增加了提升物品的高度。,2,3,4,曳引式传动,鼓轮式传动,5,1、在瓦特发明了蒸汽机之后，于1850年，在美国纽约是出现了世界上第一台由沃特曼制造的以蒸汽机为动力的卷扬机。2、1852年美国人伊莱沙格-雷夫斯-奥梯斯发明了世界上第一部以蒸汽机为动力配有安全装置的载人升降机，这就是世界上第一部备有安全装置的客梯。在1857年被安装在纽约市豪华商厦里。,6,奥梯斯发明的升降机,1854年，在纽约水晶宫举行的世界博览会上，奥的斯站在他设计的升降梯的平台上,平台上放置了木桶、木箱等货物。在平台升至大家都能看到期的高度后，奥的斯大林命令砍断钢丝绳缆，制动杠杆立即插入两侧的制动卡内，升降机平台安全地停在原地，纹丝不动。奥的斯先生发明的升降梯安全装置发挥了作用。这就是人类历史上第一部安全升降梯。,7,3、在此期间，英国的阿姆斯特郎发明了水压梯。随着水压梯的发展，蒸汽梯也就被淘汰了。后来发展为采用油压泵和控制阀的液压梯。直到今天液压梯仍在使用。4、在1889年美国的奥的斯电梯公司推出了世界第一部以直流电动机为动力的升降机,这才出现名副其实的电梯,同年在纽约市的马累特大厦安装成功，并使电梯趋于实用化。5、在1903年又将卷筒式驱动方式改进为曳引式驱动。曳引式驱动方式为长行程并具有高度安全性的现代电梯奠定了基础。6、1900年美国奥梯斯电梯公司制造出世界上第一台自动扶梯。,8,7、1915，由于交流感应电动机的出现，开始使用交流式电梯；最初的交流电动机只有单速，电梯运行性能很不理想。虽然交流双速电动机问世后，基本满足了电梯运行的基本要求，但在调速性能方面却难以满足更高的要求。8、1955年出现了小型计算机（真空管）控制的电梯。9、1962年美国出现了速度达8米/秒的超高速电梯。10、1963年一些先进工业国制成了无触点半导体逻辑控制电梯。11、1967年可控硅应用于电梯，研制出了交流调压调速系统，使电梯的拖动系统简化，性能提高，也才使交流电梯得到快速的发展。12、1971年集成电路被应用于电梯，第二年又出现了数控电梯。,9,15、2002年世界上速度最快且运行距离最长的电梯：台北101大楼，速度最高达每秒16.8米。（1010米/分，60.6公里/37.7英里小时）。16、目前世界速度最快且运行距离最长的电梯：迪拜哈利法塔电梯，速度最高达每秒17.4米。（1050米/分，63.0公里/39.1英里小时）13、1976年微处理机（电脑）开始应用于电梯，使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期。14、1980年代，由于固体功率器件的不断发展和完善以及微机技术的应用，出现了交流变频调速系统。1984年日本将其用于2m/s以上的高速电梯，1985年又将其用于中、低速交流调速电梯，使交流电梯的调速性能大大改善。与直流调速相比较，调速性能不相上下，同时价格大大降低，基本代替了直流拖动。,10,第二节中国电梯行业的发展历程,以下为我国电梯发展情况：1901年，中国第一部电梯由奥的斯提供并安装于上海；1908年在上海汇中饭店安装了第一台进口电梯；20世纪50年代开始生产电梯；20世纪60年代开始生产自动扶梯；20世纪80年代，对外开放，引进技术，取得巨大发展。,11,解放前我国只有2000台电梯，几乎没有电梯制造企业，解放后电梯生产从60年代起步，但在1979年以前，建国以来30年间，全国生产安装电梯约1万台。这些电梯主要是直流电梯和交流双速电梯。国内电梯生产企业约10家。1985年我国共拥有电梯3.24万台，当年全世界共拥有电梯200多万台。1992年我国共拥有电梯超过10万台。1980年7月4日，中国建筑机械总公司、瑞士迅达股份有限公司、香港怡和迅达（远东）股份有限公司3方合资组建中国迅达电梯有限公司。这是我国自改革开放以来机械行业第1家合资企业。中国电梯协会秘书长张乐祥介绍了我国电梯行业在过去十几年的高速发展情况，其中，2013年电梯市场及行业情况，2013年电梯保有量达到300万台，较2012年增长:22.4%，电梯制造许可企业大于600家，安装维保企业大于7000家。未来中国保有量将有可能达到1000万台。,12,13,14,第三节电梯的定义与主参数,1、电梯的定义、特种设备安全监察条例（国务院令第549号全文）对电梯的定义：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，包括载人（货）电梯、自动扶梯、自动人行道等。、2014年版特种设备目录对电梯的定义：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，包括载人（货）电梯、自动扶梯、自动人行道等。非公共场所安装且仅供单一家庭使用的电梯除外。2、电梯的主参数电梯的主参数是指额定载重量和额定速度、额定载重量（kg）:电梯的额定载重量主要有如下几种：400、630、800、1000、1250、1600、2000、2500kg等。、额定速度（m/s）:设计规定的电梯运行速度。为保证电梯正常运行所允许的电梯速度，单位为米/秒，额定速度与额定载重量一样，也是电梯设计与制造和选用的主要依据，因此也是电梯的主参数。电梯的额定速度常见为：0.63、1.00、1.60、2.5m/s等。,15,第四节电梯的规格型号与分类,一、电梯的规格型号包括八个参数组成1、电梯的用途：指客梯、货梯、医梯等。2、额定载重量:设计规定的电梯载重量。为保证电梯正常运行所允许的载重量，单位为千克或公斤，对制造厂而言是设计与制造的主要依据，对用户而言则是选用电梯的主要依据，因此是电梯的主参数。3、额定速度:设计规定的电梯运行速度。为保证电梯正常运行所允许的电梯速度，单位为米/秒，额定速度与额定载重量一样，也是电梯设计与制造和选用的主要依据，因此也是电梯的主参数。4、拖动方式：电梯采用的动力类型，有交流电力拖动、直流电力拖动及液力拖动三种。5、控制方式：对电梯的运行实行操纵的方式，即手动控制、按钮控制、信号控制、集选控制、并联控制、群控等。6、轿厢尺寸：指轿厢内部尺寸和外廓尺寸，以深宽表示，内部尺寸由梯种和额定载重量决定，外廓尺寸则关系到井道的设计。,16,7、门的型式：电梯门的结构型式，可分为中分式、旁开式及直分式等。8、层站数：各层楼用以出入轿厢的地点为站，电梯运行行程中的建筑层为层。如电梯实际行程15层，有11个出入轿厢的层门，则为15层11站。上述八个方面的内容，可以基本确定一台电梯的服务对象、运送能力、工作性能及对井道及机房的土建要求，因此被称为电梯的基本规格，上述这些内容的搭配方式，称为电梯系列型谱。二、电梯的型号1进口及外资电梯型号的表示随着改革开放，众多国外电梯制造厂家产品涌入国内及兴办合资、独资电梯制造厂。每个国家都有自己的电梯型号表示方法，合资厂也沿用引进国命名型号的规定使用，无法一一列举。总体分以下几类：以电梯生产厂家公司及生产产品序号如：TOEC90，前面的字母是厂家英文字头，为天津奥的斯电梯公司，90代表其产品类型号。以英文字头代表电梯的种类，以产品类型序号区分，如：三菱电梯GPS，前面字母为英文字头代表产品种类，代表产品类型号。以英文字头代表产品种类，配以数字表征电梯参数，如：“广日”牌电梯，YP15CO90，YP表示交流调速电梯，额定乘员15人，中分门，额定速度90mmin。以及其它表示方法等等。因此，必须根据其产品说明书了解其参数。,17,2我国标准规定电梯型号的表示1986年我国城乡建设环境保护部颁发的JJ4586电梯、液压梯产品型号的编制方法中，对电梯型号的编制方法作了如下规定：电梯、液压梯产品的型号由类、组、型、主参数和控制方式等三部分组成。第二、第三部之间用短线分开。第一部分是类、组、型和改型代号。类、组、型代号用具有代表意义的大写汉语拼音字母(字头)表示，产品的改型代号按顺序用小写汉语拼音字母表示，置于类、组、型代号的右下方。第二部分是主参数代号，其左上方为电梯的额定载重量，右下方为额定速度，中间用斜线分开，均用阿拉伯数字表示。第三部分是控制方式代号，用具有代表意义的大写汉语拼音字母表示。产品型号代号顺序如图11所示。,18,图11,19,说明：第一部分：第一个方格：为产品类型，在电梯、液压梯产品中，取“梯”字拼字字头“T”，表示电梯、液压梯“梯”产品。见表11。第二方格：为产品品种代号，即电梯的用途。K表示乘客电梯的“客”，H为载货电梯的“货”，L表示客货两用的“两”等，见表12。第三方格为产品的拖动方式，指电梯动力驱动类型。当电梯的曳引电动机为交流电动机，则可称其为交流电梯，以J表示“交”。曳引电动机为直流电动机时，可称为直流电梯，以Z表示“直”。对于液压电梯用Y表示“液”。见表13。第四方格为改型代号，以小写字母表示，一般冠以拖动类型调速方式，以示区分。第二部分：第一圆圈表示电梯的额定载重量，单位为公斤(kg)，为电梯的主参数。有：400、800、1000、1250等。第二圆圈表示电梯的额定速度，单位为米秒(ms)。有05、063、075、1、15、25ms等。第三部分：表示控制方式，见下表。,20,21,22,3电梯产品型号示例(1)TKJ100016JX表示：交流乘客电梯。额定载重量1000kg，额定速度16ms，集选控制。(2)TKZ80025JXW表示：直流乘客电梯。额定载重量800kg，额定速度25ms，微机组成的集选控制。(3)THY2000063AZ表示：液压货梯。额定载重量2000kg，额定速度063ms，按钮控制自动门。以上介绍的是我国1986年发布的电梯型号编制方法，它是用表征电梯基本参数的一些字母、数字和其它有关符号的组合，最大特点就是简单明了地表述电梯的基本参数。为了更好的掌握所使用电梯的基本参数，便于记忆，安全操作、使用、管理好电梯，我们可以根据此标准编制方法查出进口电梯的基本参数，一一对应，编制出比对型号来记忆是很方便、实用的。,23,三、电梯的分类根据建筑的高度、用途及客流量（或物流量）的不同，而设置不同类型的电梯。目前电梯的基本分类方法大致如下：1、按用途分类乘客电梯：为运送乘客设计的电梯，要求有完善的安全设施以及一定的轿内装饰。载货电梯：主要为运送货物而设计，通常有人伴随的电梯。医用电梯：为运送病床、担架、医用车而设计的电梯，轿厢具有长而窄的特点。杂物电梯：供图书馆、办公楼、饭店运送图书、文件、食品等设计的电梯。观光电梯：轿厢壁透明，供乘客观光用的电梯。车辆电梯：用作装运车辆的电梯。船舶电梯：船舶上使用的电梯。建筑施工电梯：建筑施工与维修用的电梯。其它类型的电梯，除上述常用电梯外，还有些特殊用途的电梯，如冷库电梯、防爆电梯、矿井电梯、电站电梯、消防员用电梯等。,24,2、按驱动方式分类交流电梯：用交流感应电动机作为驱动力的电梯。根据拖动方式又可分为交流单速、交流双速、交流调压调速、交流变压变频调速等。直流电梯：用直流电动机作为驱动力的电梯。这类电梯的额定速度一般在2.00m/s以上。液压电梯：一般利用电动泵驱动液体流动，由柱塞使轿厢升降的电梯。齿轮齿条电梯：将导轨加工成齿条，轿厢装上与齿条啮合的齿轮，电动机带动齿轮旋转使轿厢升降的电梯。螺杆式电梯：将直顶式电梯的柱塞加工成矩形螺纹，再将带有推力轴承的大螺母安装于油缸顶，然后通过电机经减速机带动螺母旋转，从而使螺杆顶升轿厢上升或下降的电梯。直线电机驱动的电梯：其动力源是直线电机。,25,3、按速度分类电梯无严格的速度分类，我国习惯上按下述方法分类。低速梯：常指低于1.00m/s速度的电梯。中速梯：常指速度在1.002.00m/s的电梯。高速梯：常指速度大于2.00m/s的电梯。超高速梯：速度超过5.00m/s的电梯。,26,4、按电梯有无司机分类有司机电梯：电梯的运行方式由专职司机操纵来完成。无司机电梯：乘客进入电梯轿厢，按下操纵盘上所需要去的层楼按钮，电梯自动运行到达目的层楼，这类电梯一般具有集选功能。5、按操纵控制方式分类手柄开关操纵：电梯司机在轿厢内控制操纵盘手柄开关，实现电梯的起动、上升、下降、平层、停止的运行状态。按钮控制电梯：是一种简单的自动控制电梯，具有自动平层功能，常见有轿外按钮控制、轿内按钮控制两种控制方式。信号控制电梯：这是一种自动控制程度较高的有司机电梯。除具有自动平层，自动开门功能外，尚具有轿厢命令登记，层站召唤登记，自动停层，顺向截停和自动换向等功能。集选控制电梯：是一种在信号控制基础上发展起来的全自动控制的电梯，与信号控制的主要区别在于能实现无司机操纵。并联控制电梯：23台电梯的控制线路并联起来进行逻辑控制，共用层站外召唤按钮，电梯本身都具有集选功能。群控电梯：是用微机控制和统一调度多台集中并列的电梯。群控有梯群的程序控制、梯群智能控制等形式。,27,6、其它分类方式按机房位置分类，则有机房在井道顶部的（上机房）电梯、机房在井道底部旁侧的（下机房）电梯，以及有机房在井道内部的（无机房）电梯。按轿厢尺寸分类，则经常使用“小型”、“超大型”等抽象词汇表示。此外，还有双层轿厢电梯等。,第五节电梯的总体结构及基本要求电梯是机、电一体化产品。其机械部分好比是人的躯体，电气部分相当于人的神经，控制部分相当于人的大脑。各部分通过控制部分调度，密切协同，使电梯可靠运行。一、电梯的总体结构电梯一般由其所依附的建筑物和不同功能的八个系统组成,28,29,电梯八个系统的功能及其构件与装置,30,二、电梯的基本要求1、电梯的基本要求：、安全可靠，方便舒适。、起、制动平稳，噪音低，故障率低。、操作方便，平层准确。电梯的安全性和可靠性是贯穿于设计、制造、安装；维护、检验、使用各个环节的系统工程。元件的可靠性是降低故障的重要因素。舒适主要是人的主观感觉，一般称为舒适感，主要与电梯的速度变化和振动有关，且与安装质量、维护质量有关。电梯的基本要求是所有投入运行的电梯应达到的最基本性能要求，即整机性能指标，在国标GBT10058电梯技术条件中有明确的指标，除了严格的安全指标保证安全运行外，对舒适感，常以速度特性、工作噪音、平层准确度作为主要性能指标。2、电梯的速度曲线和乘坐感觉电梯的运行可以分为几个阶段：启动阶段、加速阶段、匀速（稳速）阶段、减速阶段和停车阶段（对于以时间为停车原则的驱动系统，则还有一个爬行阶段）,31,理想的速度曲线如图所示,乘坐感觉的不舒适主要产生在电梯加速、减速阶段，人对电梯的速度变化特别敏感，尤其是垂直运动对人体的影响大。不舒适感包括上浮感、下沉感、浮游感、失重感、不平稳感（上下振动及垂直振动）等加速度小，加速度变化率小，电梯加速时不会出现急剧的速度变化而产生振动，舒适感好，但加速时间长。理想加速度曲线为梯形，加速度变化率曲线为方波，由于加速度变化率对人体具有特别重要的影响，因此又称为生理系数。对于加速度和减速度的最大值及平均值，国标均有明确的规定:a1.5m/s2,32,3、电梯的工作条件电梯的工作条件是使电梯正常运行的环境条件。如果实际工作环境与标准的工作条件不符，电梯难于正常运行，可能使故障率增加，缩短使用寿命。因此特殊环境使用的电梯在订货时就应提出特殊的使用条件，制造厂将依据所提出的使用条件进行设计制造。国家标准GBT10058电梯技术条件对电梯工作条件规定如下：、海拔高度不超过1000m；、机房内的空气温度保持在540之间；、运行地点的最湿月，月平均最高相对湿度为90，同时该月月平均最低温度不高于25