电梯基本原理与结构

1、电梯基本原理与结构电梯的基本构造与技术发展上海交通大学 张鹏外泄电梯的定义什么是电梯(lift or elevator)？Ø 电梯是服务于规定楼层的固定式升降设备。Ø 电梯具有至少一个轿厢，运行在至少两列垂直的倾斜角小于15°的刚性导轨之间。轿厢型式便于乘客出入或装卸货物。与结构Ø 电梯适合于装置在两层以上的员或货物的垂直提升设备。内，是输送人上海交通大学 张鹏外泄现代化的高楼离不开电梯电梯是中最主要的垂直交通工具；电梯井道空间在整幢大楼的整体相当大的比例；空间中占据电梯的能耗是整幢能耗的重要组成部分；电梯设备的日常维护和保养是心任务之一。维保的核在超中

2、，电梯的作用在一定程度上比更为重要！物本身上海交通大学 张鹏外泄中的电梯群系统东方明珠：6台电梯：60台电梯，18台自动扶梯金茂纽约世贸中心大楼：208台电梯，49台自动扶梯约翰汉考克中心大楼：43台电梯，12台自动扶梯中的电梯群系统由一系列速度、载重量、提升高度和用途不同的电梯组成！上海交通大学 张鹏外泄电梯群系统的组成货梯、服务梯等（中速梯）服务中（高速梯）服务最（超高速梯）服务中低层（中速梯）服务低层（低速梯）上海交通大学 张鹏外泄楼层数1007550250电梯群系统的组成上海交通大学 张鹏外泄电梯的历史与发展-电梯的雏形早在公元前2600年，埃及人在建造金字塔时就使用了最原始的升降系统

3、，这套系统的基本原理至今仍无变化： 即一个平衡物下降的同时，负载平台上升。我国劳动发明了辘轳，还有很多用于向高处提升重物的手动升降设备；上海交通大学张鹏外泄电梯的历史与发展驱动电梯的出现1852年，世界上第一台电梯在德国诞生，由电动，用于运送粮食；1858年，以蒸汽机为动力的电梯在美国诞生，用于纽约的一台乘客电梯；之后，阿姆斯特朗发明了水压梯，代替蒸汽机梯，这是拖现在电梯的前身；这些电梯与现代电梯的本质区别在于，它们没有安全装置！上海交通大学 张鹏外泄电梯的历史与发展现代电梯的诞生1854年，美国人奥的斯进行了安全装置的试验；1857年，第一台具有安全装置的载人电梯问世；1889年，奥的斯公司

4、在纽约试制一台电力驱动蜗轮蜗杆的电梯。这一设计思想为现代化的电梯奠定了基础，它的基本结构至今任被广泛使用！至此，现代电梯开始正式进入人们的日常生活，为不断升高的高楼提供重要的垂直工具！上海交通大学 张鹏外泄电梯的历史与发展现代电梯的发展1900年，交流电机驱动电梯诞生，代替传统直流电机，之后又发展成为交流双速电梯，是电梯的速度和舒适性都有大幅提升。同年，第一台自动扶梯问世；1903年，曳引式电梯出现，代替传统的滚筒式驱动，提高了电梯的速度和安全性，减少了体积；与此同时，又发展了发电机组，出现采用直流变压方式的直流电机，制成无齿轮变频直流高速电梯，使电梯的拖动性能更加；上海交通大学 张鹏外泄滚筒

5、式驱动与曳引式驱动滚筒式驱动曳引式驱动上海交通大学 张鹏外泄电梯的历史与发展现代电梯的发展1915年，电梯自动平层系统设计；1933年，出现6m/s的高速电梯；，出现群控电梯。首批46台群控电梯，在纽约被使用；1953年，第一台自动人行道研制；1955年，出现小型计算机（真空管）1962年，8m/s的超高速电梯投入市场；的电梯；1963年，制成无触点半导体逻辑电梯；1967年，可控硅应用于电梯，使电梯拖动系统结构简化，性能提高；集成电路被应用于电梯，1972年出现数控电梯；上海交通大学 张鹏外泄电梯的历史与发展现代电梯的发展1976年，微机开始应用于电梯，使电梯的电气控制，进入一个新的发展时期

6、；之后几年，又出现交流调频、调压电梯，开拓了电梯电力拖动的新领域，结束了直流电梯独占高速领域的局面；1984年，推出了用交流电变压变频调速拖动系统（VVVF）电梯；，诞生了第一台直线电电梯；近年来，永磁电机（PM）同步驱动的电梯已经成为市场的主流；上海交通大学 张鹏外泄中国电梯的历史与发展1907年，奥的斯公司在上海的汇中饭店（今南楼）安装了2台电梯。这2台电梯被认为是我国最早使用的电梯。1931年，华才林在上海常德路648弄9号内开设了华恺记电梯水电铁工厂，从事电梯安装、维修业务。该厂成为开办的第1家电梯工程企业。1935年，位于上海的南京路、路交口的9层高度的大海第一百货商店）安装了2台奥

7、的斯公司的新公司（2台轮带式单人自动扶梯。这2台自动扶梯安装在铺面商场至2楼、2楼至3楼之间，面对南京路大门。这2台自动扶梯被认为是我国最早使用的自动扶梯。上海交通大学 张鹏外泄中国电梯的历史与发展1951年冬，梯，任务交给了我国工程技术安装1台我国提出要在北京制造的电（私营）从庆生电机厂。4个多月后，第1台由 设计制造的电梯诞生了。该电梯载重量为1000kg，速度为0.70m/s，交流单速、手动。1952年，上海交通大学设置起重机械制造专业，还专门开设了电梯课程。1954年，上海交通大学起重，电梯技术是研究方向之一。1959年9月，公私合营上海电梯厂为北京机械制造专业开始招收等工程制造安装了

8、81台电梯和4台自动扶梯。其中这4台AC2-59型双人自动扶梯是我国自行设计和制造的第1批自动扶梯，由上海电梯厂与上海交通大学共同研制，安装在当时的北京火车站。1967年，上海电梯厂为大酒店制造出直流快速群控电梯，载重量1 000kg，速度1.70m/s，4台群控，这是上海电梯厂最早生产的群控电梯。上海交通大学 张鹏外泄中国电梯的历史与发展1982年4月，市电梯厂、直流电机厂、蜗轮机厂组市电梯公司。9月30日，该公司电梯试验塔竣工，塔高建成立114.7m，其中试验井道5个。这是我国最早建立的电梯试验塔。1985年8月，中国迅达上海电梯厂试制2台并联2.50m/s高速电馆。北京电梯厂生产了中国第

9、1梯，安装在上海交通大学包兆龙的交流调速电梯，载重量1000kg，速度1.60m/s，安装在馆。台微机北京1988年12月，上海三菱电梯引进技术生产了中国第1台变压电梯，载重量700kg，速度为1.75m/s，安装在上海市静安变频宾馆。1998年10月28日，位于上海浦东的金茂落成，它是中国最高的，世界第4高。楼高420m，88层。金茂配置电梯61摩天台，自动扶梯18台。2台三菱电机公司额定载重量2500kg、速度为9.00m/s的超高速电梯是当时我国额定速度最快的在用电梯。上海交通大学 张鹏外泄蓬勃发展的中国电梯工业1907年到，中国（主要是上海）各大楼共安装了进口电梯不足2000台，其中没

10、有一台是中国制造的。1979年，建国以来30，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。自二十世纪90年代中期，中国的电梯市场需求量迅猛增长，2000年以后，每年递增2030%， 2008年达到23万台，超过世界总量的1/3，已成为全球最大的市场。上海交通大学 张鹏外泄蓬勃发展的中国电梯工业上海交通大学 张鹏外泄蓬勃发展的中国电梯工业上海交通大学 张鹏外泄上海在用电梯情况根据上海市质量技术特种设备监察数据库提供的数据，截止2011年底，上海市在用电梯总量超过15万台。由于上海市电梯使用的时间跨度较大以及增长迅速，整体呈现出种类繁杂以及老旧电梯比较多的

11、特点。上海交通大学 张鹏外泄上海在用电梯情况电梯分类曳引式电梯75.48%无机房8.96%电梯0.91%自动扶梯、人行道 9.45%杂物电梯5.20%上海交通大学 张鹏外泄上海在用电梯情况上海交通大学 张鹏外泄典型的超高速电梯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）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）陆速度最快且运行距离最长的电梯：上海金融中心，速度最高达每秒10米，提升高度约400米。（600米/分）上海交通大学 张鹏

12、外泄典型的超高速电梯1994年10月，当时亚洲第1高、世界第3高的上海东方明珠电视塔落成，塔高468m。该塔配置奥的斯公司电梯、自动扶梯20余部，其中装有中国第1台双层轿厢电梯，中国第1台圆形轿厢三导轨观光电梯（额定载重量4 000kg）和2台7.00m/s的高速电梯。1998年10月28日，位于上海浦东的金茂落成，它是当时中国最高的摩天，当时世界第4高。楼高420m，88层。2台三菱电机公司额定载重量2 500kg、速度为9.00m/s的超高速电梯是当时我国额定速度最快的在用电梯。上海交通大学 张鹏外泄电梯的未来人性化与智能化绿色电梯与和谐电梯水平与垂直太空电梯工具的结合上海交通大学 张鹏外

13、泄电梯的运行工作情况电梯在垂直运行的过程中，有起点站也有终点站。对于三层以上的物内的电梯，起点站和终点站之间还设有停靠站。各层站的层外设有召唤箱，箱上设置有供乘用人员召唤电梯用的召唤按钮。而电梯（杂物梯除外）的轿厢内都设有按钮，供乘用箱，其上设有与层站对应的电梯上下运行。电梯的运行类似公共汽车，在起点站和终点站（非固定）之间往返运行，在运行方向前方的停靠站上有顺向的指令信号，电梯到站能自动平层停靠开门下客或接客。上海交通大学 张鹏外泄电梯的召唤和操作面板上海交通大学 张鹏外泄电梯的安全运行，必须有高素质的专业电梯发生事故的Ø 电梯的设计和制造有缺陷；Ø 电梯的安装技术达不到

14、要求，不符合安装质量规范；Ø 缺少正常的维护，维修技术也达不到要求，电梯带病运行；Ø 缺少严格的检查、检验和管理制度；Ø 造作 作规范；Ø 无证（也包括司机、维修和管理）安全操上岗作业；上海交通大学 张鹏外泄曳引电梯的基本结构电力拖动系统曳引系统电气系统轿厢导向系统门系统重量平衡系统安全保护系统上海交通大学 张鹏外泄电梯所占的空间上海交通大学 张鹏外泄电梯各部分的专业术语电梯各部分的专业术语可查阅GB7024-2008电梯、自动扶梯、自动人行道术语 上海交通大学 张鹏外泄电梯的主参数额定载重量：电梯设计所规定的轿内最大载荷乘客电梯、客货电梯、病床电梯通常

15、采用320kg、400kg、630kg、800kg、1 000kg、1 250kg、1 600kg、2 000kg、2 500kg等系列， 载货电梯通常采用630kg、1 000kg、1 600kg、2 000kg、3 000kg、5 000kg等系列，杂物电梯通常采用40kg、100kg、250kg等系列。额定速度：电梯设计所规定的轿厢速度推荐乘客电梯、客货电梯、病床电梯采用0.63m/s、1.00m/s、1.60m/s、2.50m/s等系列，载货电梯采用0.25m/s、0.40m/s、0.63m/s、1.00m/s等系列，杂物电梯采用0.25m/s、0.40m/s等系列。而实际使用上则还有

16、0.50m/s、1.50m/s、1.75m/s、2.00m/s、4.00m/s、6.00m/s等系列。上海交通大学 张鹏外泄电梯的基本规格（1） 电梯的用途或服务对象。（2） 电梯的主参数。包括电梯额定载重量、额定速度。（3） 驱动方式。（4）联方式。手柄开关、群控等。、按钮、信号、集选、并（5）轿厢形式与轿厢。（6）井道形式与。（7） 厅轿门形式。按开门方式可分为中分式、旁开式、直分式等；按方式可分为手动开关门、自动开关门等。（8） 开门宽度与开门方向。开门宽度是指厅轿门完全开启时的净宽度。根据开门方向确定左开门或右开门。（9） 层站数。电梯运行其中的地点称为站。（10） 提升高度和井道高度

17、。（11） 顶层高度和底坑深度。（12） 机房形式。上机房、下机房、无机房等。上海交通大学 张鹏的层楼称为层，各层楼用以进出轿厢的外泄电梯的分类按照驱动方式分类Ø 交流电梯交流单速，交流双速，交流调速，交流高速Ø 直流电梯直流快速，直流高速Ø电梯柱塞直顶式，柱塞侧顶式Ø 齿轮齿条电梯Ø 螺杆式电梯Ø 直线电机驱动的电梯上海交通大学 张鹏外泄电梯的分类按照用途分类Ø 乘客电梯Ø 载货电梯Ø 病床电梯（医梯）Ø 服务电梯（杂物梯）Ø 观光电梯Ø 车辆电梯Ø 船舶电梯&#

18、216;施工电梯Ø 其他（冷库电梯、防爆电梯、矿井电梯、电站电梯、消防电梯等）上海交通大学 张鹏外泄电梯的分类按照额定速度分类Ø 低速电梯额定速度小于1m/sØ 中速电梯额定速度为1m/s2m/sØ 高速电梯额定速度大于2m/sØ 超高速电梯额定速度大于5m/s上海交通大学张鹏外泄电梯的分类按照有无司机分类Ø 有司机电梯Ø 无司机电梯Ø 有/无司机电梯上海交通大学张鹏外泄电梯的分类按照Ø 手柄开关方式分类Ø 按钮电梯轿厢外按钮，轿厢内按钮Ø 信号Ø 集选Ø 并联Ø 群控电梯电梯电梯电梯梯群的程序，梯群的智能上海交通大学 张鹏外泄电梯的分类按机房分类（上置式、下置、侧置、有/无机房）按轿厢分类（单或双轿厢）按载重量分类（大吨位、小吨位）上海交通大学 张鹏外泄特殊电梯斜行电梯双轿厢电梯（固定层距或可变层距）TWIN电梯（一个井道中有两个轿厢可转移的电梯（奥特赛系统） 立体停车场用电梯施工电梯（施工升降机）