电梯概述及基础知识课件

电梯概述及基础知识电梯概述及基础知识1.电梯概述1.电梯概述1.1定义“电梯”一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物。也有台阶式，踏步板装在履带上连续运行，俗称自动电梯。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的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。英译：elevator(商业用词）；lift，movingstaircase；而斜行的扶梯称为escalator。国家颁布的《住宅设计规范》（GB50096-2011）规定：4.1七层及七层以上住宅或住户入口层楼面距室外设计地面的高度超过16m的住宅必须设置电梯。1.1定义“电梯”一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状1.2电梯历史古代的中国及欧洲各国都有以辘轳等工具垂直运送人和货物。现代的升降机是十九世纪蒸汽机发明之后的产物。1845年，第一部液压升降机诞生，当时使用的液体为水。1853年，美国人艾利莎·奥的斯（ElishaOtis）发明自动安全装置，大为提高钢缆曳引升降机的安全。1857年3月23日，美国纽约一家楼高五层的商店安装了首部使用奥的斯安全装置的客运升降机。自此以后，升降机的使用得到了广泛的接受和高速的发展。最初的升降机是由蒸汽机推动的，因此安置的大厦必须装有锅炉房。1880年，德国人西门子发明使用电力的升降机，从此名副其实的“升降机”正式出现。中国首个安装升降机的城市是上海。1907年，位于公共租界内的六层高的汇中饭店安装了两部奥的斯升降机。1.2电梯历史古代的中国及欧洲各国都有以辘轳等工具垂直运送1.3中国电梯历史据统计,截至2012年底,全国在用电梯总数已达245万台,并以每年20%左右的速度增长,电梯保有量、年产量、年增长量均位列世界第一。100多年来，中国电梯行业的发展经历了以下几个阶段：①对进口电梯的销售、安装、维保阶段(1900～1949年)，这一阶段我国电梯拥有量仅约1100多台；②独立自主，艰苦研制、生产阶段（1950～1979年），这一阶段我国共生产、安装电梯约1万台；③建立三资企业，行业快速发展阶段（自1980年至今），这一阶段我国共生产、安装电梯约300万台。目前，我国已成为世界最大的新装电梯市场和最大的电梯生产国。1.3中国电梯历史据统计,截至2012年底,全国在用电梯总1.4世界顶级电梯品牌（美国）奥的斯OTIS电梯（瑞士）迅达Schindler电梯

（德国）蒂森克虏伯ThyssenKrupp电梯（芬兰）通力KONE电梯（日本）三菱Mitsubishi电梯（日本）日立HITACHI电梯（日本）东芝Toshiba电梯（日本）富士达FUJITEC电梯1.4世界顶级电梯品牌（美国）奥的斯OTIS电梯1.5国内知名的电梯品牌西子奥的斯迅达（中国）蒂森克虏伯曼隆电梯上海三菱电梯日立（中国）原广日电梯东芝电梯（中国）上海华蒂电梯华升富士达电梯巨人通力电梯西继讯达电梯上海永达电梯1.5国内知名的电梯品牌西子奥的斯东芝电梯（中国）1.6民族品牌苏州康力苏州江南嘉捷苏州申龙苏州东南上海爱登堡沈阳博林特沈阳三洋帝奥森赫电梯-浙江莱茵（联合）许昌许继西门子1.6民族品牌苏州康力1.7电梯分类-用途乘客电梯，为运送乘客设计的电梯，要求有完善的安全设施及轿内装饰。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，轿厢长而窄。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。特殊类型的电梯，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、斜行电梯、核岛电梯等。1.7电梯分类-用途乘客电梯，为运送乘客设计的电梯，要求有1.8电梯分类-驱动交流电梯，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（或皮带）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。1.8电梯分类-驱动交流电梯，用交流感应电动机作为驱动力的1.9电梯分类-速度电梯无严格的速度分类，中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1.00～2.00m/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。随着电梯技术的不断发展，电梯速度越来越高，区别高、中、低速电梯的速度限值也在相应地提高。1.9电梯分类-速度电梯无严格的速度分类，中国习惯上按下述1.10电梯分类-控制手柄开关操纵，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，2台电梯的控制线路并联起来进行逻辑控制，单用/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1.10电梯分类-控制手柄开关操纵，电梯司机在轿厢内控制操1.11电梯分类-机房及其他机房在井道顶部的（上机房）电梯;机房在井道底部旁侧的（下机房）电梯;机房在井道内部的（无机房）电梯。上机房无机房1.11电梯分类-机房及其他机房在井道顶部的（上机房）电梯1.12特别类型的电梯斜行升降机部分升降机的升降机行走的轨道并非垂直，例如埃菲尔铁塔上，由奥的斯设计的升降机即是。类似的例子还有香港沙田宝福山（迅达），香港警署斜梯（莱茵）。双层升降机部分升降机的轿箱是双层的，为疏解较高大楼庞大的人口，如马来西亚吉隆坡的国油双塔（奥的斯）、香港的国际金融中心二期（奥的斯）、新鸿基中心（奥的斯）、鲗鱼涌港岛东中心（奥的斯）、香港铜锣湾世贸中心商场（东芝）、九龙港铁站上盖环球贸易广场（迅达升降机）、铜锣湾希慎广场（三菱）和台湾的台北101（东芝）等大楼的升降机皆是。TWIN德国蒂森克虏伯电梯侧于近年设计了一款共用井道的升降机名为TWIN，2个机箱位于同一井道，互相配合各自运行。1.12特别类型的电梯斜行升降机1.13世界最快的电梯世界最快速的电梯哈里发塔包含目前世界最快的电梯，速度达18米/秒（64公里/小时或40英里/小时），先前世界最快的电梯在台湾的台北101，达16.8米/秒（1010米/分，60.6公里或37.7英里/小时）。哈里发塔总计57部电梯，其主电梯高504米，上升高度世界第一，位置在塔中央；不过并没有直达最高169层楼，必需在第43、76和123层的转乘区换搭乘电梯；并且电梯在1分钟内可达第124楼世界最高室外观景台。高度：828米楼层：163层1.13世界最快的电梯世界最快速的电梯2.电梯基本知识2.电梯基本知识2.1电梯组成电梯基本组成部分：机械部分电气部分从空间上划分：机房部分-电源开关、控制柜、曳引机、导向轮、限速器。井道部分-导轨、导轨支架、对重、缓冲器、限速器张紧装置、补偿链、 随行电缆、底坑、井道照明。层站部分-层门（厅门）、呼梯装置（召唤盒）、门锁装置、

层站开关门装置、层楼显示装置。轿厢部分-轿厢、轿厢门、安全钳装置、平层装置、安全窗、导靴、开门机、轿内操纵箱、指层灯、通讯报警装置。2.1电梯组成电梯基本组成部分：2.2电梯机房部分电梯机房(控制间)：一般设置在电梯井道顶部(机房上置式)。机房内设备：曳引机、导向轮、控制柜、限速器、总电源控制盒等。“虽然乘客看不列它，但它和人的心脏一样重要，电梯的运行全靠它！”

2.2电梯机房部分电梯机房(控制间)：一般设置在电梯井道顶2.2.1曳引机曳引系统和曳引机的组成曳引系统组成：曳引机、曳引绳、导向轮、反绳轮等。曳引机作用：是电梯轿厢升降的主拖动机械。曳引钢丝绳：的两端分别连接轿厢和对重（或者两端定在机房上），依靠钢丝绳与曳引轮绳槽之间的摩擦力来驱动轿厢升降。导向轮的作用：分开轿厢和对重的间距，采用复绕型时还可增加曳引能力。导向轮安装在曳引机架上或承重梁上。2.2.1曳引机曳引系统和曳引机的组成曳引机作用：齿轮曳引机－用于低、快速电梯（<2.0m/s），有减速箱、常用蜗轮 蜗杆传动、传动比大、运行平稳、噪音较低、体积较小。无齿轮曳引机－用于高速和超高速电梯（>2.0m/s），传动效率高、 噪音小、传动平稳。2.2.1曳引机齿轮曳引机－用于低、快速电梯（<2.0m/s），有减速箱、常曳引机结构：电动机制动联轴器制动器减速器(无齿轮曳引机没有减速箱)曳引轮底座光电码盘（调速电梯装有）2.2.1曳引机曳引机结构：电动机2.2.1曳引机制动器制动器是安全装置。 在正常断电或异常情况下均可实现停车。 电磁制动器安装在电动机轴与蜗杆轴的 连接处；电梯一般采用常闭式双瓦块型直流电磁 制动器，其性能稳定，噪声小，制动可靠。结构组成：制动电磁铁、制动臂、 制动瓦块、制动弹簧工作原理：电梯准备通电启动时，制动器 上电松闸；当电梯停止运行，或电动机掉 电时，制动器立即断电并靠弹簧力使制动 器制动，曳引机停止运行并制停轿厢运行。2.2.1曳引机制动器2.2.1曳引机对于有齿轮曳引机，在曳引电动机转轴和曳引轮转轴之间安装减速器(箱)。目的：将电动机轴输出的较高转速降低到曳引轮所需的较低转速，同时得到较大的曳引转矩，以适应电梯运行的要求。按传动方式分：蜗轮蜗杆传动（多采用）斜齿轮传动减速器2.2.1曳引机对于有齿轮曳引机，在曳引电动机转轴和曳引轮转轴之间安装减速器嵌挂钢丝绳，绳两端分别与轿厢和对重装置连接。安装位置：有齿轮曳引机――安装在减速器中的蜗轮轴上；无齿轮曳引机――装在制动器的旁侧，与电动机轴、制动器轴在同一轴线上。工作原理：当曳引轮转动时，通过曳引绳和曳引轮之间的摩擦力(也叫曳引力)，驱动轿厢和对重装置上下运动。曳引轮的材料及结构材料：曳引轮的材质对曳引钢绳和绳轮本身的使用寿命都有很大影响。由于曳引轮要承受轿厢、载重量、对重等装置的全部重量，所以在材料上多用球墨铸铁，以保证一定的强度和韧性；因为球状石墨结构能减小曳引钢丝绳的磨损。曳引轮2.2.1曳引机嵌挂钢丝绳，绳两端分别与轿厢和对重装置连接。曳引轮2.2.1导向轮：将曳引钢丝绳引向对重或轿厢的钢丝绳轮，安装在曳引机架或承重粱上。反绳轮：设置在轿厢顶部和对重顶部位置的动滑轮以及设置在机房里的定滑轮。其作用是根据需要，将曳引钢丝绳绕过反绳轮，用以构成不同的曳引绳传动比。根据传动比的不同，反绳轮的数量可以是一个、两个或更多。曳引绳传动比:是曳引绳线速度与轿厢运行速度的比值。2.2.2导向轮和反绳轮导向轮：将曳引钢丝绳引向对重或轿厢的钢丝绳轮，安装在曳引机架组成：钢丝－是钢丝绳的基本强度单元，要求有很高的韧性和强度，通常由含碳量为0.5％～0.8％的优质碳钢制成。钢丝的质量根据韧性的高低，即耐弯次数的多少，可分为特级、I级、Ⅱ级。电梯采用特级钢丝。我国电梯使用的曳引绳钢丝的强度有1274、1372和1519N／mm2三种。绳股－按绳股的数目有6、8和18股绳之分。股数多其疲劳强度就高。电梯一般采用6股和8股钢丝绳。

绳芯－绳芯是被绳股缠绕的挠性芯棒，起支承和固定绳股的作用，并储存润滑油。绳芯有纤维芯和金属芯两种。电梯曳引绳采用纤维芯。2.2.3曳引钢丝绳及端接装置组成：2.2.3曳引钢丝绳及端接装置电梯控制柜安装在曳引机旁边，是电梯的电气装置和信号控制中心。早期的电梯控制柜中有接触器、继电器、电容、电阻器、信号继电器、供电变压器及整流器等。目前，电梯控制柜大多由全电脑板控制。控制柜的电源由机房的总电源开关引入，电梯控制信号线由电线管或线槽引出，进入井道再由扁型或圆型随行电缆传输。由控制柜接触器引出的驱动电力线，用电线管送至曳引机的电动机接线端子。2.2.4控制柜电梯控制柜安装在曳引机旁边，是电梯的电气装置和信号控制中心。2.2.5限速器－安全钳限速器：安装在电梯机房的地面上；安全钳：安装在轿厢两侧，贴近电梯导轨，它的联动装置设在轿顶；张紧装置：位于井道底坑内，固定在轿厢导轨背面，作用是张紧限速器钢丝绳；该绳两端分别绕过限速器轮和底坑张紧轮，两个接头固定在轿厢侧面。工作原理：当轿厢运行时，通过限速钢丝绳带动限速轮旋转，当轿厢向下运行速度超过电梯额定速度的115％以上时，限速器上的电气开关先动作，切断电梯安全回路，曳引电动机和制动器的电源失电，制动器动作并抱闸；使限速器机械动作，楔块便卡住限速钢丝绳。由于轿厢仍会继续向下运行，将安全钳连动装置向上提起，将轿厢紧紧地卡在导轨之间。2.2.5限速器－安全钳限速器：安装在电梯机房的地面上；2.3电梯井道部分井道部分:导轨

导轨支架对重缓冲器限速器张紧装置补偿链随行电缆减速开关底坑井道照明2.3电梯井道部分井道部分:导轨导轨和导靴是电梯轿厢和对重的导向部分。导轨种类：T型、L型（低速）、槽行、其他导轨长度一般为3～5m，不允许采用焊接和螺栓直接连接，需用专门的连接板连接。对导轨的材料、表面粗糙度、安装精度都有要求。2.3.1导轨导轨和导靴是电梯轿厢和对重的导向部分。2.3.1导轨导靴的凹形槽与导轨的凸形工作面配合，使轿厢或对重沿着导轨上下移动实现导向功能。通常，导靴与导轨间存在摩擦。导靴的安装位置电梯轿厢导靴被安装在轿厢上梁和底部安全钳座的下面与导轨接触处，每台电梯的轿厢共安装4套。对重导靴安装在上、下横梁两侧端部、每台电梯的对重侧安装4套导靴。2.3.2导靴导靴的凹形槽与导轨的凸形工作面配合，使轿厢或对重沿着导轨上下导靴的分类固定式滑动导靴－－常用于低速载货电梯中。电梯运行速度<0.63m/s。导靴与导轨之间存在一定的间隙，随着运行时间，间隙会越来越大，电梯运行中会出现晃功。保养时常常需要用黄油润滑导轨。弹性滑动导靴－－弹性导靴的靴头只能在弹簧的压缩方向上作轴向移动。靴头是浮动的。弹性滑动导靴的弹簧压缩值是可调的。滚轮式导靴－－由滚轮、弹簧、靴座、摇臂组成。滚轮代替了滑动导靴，大大减小了运行的摩擦力，使电梯运行平稳、舒适、噪声小、节约能源。2.3.2导靴导靴的分类2.3.2导靴作用：减小电梯曳引机的输出功率；减小曳引轮与钢丝绳之间的摩擦曳引力，延长钢丝绳寿命；如果电梯在“冲顶”和“蹲底”时，使电梯失去曳引条件。对重装置的重量计算公式：P=G+KQP－对重侧总重量；G－轿厢自重；Q－电梯额定载重。K－0.45～0.55（轻载取小值，重载取大值）；2.3.3对重作用：2.3.3对重缓冲器的作用是电梯最后一道保护装置。将运动着的轿厢和对重在一定的缓冲行程或时间内减速停止。“轿厢或对重谁掉下来都不是它的责任，但它却是电梯中最倒霉的一个倒霉蛋，因为谁掉下未都要砸到它”缓冲器安装在底坑内，2吨以上贷梯轿厢下装两个缓冲器，2吨以下电梯轿厢下装1个缓冲器。对重侧一般只配1个缓冲器。2.3.4缓冲器缓冲器的作用2.3.4缓冲器缓冲器的类型弹簧缓冲器--是一种蓄能型缓冲器，常用于低速电梯(<=1.0m/s)中，由缓冲胶垫、缓冲座、圆柱螺旋型弹簧座组成。液压缓冲器—是耗能型缓冲器，常用于快速与高速电梯中(>1.0m/s)，由缓冲垫、复位弹簧、柱塞、环形节流孔、变量棒、缸体组成。特点：缓冲平稳。基本原理是小孔节流作用将冲击动能转化为热能。辅助弹簧可吸收第一次冲击，也可使缓冲器复位。2.3.4缓冲器缓冲器的类型2.3.4缓冲器当电梯提升高度超过30m以上时，悬挂在曳引轮两侧的曳引钢丝绳的重量不能再忽略不计了。为了减小曳引机的输出功率，就要抵消曳引钢丝绳的重量对电梯运行的影响。采取在轿厢底部和对重底部加装补偿装置。补偿链：近几年发展了多个品种，有：带有消音麻绳的补偿链，对于低速、快速电梯常采用。它造价低，结构简单。带胶套的补偿链，此类补偿链不用麻绳，而是用耐磨的聚乙烯材料将补偿铁链包住。噪音小。全塑平衡补偿链（补偿链外包橡胶)。噪音更小2.3.5补偿装置当电梯提升高度超过30m以上时，悬挂在曳引轮两侧的曳引钢丝绳“电梯中的大动脉，一旦有断裂现象，必将产生大失血，后果不堪设想”轿厢内外所有电气开关、照明、信号控制线等都要与机房控制柜连接，轿内按钮也要与机房控制柜连接，所有这些信号的信息传输都需要通过电梯随行电缆。随行电缆在轿厢底部固定牢靠并接入轿厢。2.3.6随行电缆“电梯中的大动脉，一旦有断裂现象，必将产生大失血，后果不堪设为防“冲顶”、“蹲底现象，在井道中常设置减速开关、限位开关和极限开关。种类：减速开关(强迫减速开关)-安装在电梯井道内顶层和底层附近，第1道防线。限位开关(端站限位开关)-电梯同样有上、下限位开关各1个，安装在上下减速开关的后面。上限位开关动作后，如下面层楼有召唤，电梯能下行；下限位开关动作后，如上面楼召唤，电梯也能上行。极限开关(终端极限开关)――是电梯安全保护装置中最后一道电气安全保护装置。有机械式和电气式两种。机械式常用于慢速载货电梯，是非自动复位的；电气式常用于载客电梯中（该开关动作后电梯不能再启动，排除故障后在电梯机房将此开关短路，慢车离开此位置之后才能使电梯恢复运行）。国标规定：极限开关必须在轿厢或对重末触及缓冲器之前动作。2.3.7减速开关为防“冲顶”、“蹲底现象，在井道中常设置减速开关、限位开关和2.4电梯层站部分位于电梯各层厅外，包括电梯层门、召映按钮、楼层显示、消防开关。2.4电梯层站部分位于电梯各层厅外，包括电梯层门、召映按钮组成：轿厢架、轿厢壁、轿厢底、轿厢顶、轿门。尺寸：高度不小于2米，宽度和深度由实际载重量而定，国标规定，载客电梯轿厢额定载重量约350kg／m2（其它电梯有不同规定）。杂物梯每格净高小于1.2m。轿厢载客人数按每人75kg计算。2.5电梯轿厢部分2.5.1轿厢组成：轿厢架、轿厢壁、轿厢底、轿厢顶、轿门。2.5电梯轿厢操纵盘上功能：装有对讲机、紧急救援开关－警铃按钮、开关门按钮、楼层按钮等供乘客使用；在操纵箱的下面带钥匙锁控制盒内，有检修上或下行点功按钮、直驶按钮、风扇电源开关、照明电源开关、司机／自动开关、检修/自动开关、停止开关、独立运行开关等供专业技术人员使