用微课学 电梯及控制技术（第2版）课件 项目2 电梯的基本结构

电梯的基本结构知识要求（1）了解电梯的空间布局结构（2）了解曳引系统、导向系统、门系统、轿厢系统、重量平衡系统、安全保护系统的组成及作用（3）熟悉电梯各机械部件的原理、结构及使用技能要求（1）能对电梯的机械部件其进行简单拆装、更换和维修（2）能对电梯门系统进行拆装和调整项目分析电梯是机与电紧密结合的复杂产品，其基本组成包括机械和电气两大部分。从空间上来看，电梯设备并非是独立的整体设备，而是由机电合一的相关部件和组合件安装设置在机房、井道、轿厢及层站内，构成垂直运行的交通工具。项目分析项目分析电梯还可以按功能系统反映其结构特点，如曳引系统、导向系统、门系统、轿厢系统、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统，各系统主要功能见表。项目分析曳引系统

电梯曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳，导向轮及反绳轮组成。其主要功能是输出与传递动力，使电梯运行。有齿轮曳引系统无齿轮曳引系统曳引机曳引机是电梯的主要拖动机械，它驱动电梯的轿厢和对重装置作上、下运动。曳引机主要由曳引电动机、制动器、减速器、曳引轮和底座等组成。曳引机无齿轮曳引机有齿轮曳引机曳引机曳引机是电梯的动力来源，由于电梯在运行中具有频繁启动、制动，短时工作，重复工作及正、反向运行的特点，所以曳引机应满足以下几方面的技术要求。曳引机①具有能重复短时工作，频繁启动、制动及正、反向运转的特性。②具有能适应一定的电源电压波动，有足够的启动转矩，能满足轿厢满负荷启动、加速迅速的特性。③具有启动电流较小的特性。④具有发电制动的特性，能由电动机本身的性质来控制电梯在满载下行或空载上行时的速度。曳引机⑤具有较硬的机械特性，不会因电梯运行时负荷的变化造成电梯运行速度的变化。⑥具有良好的调速性能。⑦运转平稳、工作可靠、噪声小及维护简单。制动器

制动器对主轴转动起制动作用，能使运行的电梯轿厢和对重在断电后立即停止运行，并在任何停止位置定位不动。制动器常闭式双瓦块型直流电磁制动器制动器这种制动器性能稳定、噪声小，制动可靠。它一般由制动电磁铁、闸轮、销轴、制动弹簧等组成。制动器

对于有齿轮曳引机，制动器安装在电动机的旁边，即在电动机轴与蜗杆轴相联的闸轮处。制动器

若是无齿轮曳引机，则安装在电动机与曳引轮之间制动器的工作原理

当电梯处于静止状态时，曳引电动机、制动器的线圈中均无电流通过，这时因电磁铁的铁心之间没有吸引力，制动闸瓦在制动弹簧的压力作用下，将闸轮抱紧，保证了电梯处于不工作的静止状态。制动器的工作原理

当曳引电动机通电旋转的瞬间，制动电磁铁中的线圈也同时通入电流，电磁铁心迅速磁化吸合的同时，带动制动臂克服制动弹簧的作用力，使制动闸瓦张开，与闸轮完全脱离，从而使电梯在无制动力的情况下得以运行。制动器的工作原理当电梯轿厢到达所需层站停车时，曳引电动机失电，制动电磁铁中的线圈也同时失电，电磁铁心中的磁力迅速消失，铁心在制动弹簧力的作用下通过制动臂复位，使制动闸瓦再次将闸轮抱住，则电梯停止运行。对制动器的要求①制动器应动作灵活，工作可靠。②正常运行时，制动器应在持续通电时保持松开状态，且松闸时要求开档间隙均匀一致，制动闸瓦与闸轮间隙≤0.7mm。③制动时两侧闸瓦应紧密、均匀地贴合在闸轮工作面上。对制动器的要求④切断制动器电流至少应由两个独立的电气装置实现。⑤闸瓦与闸轮表面应清洁无油污。⑥装有手动盘车手轮的电梯曳引机，应能用手松开制动器并需要一持续力去保持其松开状态。减速机减速器是应用于原动机和工作机之间的封闭式独立传动装置，电梯曳引机中的减速器是用来降低曳引机输出转速、增加输出转矩。有齿轮电梯的曳引机选用的减速器有蜗轮蜗杆结构减速器和斜齿轮结构减速器两种，其中前者最为常用。减速机对减速机的要求①曳引机减速器油温不应超过85℃，温升不应超过60℃。②在曳引机减速器中，除蜗杆轴伸出端允许有极少量的渗油外，其余各处不得有油渗漏。曳引轮曳引轮是嵌挂曳引钢丝绳的轮子曳引轮曳引轮底座曳引机底座是连接电动机、制动器、减速器的机座，由铸铁或型钢与钢板焊接在一起，曳引机各部件均安装在底座上，便于整体运输、安装和调试。安装电梯时，底座又被固定在特定型号的两个平行且具有承重作用的工字钢梁上。底座底座导向轮

为防止轿厢和对重之间的距离太小产生碰撞，设置了导向轮，用来调整轿厢和对重的相对位置。导向轮导向轮导向轮曳引钢丝绳曳引钢丝绳为圆形股状结构，由钢丝、绳芯捻制而成。曳引钢丝绳曳引钢丝绳必须保持绝对的冗余设置和安全裕量对曳引钢丝绳的要求①为确保人身和电梯设备安全，各类电梯的曳引钢丝绳的根数和安全系数都有严格要求。如客梯和货梯规定：曳引钢丝绳的根数不得少于4根，安全系数不得低于12。②无打结、死弯、扭曲、断丝、松股、锈蚀等现象；擦洁净并消除内应力，表面不得涂润滑剂。③每根钢丝绳张力与平均值偏差≤5%。④曳引绳上要漆出轿厢在各层的平层标记，并将其识别图标在易观察的墙上。【注意事项】

电梯曳引钢丝绳不需要另外润滑。因为润滑以后会降低钢丝绳与曳引轮之间的摩擦系数，影响电梯的曳引能力。【注意事项】导向系统电梯的导向系统主要由轿厢的导轨、对重的导轨及导轨架组成。其主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨上、下运动。导向系统导向系统导向系统导向系统导向系统导轨1）导轨的作用导轨的作用是为轿厢和对重在垂直方向运动时提供导向，限制轿厢和对重在水平方向的移动；当安全钳工作时，导轨作为被夹持的支承件支承轿厢或对重；防止由于轿厢的偏载而产生的倾斜。导轨

正面侧面导轨种类为了规范导轨的制造加工行为，确保导轨质量，国家标准GB/T5072.1~3-96对导轨的几何形状、主要参数尺寸、加工方法、形位公差、检验规则等都做了明确规定。导轨种类T型导轨T型导轨是目前我国电梯中使用最多的导轨，其通用性强，且具有良好的抗弯性能及可加工性。导轨材料一般要求导轨具有足够的强度和韧性，在受到突发性的冲击时，不致发生断裂。所以规定导轨材料的抗拉强度应在370~520N/mm2之间。导轨导轨导轨井道两侧的导轨连接处应相互错开，不应在同一水平位置。导靴

导靴是引导轿厢和对重服从于导轨的部件，为了防止轿厢或对重运行过程中偏斜或摆动而设置的。导靴作用导靴的凹形面与导轨的凸型工作面配合，使轿厢或对重沿着导轨上下移动。导靴安装位置导靴安装在轿厢上梁和底部安全钳座的下面。导靴安装位置导靴种类常用的导靴按其在导轨工作面上的运动方式，可分为滑动导靴和滚动导靴两种。滑动导靴滑动导靴常用于速度在2m/s以下的电梯。滑动导靴按其靴头的轴向位置是固定的还是浮动的，又可分为固定式滑动导靴和弹性滑动导靴。固定式滑动导靴固定式滑动导靴主要由靴衬和靴座组成。靴座可由铸铁或焊接结构制作。靴衬常用具有摩擦系数低、滑动性好、能够耐磨的尼龙材料制成。有时为了延长靴衬使用寿命，在靴衬中适量加入二硫化钼材料，增加耐磨性。固定式滑动导靴弹性滑动导靴

弹性滑动式导靴由靴衬、靴座、靴头、靴轴、压缩弹簧、调节套筒或调节螺母等组成。弹性滑动导靴在弹簧力的作用下，靴衬的底部始终压贴在导轨工作面上，因此，能使用轿厢保持较平稳的水平位置；同时在运行中具有一定的吸收振动与冲击的作用。弹性滑动导靴

现场照片滚动导靴滚动导靴以三个滚轮代替滑动导靴的三个工作面。三个滚轮在弹簧力的作用下，始终压贴在导轨的三个工作面上，电梯运行时，滚轮在导轨面上做滚动。滚动导靴这种弹性支承的作用，使轿厢运行具有良好的缓冲减振性，并能在三个方向自动补偿导轨的各种几何形状误差及安装偏差。滚动导靴滚轮外缘常用硬质橡胶或聚氨酯材料制成。滚动导靴

由于滚轮对导轨的运动方式为滚动摩擦，所以轿厢运行阻力减少，节省了能量。导轨支架轨支架的作用是支承和固定导轨，它固定在井道壁或横梁上。导轨支架有轿厢导轨支架、对重导轨支架和轿厢与重导轨共用导轨支架三种。导轨支架间的距离，一般不应超过2.5m，每根导轨内，至少要有两个导轨支架。导轨支架导轨支架导轨支架轿厢轿厢是运送乘客或货物的承载部件，轿厢由轿厢架和轿厢体两大部分组成。轿厢轿厢架轿厢架，简称轿架，俗语叫龙门架，是固定和支承轿厢及附件的框架。轿架通常由上横梁（又叫上梁、横梁）、侧立梁（又叫立梁、立柱）下底梁（又叫下梁、底梁）及拉条等承载构件组成。框架结构的轿厢架拉条结构的轿厢架轿厢体轿厢体由轿厢底、轿厢壁、轿厢顶和轿厢门等组成。轿厢底轿厢壁轿厢壁常用金属薄钢板压制成形，每个面壁由多块折边的钢板拼装而成，每块轿壁之间可以嵌有镶条，这除了起装饰作用外，还可以起到减震作用。轿厢壁客梯轿厢的轿厢壁上常装有扶手；高级客梯在轿壁还装有整容镜。在医梯轿门对面的轿厢壁上，常装有一面大镜子，以供残疾人的轮椅方便进出。对于货梯，常在轿厢壁的下部用厚木板或钢板加一层护壁。轿厢顶

轿厢顶一般也用薄钢板制成。轿厢顶设有安全窗，以便在发生故障时，检修人员能上到轿厢顶检修井道内的设备或乘梯人员通过安全窗撤离轿厢。电梯门系统电梯门系统门的结构与组成电梯门由门扇、门挂板、门靴、门地坎、门导轨等组成。门扇通过门挂板上的门滑轮悬挂在各自的门导轨上，门的下部通过门靴（滑块）与各自的门地坎配合。门的结构与组成门挂板（含滑轮）门的结构与组成门靴门的结构与组成门导轨门的结构与组成门地坎门的结构与组成轿

门门的结构与组成轿

门门的结构与组成轿

门门的结构与组成轿

门门的结构与组成层

门门的结构与组成层门门的结构与组成门扇门的结构与组成门导轨和门滑轮门的结构与组成门导轨和门滑轮门的结构与组成门地坎和和门靴门的结构与组成门地坎和和门靴电梯门的开启形态中分门电梯门的开启形态双折中分门电梯门的开启形态旁开门开关门机构直流调压调速驱动及连杆传动开关门机构

开关门机构交流调频调速驱动及同步齿形带传动开关门机构

开关门机构关门状态开关门机构开门状态开关门机构永磁同步电动机驱动及同步齿形带传动开关门机构

门刀为了将轿门的运动传递给层门，在轿厢门上设有系合装置。最常见的系合装置为门刀，门刀用钢板制成，因其形状似刀，故称门刀。门刀实物照片门刀实物照片门刀实物照片门刀门刀固定在轿门上，门刀通过与门锁的配合，使轿门能够带动层门运动。门刀与门锁滚轮之间的系合有门刀刀片直接插入门锁滚轮方式和门刀刀片夹持门锁滚轮方式。门刀门刀安装位置层门锁层门锁是一种机电联锁装置，是锁住层门不被外力随便打开的重要保护设备。层门锁层门锁层门锁可保证只有在层门、轿门完全关闭后，才能接通电路，电梯方可行驶。层门锁常见有上钩锁和下钩锁。上钩锁层门锁上钩锁层门锁下钩锁层门锁下钩锁层门锁层门锁层门锁层门锁通常安装在层门的上方。正常情况下，只有当电梯停靠在层站开锁区域时，门锁才能被安装在轿门上的门刀与层门滚轮的相互作用而解开。层门锁静锁钩固定在层门门框上层门锁动锁钩固定在层门板上层门锁【工程要求】层门门锁的结构形式很多，按GB7588-2003的要求，层门门锁不能出现重力开锁，也就是当保持门锁锁紧的弹簧（或永久磁铁）失效时，其重力也不应该导致开锁。门的联动机构1）轿门的开启、关闭过程电梯的层门和轿门一般都采用钢丝绳式联动机构。门导轨架两端装设钢丝绳轮，两扇轿门分别与钢丝绳的上边与下边连接，当门刀带动一扇轿门移动，钢丝绳的运动使另一扇轿门向相反方向移动。门的联动机构2）层门的开启、关闭过程层门的开启与关闭是由轿门带动而完成的。当轿厢运行到某一层站停止工作时，安装在轿门上的门刀就插入该层门门锁的滚轮中，此时层门门锁仍处于闭合状态，即钩子锁还没有被打开，门刀也还没有推动滚轮移动。门的联动机构关门时门刀与滚轮的状态门的联动机构2）层门的开启、关闭过程第一步是门刀推动滚轮打开层门门锁，第二步是门刀继续推动滚轮开启层门。关门时门刀又带动层门同时关闭，并挂好门锁，轿门上的门刀也同时离开层门门锁，电梯启动。门的联动机构开门时门刀与滚轮的状态重量平衡系统（1）对重

对重是曳引电梯不可缺少的部件，它可以平衡轿厢的重量和部分电梯负载重量，所以又称为平衡重。对重的作用对重可以降低曳引机构所需的提升重量，减轻载荷，减少电动机的功率损耗，从而使所配用的电动机选择功率相应地减小。并且当电梯负载与对重匹配恰当时，也可减少钢丝绳与绳轮之间的曳引力，能延长钢丝绳的使用寿命。对重的构造对重补偿装置补偿链补偿装置补偿绳补偿装置单侧补偿补偿装置双侧补偿补偿装置对称补偿补偿装置补偿缆补偿装置补偿缆的使用机械安全装置工作概况

国务院颁布的《特种设备安全监察条例》明确规定：电梯是特种危险设备。因此，电梯必须按照GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》标准设置安全保护装置，并保证可靠有效。机械安全装置工作概况轿厢下行超速保护装置轿厢下行超速保护装置作用：由于电梯控制失灵、牵引力不足、制动器失灵、制动力不足，以及超载拖动绳断裂等原因，都会造成电梯轿厢超速或坠落。当电梯轿厢出现超速下降或坠落时，通过该装置将轿厢制停在导轨上。

轿厢下行超速保护装置轿厢下行超速保护装置主要由限速器装置和安全钳组成，而限速器装置又由限速器、限速器绳、连杆系统和张紧装置等组成。轿厢下行超速保护装置限速器电梯上使用的限速器种类有很多，按其动作的原理可以分为摆锤式和离心式两种，按其限速方向可以分为单向和双向两种。目前使用最为广泛、用量最大的是单向离心式限速器。限速器限速器的作用当轿厢超速下降时，限速器轮在限速器绳与其绳槽间的摩擦力的作用下，转速加快。因而离心锤所受到的离心力相应地也随之增大，并使离心锤绕着销轴转动，重心外移。当离心力增大到一定值时，离心锤上的内凸子将和锤罩上的外凸子相啮合，使锤罩带动偏心叉一起向着轿厢下降转动。当转动到偏心叉中的压绳舌与限速器绳接触时，根据自锁原理，压绳舌将限速器制停，进而带动安全钳动作将轿厢夹持于导轨上。限速器限速器安装在电梯井道的顶部限速器限速器绳

限速器绳是一根两端封闭的钢丝绳，上面套绕在限速器轮上，下面绕过挂有重垂物的张紧轮。限速器绳通过轿厢顶部连杆系统与轿厢连接。

限速器绳限速器绳限速器绳的作用

由于限速器绳是固定在轿厢上的，所以当电梯运行时，电梯轿厢的上、下垂直运动就通过限速器绳转化为限速器的旋转运动。这样就使限速器轮的转速和轿厢的运行速度发生了联系，即限速器轮的转速反映了电梯的下降速度。连杆系统当限速器制停时，通过连杆系统提起安全钳的楔块，夹住导轨。

连杆系统装设在轿厢梁上张紧装置张紧装置由支架、张紧轮和配重组成，分为悬挂式和悬臂式。张紧轮安装在张紧装置的支架轴上，可以灵活的转动，调整其配重的重量，可以调整钢丝绳的张力。张紧装置张紧装置张紧装置张紧装置张紧装置的作用

使钢丝绳张紧，确保钢丝绳与限速器之间具有足够的摩擦力，以准确的反映轿厢的运行速度。张紧装置一般都放置在井道底坑内，为防止钢丝绳伸长使张紧装置碰到地面而失效，其底部距离底坑应有适当的高度。【注意事项】

限速器是电梯速度的监控元件，应定期进行动作速度校验，对可调部件调整后应加封记，确保动作速度在安全规范规定的范围内。

安全钳安全钳是一种使电梯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均设置安全钳。安全钳与限速器配套使用，为电梯运行提供最后的综合性安全保证。瞬时式安全钳瞬时式安全钳渐进式安全钳渐进式安全钳安全钳安全钳工作原理当轿厢或对重超速运行或出现突然情况时，安全钳能够接受限速器的操纵，以机械动作上提楔块，将电梯轿厢紧急制停并夹持在导轨上。安全钳安全钳安全钳

安全钳设在轿厢架下的横梁上，并成对的同时在导轨上使用。安全钳与弹性导靴的安装位置关系。安全钳轿厢下行超速保护装置动作分析轿厢下行超速保护装置动作分析在电梯的额定速度下降时，尽管限速器绳对连杆系统有一个向上的提拉力，但因提拉力比较小，预压缩复位弹簧力所平衡，所以连杆并不发生转动。当下降速度达到限速器动作的规定速度时，限速器就被限速器的夹绳装置夹持制停。与此同时，由于轿厢继续下降，这时被制停的限速器绳就以较大的提拉力，使其连杆系统发生转动，并通过安全钳拉条提起安全楔块，根据自锁原理，将轿厢制停在导轨上。缓冲器缓冲器是电梯最后一道安全装置。当所有保护措施都失效时，轿厢便会冲向底坑，所以必须设置一种能吸收、消耗轿厢能量的装置，以减少损失。缓冲器缓冲器设在井道底坑的地面上弹簧缓冲器油压缓冲器油压缓冲器聚氨酯缓冲器盘车手轮和松闸扳手盘车手轮和松闸扳手是用来转动曳引电动机轴的一种应急装置。盘车手轮是用来转动曳引电动机主轴的轮状工具。盘车手轮和松闸扳手松闸扳手的样式，因电梯电磁抱闸装置的不同而不同，作用都是用它使制动器的抱闸脱开。盘车手轮和松闸扳手盘车手轮和松闸扳手机械安全防护装置人在操作、维护电梯时容易接近的旋转部件，如传动轴上突出的锁销和螺钉，以及钢带、链条、皮带、齿轮、链轮、电动机外伸轴和甩球式限速器等，必须有安全网罩或栅栏，以防人无意中触及。轿顶护栏轿顶护栏【注意事项】在轿顶时，万一遇到电梯失控运行，千万保持镇定，应抓牢可扶之物，蹲稳在安全之处，不能企图开门跳出。护脚板护脚板机械安全防护装置3)底坑对重侧防护为了防止人员进入底坑对重测而造成人身伤害，对重的运行区域应采用钢性隔障防护，该隔障应自电梯底坑地面上不大于0.3m处向上延伸到至少2.5m处，其宽度至少等与对重宽度两边各加0.1m，如果这种隔障是网孔型的，应符合国标GB12265.1-1997的规定，这种隔障可用角钢或扁钢制成一个护栏架子，然后焊铁皮或铁网。底坑对重侧防护装置曳引机防护装置实训目标（1）熟悉电梯的机房（2）认识电梯曳引机的外部结构（3）掌握机房盘车的操作方法实训器材交流双速（或调速）客货梯1台。口述轿厢内困人如何解救如果电梯在运行中发生故障，轿厢距离平层位置大于600mm以上时，电梯维修人员需要用盘车的安全操作方法将被困乘客救出（轿厢距离平层位置大于600mm以下时，电梯维修人员可直接打开厅门、轿门将被困乘客救出）。口述轿厢内困人如何解救

断开机房电梯的主电源开关，将盘车手轮套入电动机尾轴上，并紧固好。盘车前要关闭好所有厅门和轿门。盘车时应两人或两人以上进行操作，一人用手握住盘车手轮，另一人用打开制动器的专用工具打开制动器，转动盘车手轮。口述轿厢内困人如何解救

两人应同时配合，做好“应答”制度。盘车完毕后，应将制动器恢复抱闸状态，拆除盘车手轮。

当轿厢到达平层区域时，电梯维修人