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1、电梯司机培训,曳引式与强制式电梯,陈琳大连市特种设备检测研究院,大纲,第一章 电梯的发展,第二章 电梯的基础知识,第三章 曳引电梯的结构,第四章 强制式电梯的了解,第一章 电梯的发展,1854年，在纽约水晶宫举行的世界博览会上，美国人伊莱沙格雷夫斯奥的斯第一次向世人展示了他的发明历史上第一部安全升降梯。从那以后，升降梯在世界范围内得到了广泛应用。以奥的斯的名字而命名的电梯公司也开始了她辉煌的旅程。,1.1电梯的发展,1889年美国奥的斯升降机公司推出了世界第一部以直流电动机为动力的升降机，诞生了名副其实的电梯。从1900年开始，出现交流感应电动机驱动电梯。1903年出现了槽轮式（即曳引式）驱动
2、的电梯，为长行程和具有高度安全性的现代电梯奠定了基础。,1.1电梯的发展,1967年，晶闸管用于电梯拖动，研制出了交流调压调速系统，使得交流电梯得到了快速发展。1976年微处理器应用于电梯。20世纪80年代，出现了交流变频调速系统，并逐渐广泛应用于电梯。目前最常见的电梯拖动系统即为：交流变压变频调速。,1.2电梯在中国,1900年，美国奥的斯电梯公司通过代理商Tullock Co.获得在中国的第1份电梯合同为上海提供2台电梯。从此，世界电梯历史上展开了中国的一页。1907年，奥的斯公司在上海的汇中饭店安装了2台电梯。这2台电梯被认为是我国最早使用的电梯。,1.2电梯在中国,1915年，位于北京
3、市王府井南口的北京饭店安装了3台奥的斯公司交流单速电梯。1927年，上海市工务局营造处工业机电股开始负责全市电梯登记、审核、颁照工作。1947年，提出并实施电梯保养工程师制度。1948年2月，制订了加强电梯定期检验的规定，这反映了我国早期地方政府对电梯安全管理工作的重视。,1.2电梯在中国,截至到1949年，上海各大楼共安装了进口电梯约1100台，其中美国生产的最多，为500多台；其次是瑞士生产的100多台，还有英国、日本、意大利、法国、德国、丹麦等国生产的。其中丹麦生产的1台交流双速电梯额定载重量8t，为上海解放前的最大额定载重量的电梯。,1.2电梯在中国,1951年冬，党中央提出要在北京天
4、安门安装1台我国自己制造的电梯，任务交给了天津（私营）从庆生电机厂。4个多月后，第1台由我国工程技术人员自己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、手动控制。,1.2电梯在中国,1979年，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。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。该合资企业包括上海电梯厂和北京电梯厂。中国电梯行业相继掀起了引进外资的热潮。,1.2电
5、梯在中国,2002年，我国电梯数量为34万台，到了2012年，我国电梯数量达到了245万台，目前还在迅速增长；电梯数量的迅猛增加，但专业从业人员数量严重不足，行程了突出矛盾。全国80%左右的电梯是10年内新增的，但随着时间推移，电梯老化问题将集中体现，将为电梯的管理和检验带来许多问题。,第二章 电梯的基础知识,2.1电梯的分类,2.2电梯的规格型号,电梯定义,电梯的定义：服务于建筑物内若干特定的楼层，其轿厢运行在至少两列垂直于水平面或与铅垂线倾斜角小于15的刚性导轨运动的永久运输设备。电梯自动扶梯自动人行道名词术语GBT7024-2008,2.1 电梯的分类-按用途,2.1.1 按用途分类乘客
6、电梯载货电梯客货（两用）电梯病床电梯住宅电梯杂物电梯船用电梯观光电梯车辆电梯（汽车用电梯）其他电梯,2.1 电梯的分类-按速度,2.1.2 按运行速度分类超高速电梯 3m/s 10m/s或更高的电梯高度电梯 23m/s的电梯 快速电梯 1m/s，而2m/s的电梯低速电梯 1m/s及以下电梯,2.1 电梯的分类-按拖动,2.1.3按照拖动方式分类交流电梯 直流电梯 液压电梯 直线电机驱动的电梯,2.1 电梯的分类-按操纵方式,2.1.4按照操纵控制方式分类按钮控制电梯信号控制电梯集选控制电梯下（或上）集选控制电梯并联控制电梯梯群程序控制电梯梯群智能控制电梯微机控制电梯,2.2电梯的基本规格及型号
7、,包括七个基本参数1.电梯的用途。指客梯、货梯、病床梯等。2.额定载重量。指电梯设计所规定的的轿厢载重量。3.额定速度。指电梯设计所规定的的轿厢运行速度。4.拖动方式。指电梯采用的动力种类，可分为交流电力拖动、直 流电力拖动、液力拖动等。5.控制方式。指对电梯的运行实施操纵的方式，即手控制、按钮 控制、信号控制、集选控制、并联控制,2.2电梯的基本规格及型号,6.轿厢尺寸。指轿厢内部尺寸和外部尺寸，以深宽表示。7.门的型式。指电梯门的结构型式。可分为中分式门、旁开式门、直分式门等。通过以上七个方面的参数基本，可以确定一台电梯的服务对象、运送能力、工作性能以及对井道机房的要求。,第三章 曳引电梯
8、的结构,3.1曳引系统,3.2导向系统,3.3轿厢,3.4门系统,3.5重量平衡系统,3.6电力拖动系统,3.7电气控制系统,3.8安全保护系统,3.1曳引系统,曳引系统的组成,曳引系统,曳引力,曳引机,曳引钢丝绳,3.1曳引系统,3.1曳引驱动工作原理曳引式电梯曳引驱动关系如右所示。安装在机房的电动机与减速箱、制动器等组成曳引机，是曳引驱动的动力。曳引钢丝绳通过曳引轮一端连接轿厢，一端连接对重装置。为使井道中的轿厢与对重各自沿井道中导轨运行而不相蹭，曳引机上放置一导向轮使二者分开。轿厢与对重装置的重力使曳引钢丝绳压紧在曳引轮槽内产生摩擦力。这样，电动机转动带动曳引轮转动，驱动钢丝绳，拖动轿厢
9、和对重作相对运动。轿厢在井道中沿导轨上、下往复运行，电梯执行垂直运送任务。,1电动机；2制动器；3减速器；4曳引绳；5导向轮；6绳头组合；7轿厢；8对重,曳引系统,3.1.1曳引力,轿厢与对重能作相对运动是靠曳引绳和曳引轮间的摩擦力来实现的。这种力就叫曳引力或驱动力。根据GB7588-2003，曳引力应在下列情况的任何时候都能得到保证：a)不正常运行；b)在底层装载；c)紧急制停的减速度。,3.1.1曳引力,根据经验，由于有安全裕量，因此下面的因素无需详加考虑，结果仍是安全的。a)绳的结构；b)润滑的种类及其程度；c)绳及绳轮的材料；d)制造误差。,3.1.1曳引力,曳引力计算须用下面的公式：
10、T1T2ef 用于轿厢装载和紧 急制动工况；T1T2 ef 用于轿厢滞留工 况(对重压在缓冲 器上，曳引机向 上方向旋转)。式中：T1、T2曳引轮两侧曳引绳中的拉力。,3.1.1曳引力,ef称为曳引系数，ef中，f为曳引绳在曳引槽中的当量摩擦系数，与曳引轮的绳槽形状和曳引轮材料有关；为曳引绳在曳引导轮上的包角。它限定了T1T2的比值，ef越大，则表明了T1T2允许值和T1-T2允许值越大，也就表明电梯曳引能力越大。因此，一台电梯的曳引系数代表了该台电梯的曳引能力。,3.1.1曳引力,曳引能力与下述几个因素有关：轿厢与对重的重量平衡系数。曳引轮绳槽形状与曳引轮材料当量摩擦系数。曳引绳在曳引轮上的
11、包角,（1）平衡系数,（1）平衡系数由于曳引力是轿厢与对重的重力共同通过曳引绳作用于曳引轮绳槽上产生的，对重是曳引绳与曳引轮绳槽产生摩擦力的必要条件。有了它，就易于使轿厢重量与有效载荷的重量保持平衡，这样也可以在电梯运行时，降低传动装置功率消耗。因此对重又称平衡重，相对于轿厢悬挂在曳引轮的另一端，起到平衡轿厢重量的作用。当轿厢侧重量与对重侧重量相等时，T1T2，若不考虑钢丝绳重量的变化，曳引机只需克服各种摩擦阻力就能轻松的运行。但实际上轿厢的重量随着货物(乘客)的变化而变化，因此固定的对重不可能在各种载荷下都完全平衡轿厢的重量。因此对重的轻重匹配将直接影响到曳引力和传动功率。,平衡系数,为使电
12、梯满载和空载情况下，其负载转矩绝对值基本相等，国标规定平衡系数K=0.40.5，即对重平衡4050额定载荷。故对重侧的总重量应等于轿厢自重加上0.40.5倍的额定载重量。此0.40.5即为平衡系数。当K0.5时，电梯在半载时，其负载转矩为零。轿厢与对重完全平衡，电梯处于最佳工作状态。而电梯负载自空载(空载)至额定载荷(满载)之间变化时，反映在曳引轮上的转矩变化只有土50，减少了能量消耗，降低了曳引机的负担。,平衡系数公式,平衡系数计算公式K平(W1-P)/Q其中：Q：电梯额定载荷(kg)；P：轿厢重量(kg)；W1：对重重量(kg)；K平：电梯平衡系数,（2）当量摩擦系数,(2)当量摩擦系数f
13、与绳槽形状曳引绳与曳引轮不同形状绳槽接触时，所产生的摩擦力是不同的，摩擦力越大则曳引力越大。从目前使用来看有几种：半圆槽、V型槽、半圆型带切口槽。,当量摩擦系数,半圆槽f最小，用于复绕式曳引轮。V型轮f最大，并随着开口角的减小而增大，但同时磨损也增大，而对曳引绳磨损并卡绳。随着磨损会趋于半圆槽。半圆切口槽f介于二者之间，而其基本不随磨损而变化，目前应用较广。钢丝绳在绳槽内的润滑也直接影响摩擦系数，只可用绳内油芯的轻微润滑，不可在绳外涂润滑油，以免降低摩擦系数，造成打滑现象，降低曳引力。,（3）包角,（3）曳引绳在曳引轮上的包角包角是指曳引钢丝绳经过绳槽内所接触的弧度，用表示。包角越大摩擦力越大
14、，即曳引力也随之增大，提高了电梯的安全性。增大包角目前主要采用两种方法，一是采用2：1的曳引比，使包角增至180。另一种是复绕式(为1+2)。,曳引比,电梯曳引绳曳引比：悬吊轿厢的钢丝绳根数与曳引轮轿厢侧下垂的钢丝绳根数之比。电梯曳引钢丝绳的绕绳方式主要取决于曳引条件，额定载重量和额定速度等因素。它有多种绕法，也可看成是不同传动方式，不同绕法就有不同的传动速比，它是由电梯运行时曳引轮节圆的线速度与轿厢运行速度之比。,曳引比,常用的绕法有：(1)1:1绕法 曳引轮的线速度与轿厢升降速度之比为1:1(2)2:1绕法 曳引轮的线速度与轿厢升降速度之比为2:1(3)3:1绕法 曳引轮的线速度与轿厢升降
15、速度之比为3:1,3.1.2曳引机,曳引机：包括电动机、制动器和曳引轮在内的靠曳引绳和曳引轮槽摩擦力驱动或停止的装置。电梯曳引机是电梯的动力设备，又称电梯主机，功能是输送与传递动力使电梯运行。电动机通过减速齿轮箱驱动曳引轮的曳引机称为有齿轮曳引机(图3-2a)。电动机直接驱动曳引轮的曳引机称为无齿轮曳引机(图3-2b)。,3.1.2曳引机,图3-2a 有齿曳引机,图3-2b 无齿曳引机,3.1.2.1有齿曳引机构造,有齿轮曳引机有齿轮曳引机主要有以下组成：电动机、制动联轴器、制动器、减速器、曳引轮、底座。有齿曳引机的减速箱通常采用蜗轮蜗杆传动，具有传动比大、结构紧凑、传动平稳运行噪音低等优点，
16、一般用于2.0m/s以下的电梯。,3.1.2.1有齿曳引机构造,曳引机构造,电动机,制动器,蜗轮,蜗杆轴,曳引轮,（1）电动机,电动机电梯的曳引电动机有交流电动机和直流电动机，曳引电动机是驱动电梯上下运行的动力源。电梯是典型的位能性负载。根据电梯的工作性质，电梯曳引电动机应具有以下特点：(1)能频繁地起动和制动；电梯在运行中每小时起制动次数常超过100次，最高可达到每小时180240次，因此，电梯专用电动机应能够频繁起、制动，其工作方式为断续周期性工作制。(2)起动电流较小；(3)电动机运行噪声低；为了降低电动机运行噪声，采用滑动轴承。此外，适当加大定子铁芯的有效外径，并在定子铁芯冲片形状等方
17、面均作合理处理，以减小磁通密度，从而降低电磁噪声。,电动机,曳引电动机的容量在初选和核算时，可用经验公式按静功率计算，即：P=(1-k)qv/102 式中P电动机功率(kW)；K电梯平衡系数；Q电梯额定载重量(kg)；V电梯额定速度(ms)；机械传动总效率。,（2）联轴器,联轴器联轴器是连接曳引电动机轴与减速器蜗杆轴的装置，用以传递由一根轴延续到另一根轴上的扭矩，又是制动器装置的制动轮。在曳引电动机轴端与减速器蜗杆轴端的会合处。电动机轴与减速器蜗杆轴是在同一轴线上，当电动机旋转时带动蜗杆轴也旋转，但是两者是两个不同的部件，需要用合适的方法把它们连接在同一轴线上，保持一定要求的同轴度。,联轴器,
18、(1)联轴器的种类刚性联轴器：对于蜗杆轴采用滑动轴承的结构，一般采用刚性联轴器，因为此时轴与轴承的配合间隙较大，刚性联轴器有助于蜗杆轴的稳定转动。刚性联轴器要求两轴之间有高度的同心度，在连接后不同心度不应大于0.02mm，如下图所示。,刚性联轴器1电动机轴；2左半联轴器；3右半联轴器；4蜗杆轴；5螺栓,联轴器,弹性联轴器由于联轴器中的橡胶块在传递力矩时会发生弹性变形，从而能在一定范围内自动调节电动机轴与蜗杆轴之间的同轴度，因此允许安装时有较大的同心度(允差0.1mm)，使安装与维修方便，同时，弹性联轴器对传动中的振动具有减缓作用，如下图所示：,弹性联轴器1 电动机轴；2左半联轴器；3右半联轴器
19、；4橡胶块；5键；6蜗杆轴,（3）制动器,制动器根据GB7588-2003要求，电梯必须设有制动系统，在出现下述情况时能自动动作：a)动力电源失电；b)控制电路电源失电。制动系统应具有一个机电式制动器(摩擦型)。此外，还可装设其他制动装置(如电气制动)。,制动器,电梯采用的是机一电摩擦型常闭式制动器所谓常闭式制动器，指机械不工作时制动器制动，机械运转时松闸。电梯制动时，依靠机械力的作用，使制动带与制动轮摩擦而产生制动力矩；电梯运行时，依靠电磁力使制动器松闸，因此又称电磁制动器。根据制动器产生电磁力的线圈工作电流，分为交流电磁制动器和直流电磁制动器。由于直流电磁制动器制动平稳，体积小，工作可靠，
20、电梯多采用直流电磁制动器。因此这种制动器的全称是常闭式直流电磁制动器。,制动器,制动器,制动器的工作原理：当电梯处于静止状态时，曳引电动机、电磁制动器的线圈中均无电流通过，这时因电磁铁芯间没有吸引力、制动瓦块在制动弹簧压力作用下，将制动轮抱紧，保证电机不旋转；当曳引电动机通电旋转的瞬间，制动电磁铁中的线圈同时通上电流，电磁铁芯迅速磁化吸合，带动制动臂使其制动弹簧受作用力，制动瓦块张开，与制动轮完全脱离，电梯得以运行；当电梯轿厢到达所需停站时，曳引电动机失电、制动电磁铁中的线圈也同时失电，电磁铁芯中的磁力迅速消失，铁芯在制动弹簧的作用下通过制动臂复位，使制动瓦块再次将制动轮抱住，电梯停止工作。,
21、制动器,制动器是保证电梯安全运行的基本装置，GB7588-2003对制动器基本要求：当电梯动力电源失电或控制电路电源失电时，制动器能立即进行制动。当轿厢载有125额定载荷并以额定速度向下运行时，操作制动器应能使曳引机停止运转。在上述情况下，轿厢的减速度不应超过安全钳动作或轿厢撞击缓冲器所产生的减速度。所有参与向制动轮或盘施加制动力的制动器机械部件应分两组装设。如果一组部件不起作用，应仍有足够的制动力使载有额定载荷以额定速度下行的轿厢减速下行。（电磁线圈的铁心被视为机械部件，而线圈则不是）被制动部件应以机械方式与曳引轮或卷筒、链轮直接刚性连接。正常运行时，制动器应在持续通电下保持松开状态。,制动
22、器,切断制动器电流，至少应用两个独立的电气装置来实现，不论这些装置与用来切断电梯驱动主机电流的电气装置是否为一体。当电梯停止时，如果其中一个接触器的主触点未打开，最迟到下一次运行方向改变时，应防止电梯再运行。当电梯的电动机有可能起发电机作用时，应防止该电动机向操纵制动器的电气装置馈电。断开制动器的释放电路后，电梯应无附加延迟地被有效制动。（使用二极管或电容器与制动器线圈两端直接连接不能看做延时装置）装有手动紧急操作装置的电梯驱动主机，应能用手松开制动器并需要以一持续力保持其松开状态。制动闸瓦或衬垫的压力应用有导向的压缩弹簧或重铊施加。,制动器,禁止使用带式制动器。制动衬应是不易燃的。,制动器,
23、此外，制动器还应满足：制动时对曳引电动机的轴和减速箱的蜗杆轴不应产生附加载荷；当制动器松闸或制动时，要求平稳，而且能满足频繁起、制动的工作要求；制动器应有足够的刚性和强度；制动带（衬）有较高的耐磨性和耐热性；结构简单、紧凑、易于调整；噪声小。,制动器,制动器的构造及其工作原理制动器的外形图如下图所示,电磁制动器1制动弹簧调节螺母；2制动瓦块定位弹簧螺栓；3制动瓦块定位螺栓；4倒顺螺母；5制动电磁铁；6电磁铁芯；7定位螺栓；8制动臂；9制动瓦块；10制动衬料；11制动轮；12制动弹簧螺杆；13手动松闸凸轮(缘)；14制动弹簧,制动器安装,电磁制动器安装在电动机轴与蜗杆轴的连接处，制动鼓应与蜗轮杆
24、刚性连接。,制动鼓与蜗轮杆刚性连接,制动器,几种不符合GB7588-2003的制动器,不符合原因：所有参与向制动轮或盘施加制动力的制动器机械部件应分两组装设。（电磁线圈的铁心被视为机械部件，而线圈则不是）,（4）减速机构,减速机构有齿曳引机的减速器结构如右图：减速器的作用：是将电机高速转化给低速的曳引轮产生较大的转矩。,减速机构,蜗杆减速器是由带主动轴的蜗杆与安装在壳体轴承上带从动轴的蜗轮组成，其速比可在18120范围内，其结构紧凑，外型尺寸不大。蜗杆减速器特点：传动比大，噪音小、传动平稳，而且当由蜗轮传动蜗杆时，反效率低，有一定的自锁能力；可以增加电梯制动力矩，增加电梯停车时的安全性。,蜗杆
25、与蜗轮啮合1-杠杆；2-蜗轮,减速机构,蜗杆、蜗轮的传动比也称为减速比。减速器工作时，蜗杆轴的转速与蜗轮轴的转速的比，称为减速器的减速比i减。由于蜗杆轴每转动一圈，蜗轮轴只转过蜗杆螺线数个齿，所以蜗杆减速器的减速比i减是由蜗轮的齿数Z轮与蜗杆的螺线数Z杆(也称头数)之比决定的：i减Z轮Z杆,减速机构,例1：蜗杆螺线数为1，蜗轮的齿数为40。那么其减速比i减40140：1也就是说当蜗杆轴每转动一圈，蜗轮轴只转过140圈(周)，即蜗杆轴旋转40圈时，蜗轮轴才转过一圈(周)，因为蜗杆轴与电动机连在一起，这样就能把电动机的转速经过减速器后其转速显然地从快速减下变为慢速。,其它减速机构,除了常见的蜗轮蜗
26、杆减速机构外，还有行星齿轮减速机构及斜齿轮传动。,（5）曳引轮,曳引轮 曳引机上的驱动轮叫做曳引轮。曳引轮是电梯传递曳引动力的装置，利用曳引钢丝绳与曳引轮缘上绳槽的摩擦力传递动力，安装在减速器中的蜗轮轴上。,曳引轮,(1)曳引轮的材料及结构要求 材料及工艺要求：由于曳引轮要承受轿厢、载重量、对重等装置的全部动静载荷，因此要求曳引轮强度大、韧性好、耐磨损、耐冲击，所以在材料上多用QT602球墨铸铁。为了减少曳引钢丝绳在曳引轮绳槽内的磨损，除了选择合适的绳槽槽型外，对绳槽的工作表面的粗糙度、硬度应有合理的要求。曳引轮的直径：曳引轮的直径要大于钢丝绳直径的40倍。在实际中，一般都取4555倍，有时还
27、大于60倍。因为为了减小曳引机体积增大，减速器的减速比增大，因此其直径大小应适宜。,曳引轮,曳引轮的构造型式,3.1.2.2无齿曳引机构造,无齿曳引机（永磁同步曳引机）,无齿曳引机结构相对于有齿曳引机结构简化了许多，主要有：永磁同步电动机、制动器、曳引轮、机座等组成。,无齿曳引机（永磁同步曳引机）,相对于有齿曳引机，无齿曳引机有以下优点：1、永磁同步无齿曳引机是直接驱动，没有蜗轮、蜗杆传动副，永磁同步电机没有作异步电机所需非常占地方的定子线圈，而制作永磁同步电机的主要材料是高能量密度的高剩磁感应和高矫顽力的钕铁硼,其气隙磁密一般达到0.75T以上，所以可以做到体积小和重量轻。2、传动效率高。由
28、于采用了永磁同步电机直接驱动（没有蜗轮蜗杆传动副）其传动效率可以提高20%30%；,无齿曳引机（永磁同步曳引机）,3、永磁同步无齿曳引机由于不存在一个异步电机在高速运行时轴承所发生的噪声和不存在蜗轮蜗杆副接触传动时所发生噪声，所以整机噪声可降低510db(A)。4、能耗低。从永磁同步电机工作原理可知其励磁是由永磁铁来实现的，不需要定子额外提供励磁电流，因而电机的功率因数可以达到很高（理论上可以达到1）。同时永磁同步电机的转子无电流通过，不存在转子耗损问题。一般比异步电机降低45%60%耗损。由于没有效率低、高能耗蜗轮蜗杆传动副，能耗进一步降低。5、永磁同步无齿曳引机由于不存在齿廓磨损问题和不需
29、要定期更换润滑油，因此其使用寿命长，且基本不用维修。永磁同步曳引机结构简单，维护方便，重量轻，节省能源、易安装，目前已经普及，新安装电梯基本全部采用永磁同步曳引机。,无齿曳引机（永磁同步曳引机）,无齿曳引机（永磁同步曳引机）,3.1.3曳引钢丝绳,曳引钢丝绳也称曳引绳，是连接轿厢和对重装置，并靠与曳引轮槽的摩擦力驱动轿厢升降的专用钢丝绳。它承载着轿厢、对重装置、额定载重量等重量的总和。曳引机在机房穿绕曳引轮、导向轮，一端联接轿厢，另一端联接对重装置(曳引比1:1)。,3.1.3曳引钢丝绳,3.1.3.1曳引钢丝绳的结构、材料要求,3.1.3.2曳引钢丝绳的性能要求,3.1.3.3曳引钢丝绳主要
30、规格参数与性能指标,3.1.3.4曳引钢丝绳有关技术数据,3.1.3.5曳引钢丝绳的端接装置,3.1.3.6曳引钢丝绳使用寿命分析,3.1.3.1曳引钢丝绳的结构、材料要求,3.1.3.1曳引钢丝绳的结构、材料要求1曳引钢丝绳一般为圆形股状结构，主要由钢丝、绳股和绳芯组成。,曳引钢丝绳,2钢丝绳股由若干根钢丝捻成，钢丝是钢丝绳的基本强度单元；绳股由钢丝捻成的每股绳直径相同的钢丝绳，股数多，疲劳强度就高。电梯用一般是6股和8股。绳芯是被绳股缠绕的挠性芯棒，通常由纤维剑麻或聚烯烃类(聚丙烯或聚乙烯)的合成纤维制成，能起到支承和固定绳的作用，且能贮存润滑剂。3钢丝绳中的钢丝的材料由含碳量为0.41的
31、优质钢制成，为了防止脆性，材料中的硫、磷等杂质的含量不应大于0.035。,3.1.3.2曳引钢丝绳的性能要求,3.1.3.2曳引钢丝绳的性能要求由于曳引绳在工作中受反复的弯曲，且在绳槽中承受很高的比压，并频繁承受电梯起、制动时的冲击。因此在强度、挠性及耐磨性方面，均有很高要求。1强度对曳引绳的强度要求，体现在静载安全系数上。,曳引钢丝绳,式中：K静钢丝绳的静载安全系数；P钢丝绳的最小破断拉力(N)；n钢丝绳根数；T作用在轿厢侧钢丝绳上的最大静荷力(N)。T轿厢自重+额定载重+作用于轿厢侧钢丝绳的最大自重。对于K静，我国规定大于12。从使用安全的角度看，曳引绳强度要求的内容还应加上对钢丝根数的要
32、求。我国规定不少于3根。,曳引钢丝绳,2耐磨性电梯在运行时，曳引绳与绳槽之间始终存在着一定的滑动，而产生摩擦，因此要求曳引绳必须有良好的耐磨性。钢丝绳的耐磨性与外层钢丝的粗度有很大关系，因此曳引绳多采用外粗式钢丝绳，外层钢丝的直径一般不少于0.6mm。3挠性 良好的挠性能减少曳引绳在弯曲时的应力，有利于延长使用寿命，为此，曳引绳均采用纤维芯结构的双挠绳。,3.1.3.3曳引钢丝绳主要规格参数与性能指标,3.1.3.3曳引钢丝绳主要规格参数与性能指标1主要规格参数：公称直径，指绳外围最大直径。2主要性能指标：破断拉力及公称抗拉强度。(1)破断拉力指整条钢丝绳被拉断时的 最大拉力，是钢丝绳中钢丝的
33、组合抗拉能力，决定于钢丝绳的强度和绳中钢丝的填充率。(2)破断拉力总和钢丝在未被缠绕前抗拉强度的总和。但钢丝绳一经缠绕成绳后，由于弯曲变形，使其抗拉强度有所下降，因此两者间关系有一定比例。破断拉力破断拉力总和0.85(3)钢丝绳公称抗拉强度指单位钢丝绳截面积的抗拉能力。,3.1.3.4曳引钢丝绳有关技术数据,3.1.3.4曳引钢丝绳有关技术数据(1)西鲁式 西鲁式又称外粗式钢丝绳(代号为S)，绳股以一根粗钢丝为中心，周围布以细钢丝，并在两层两条钢丝间的沟槽中多布置一条粗钢丝，内外层钢丝数量相等，粗细不同，由于外层钢丝粗于内层，因此被称为外粗式。这种绳挠性较差，对弯曲的半径要求大，其优点是外粗耐
34、磨性好。由于电梯要求钢丝绳具有高的耐磨性，因此在电梯上应用最广泛。我国电梯用钢丝绳常用西鲁式结构。,曳引钢丝绳,(2)右交互捻钢丝绳由于是多股的，因此在股与丝的捻向和捻法有所不同。捻指钢丝在股中或股在绳中的捻制螺旋方向，分为右捻和左捻。右捻：把钢丝绳成股竖起来观察，螺旋线从中心线左侧开始向上、向右旋转的称右捻，反之为左捻。捻法指股的捻向与绳的捻向相互搭配的方法，有交互捻和同向捻之分。交互捻：股的捻向与绳的捻向相反，又称逆捻(或称交绕)。同向捻：股的捻向与绳的捻向相同，又称顺捻(或称顺绕)。,曳引钢丝绳,交互捻绳由于绳与股的扭转趋势相反，相互抵消，不易松散，在使用中没有扭转打结趋势，因此可用于悬
35、挂的场合。电梯是以悬挂式使用钢丝绳的，因此必须使用交互捻绳，一般为右交互捻。,电梯用钢丝绳,3.1.3.5曳引钢丝绳的端接装置,3.1.3.5曳引钢丝绳的端接装置绳头组合：曳引绳与轿厢、对重装置或与机房承重梁等承载装置连接用的部件。绳头组合端接装置承受轿厢与对重的全部质量，不但连接着轿厢和对重，还要缓冲工作中曳引绳的冲击载荷、均衡各根钢丝绳的张力，能对钢丝绳的张力进行调节。端接装置的连接必须牢固，标准规定连接的抗拉强度不得低于钢丝绳破断拉力的80%。,绳头组合,常见绳头组合方式1、浇灌锥套巴氏合金是一种低熔点合金，主要成分是锡、铅、锑等。钢丝绳与锥套的连接是在安装现场完成的。首先是将钢丝绳穿进
36、清洗干净的锥套，将绳头拆散剪去绳芯洗净油污，将绳股或钢丝向绳中心折弯（俗称“扎花”），折弯长度不少于钢丝绳直径的2.5倍。然后将折弯部分紧紧拉入锥套内，再把锥套垂直竖起来，将熔化的巴氏合金浇入锥套冷却后即可。,1锥套；2曳引绳头与巴氏合金溶接；3绳头板；4弹簧垫；5弹簧；6拉杆；7螺母,绳头组合,2自锁楔形绳套由绳套和楔块组成。钢丝绳绕过楔块套入绳套内再将楔块拉紧，靠楔块与绳套内孔斜面的配合自锁，并在钢丝绳的拉力作用下越拉越紧。楔块的下方设有开口锁孔，插入开口锁可以防止楔块松脱。,绳头组合,钢丝绳的两端总要与有关的构件连接，如用1：1绕法，绳的一端与轿厢上的绳头板连接，另一端要与对重上的绳头板
37、连接；如采用2：1绕法，钢丝绳的两端都必须引到机房，与机房上的固定支架的绳头板连接固定。绳头板必须与轿厢、对重架的上梁或机房承重梁连接牢固，一般应用焊接连接，若用螺栓固定，必须有防止螺帽松脱的措施。,3.1.3.6曳引钢丝绳使用寿命分析,3.1.3.6曳引钢丝绳使用寿命分析影响钢丝绳寿命与以下几个方面有关：1拉伸荷力。运行中的动态拉力对钢丝绳的寿命影响很大，同时各钢丝绳的荷载不均匀也是影响寿命的重要方面。2弯曲。电梯运行中；钢丝绳上上下下经历的弯曲次数是相当多的，由于弯曲应力是反复应力，将会引起钢丝绳的疲劳，影响寿命，而弯曲应力与曳引轮的直径成反比，所以曳引轮、反绳轮的直径不能小于钢丝绳直径的
38、40倍。,曳引钢丝绳使用寿命,3曳引轮槽型和材质，好的绳槽形状使钢丝绳在绳槽上有良好的接触，使钢丝产生最小的外部和内部压力，能延长使用寿命。另外，钢丝绳的压力与钢丝绳和绳槽的弹性模量有关，如绳槽采用较软的材料，则钢丝绳具有较长的寿命。但应注意的是，在外部钢丝绳应力降低的情况下，磨损将转向钢丝绳的内部。4腐蚀。在不良的环境下，内部和外部的腐蚀会使钢丝绳的寿命显著降低、横截面减小，进而使钢丝绳磨损加剧。特别要注意的是麻质填料解体或水和尘埃渗透到钢丝绳内部而引起的腐蚀，对钢丝绳寿命影响更大。,曳引钢丝绳使用寿命,除此之外，电梯的安装质量、维护好坏、钢丝绳的注油情况等都会影响到钢丝绳的寿命。另外，钢丝
39、绳本身的性能指标、直径大小和捻绕型式等也都会影响钢丝绳的寿命。因此，必须给予注意。,3.2重量平衡系统,3.2.1对重装置,3.2.2补偿装置,3.2重量平衡系统,重量平衡系统的原理如右图所示。其作用是使对重与轿厢能达到相对平衡,在电梯运行中即使载重量不断变化,仍能使两者间的重量差保持在较小限额之内,保证电梯的曳引传动平稳,正常。重量平衡系统一般由对重装置和重量补偿装置两部分组成,1.随行电缆;2.轿厢;3.对重;4.补偿链,1,2,3,4,3.2.1 对重装置,3.2.1 对重装置定义：由曳引绳经曳引轮与轿厢连接，在曳引式电梯运行过程中保持曳引能力的装置。对重装置是曳引驱动不可或缺的部分，它
40、平衡轿厢的重量和部分载荷重量，减少了电动机功率损耗。组成：对重装置一般由对重架和对重铁组成。,对重装置,作用：对重相对于轿厢悬挂在曳引绳的另一侧,起到相对平衡轿厢的作用,并使轿厢与对重的重量通过曳引绳作用于曳引轮,保重足够的驱动力.曳引方式为1:1的曳引驱动系统采用右面的无轮对重系统；为2:1的采用右面的有轮对重系统。,对重装置,如对重(或平衡重)由对重块组成，应防止它们移位，应采取下列措施：a)对重块固定在一个框架内；或b)对于金属对重块，且电梯额定速度不大于1m/s，则至少要用两根拉杆将对重块固定住,对重的位置,按照对重与轿厢的位置，可分为：对重后置对重侧置对重侧后置,对重的质量计算,对重
41、重量值的确定对重的重量值与电梯轿厢本身的净重和轿厢的额定载重量有关。对重装置过轻或过重，都会给电梯的调整工作造成困难，影响电梯的整机性能和使用效果，甚至造成冲顶或蹲底事故。W1=K平Q+P其中：W1：对重重量(kg)；Q：电梯额定载荷(kg)；P：轿厢重量(kg)；K平：电梯平衡系数，一般为0.4-0.5。,对重的质量计算,例题：有一台曳引式电梯的额定载重量为2000kg，曳引比为2:1，额定速度为2.5m/s，轿厢自重2023kg，请问，如果为了使电梯平衡系数符合40%50%，对重总质量应在多少范围之内？解：对重重量公式W1=K平Q+P，平衡系数取0.40.5，则：W1max=0.52000
42、+2023=3023（kg）W1min=0.42000+2023=2823（kg）对重总质量应在28233023kg之间。,3.2.2补偿装置,定义：用来补偿电梯运行时因曳引绳造成的轿厢和对重两侧重量不平衡的部件。重量补偿装置是悬挂在轿厢和对重底面的补偿链条,补偿绳等.在电梯运行时,其长度的变化正好与曳引绳长度变化趋势相反,当轿厢位于最高层时,曳引绳大部分位于对重侧,而补偿链(绳)大部分位于轿厢侧;当轿厢位于最底层时,情况与上述正好相反,这样轿厢一侧和对重一侧就有了补偿的平衡作用.,补偿装置,补偿装置,作用：平衡电梯运行过程中由于钢丝绳和随行电缆的变化而引起的变化。当电梯的提升高度大于30米，
43、通常需要加此装置。种类：一般可按照电梯速度选择补偿装置的类型,1)扁型补偿链(V 1.75m/s),2)补偿缆(2.0V 3m/s),3)补偿绳(v3m/s),1）补偿链,1）补偿链这种补偿装置以铁链为主体，链环一个扣一个，并用麻绳穿在铁链环中。其目的是利用麻绳减少运行时铁链相互碰撞引起的噪声。补偿链与电梯设备连接，通常采用一端悬挂在轿厢下面，另一端则挂在对重装置的下部，这种补偿装置的特点是：结构简单，但不适用于梯速超过1.75ms的电梯上使用；另外，为防止铁链掉落，应在铁链两个终端分别穿套一根6钢丝绳与轿底和对重底穿过后紧固。,2）补偿缆,2）补偿缆补偿缆是最近几年发展起来的新型的、高密度的
44、补偿装置。补偿缆中间有低碳钢制成的环链，中间填塞物为金属颗粒以及聚乙烯与氯化物混合物，形成圆形保护层，链套采用具有防火、防氧化的聚乙烯护套。这种补偿缆质量密度高，最重的每米可达6kg，最大悬挂长度可达200m，运行噪音小，可适用各种中、高速电梯的补偿装置。,3）补偿绳,3）补偿绳这种补偿装置以钢丝绳为主体，补偿绳是把数根钢丝绳经过钢丝绳卡钳和挂绳架，一端悬挂在轿厢底梁上，另一端悬挂在对重架上。这种补偿装置的特点是：电梯运行稳定、噪音小，故常用在电梯额定速度超过175ms的电梯上；缺点是装置比较复杂，除了补偿绳外，还需张紧装置等附件。电梯运行时，张紧轮能沿导轮上下自由移动，并能张紧补偿绳。正常运
45、行时，张紧轮处于垂直浮动状态，本身可以转动。,3）补偿绳,补偿绳使用时必须符合下列条件：a)使用张紧轮；b)张紧轮的节圆直径与补偿绳的公称直径之比不小于30；c)张紧轮设置防护装置；d)用重力保持补偿绳的张紧状态；e)用一个符合规定的电气安全装置来检查补偿绳的最小张紧位置。若电梯额定速度大于3.5 m/s，除满足上面的规定外，还应增设一个防跳装置。防跳装置动作时，一个符合规定的电气安全装置应使电梯驱动主机停止运转。,3.3导向系统,3.3.1导轨,3.3.2导靴,3.3导向系统,电梯导向系统电梯导向系统由导轨和导靴组成，其作用主要是为轿厢和对重垂直运动导向，同时限制其在水平方向上的位移，并防止
46、因偏载而产生的倾斜。在安全钳动作时，导轨作为支撑件，吸收轿厢或对重的动能，支撑轿厢或对重。,3.3.1 导轨,3.3.1导轨电梯导轨是安装在电梯井道中或楼层之间的两列或多列垂直或倾斜的刚性轨道，保证轿厢和对重沿其作上下运动，为电梯轿厢、对重装置提供导向。导轨是垂直电梯的重要基准部件，它控制着电梯轿厢、对重的运行轨迹，是涉及电梯安全及运行质量的重要部件。,3.3.1 导轨,根据GB7588-2003的要求：导轨及其附件和接头应能承受施加的载荷和力，以保证电梯安全运行。电梯安全运行与导轨有关的部分为：a)应保证轿厢与对重(或平衡重)的导向；b)导轨变形应限制在一定范围内，由此：1)不应出现门的意外
47、开锁；2)安全装置的动作应不受影响；3)移动部件应不会与其他部件碰撞。导轨与导轨支架在建筑物上的固定，应能自动地或采用简单调节方法，对因建筑物的正常沉降和混凝土收缩的影响予以补偿。,（1）导轨的分类,（1）导轨的分类电梯常用导轨主要有两类：T型导轨和空心导轨T型导轨用于轿厢导轨和对重导轨；空心导轨适用于不设对重安全钳的对重导轨（中低速电梯）。“T”型导轨的最大计算允许变形：a)对于装有安全钳的轿厢、对重(或平衡重)导轨，安全钳动作时，在两个方向上为5mm；b)对于没有安全钳的对重(或平衡重)导轨，在两个方向上为10mm。,（2）导轨的安装,（2）导轨的安装导轨与导轨支架在建筑物上的固定，应能自
48、动地或采用简单调节。导轨不能直接紧固在井道内壁上，它需要固定在导轨架上，固定方法一般不采用焊接或用螺栓连接，而是用压板固定法（如右图所示）,导轨的安装,导轨支架的地脚螺栓或支架直接埋入深度不应小于120mm.锚栓（如膨胀螺栓）固定只能在井道壁的混凝土构件上使用，如果用焊接支架焊缝必须是连续的,并应双面焊牢；,导轨的安装,导轨的连接：采用专用连接板，用螺栓固定（如右图所示）；,导轨的接头台阶不得大于0.05mm，超过后应进行修整，修整长度不小于300mm。,导轨的安装,当电梯冲顶时,导靴不应超越导轨行程；每列导轨工作面每5m铅垂线测量值间的相对每列导轨工作面每5m铅垂线测量值间的相对最大偏差，轿
49、厢导轨和设有安全钳的 T型对重导轨不大于1.2mm，不设安全钳的T型对重导轨不大于2.0mm；两列导轨顶面间的距离偏差:轿厢为为0+2mm;对重导轨为为0+3mm。,导轨的安装,每根导轨至少有两个导轨支架,其间距一般不能大于2.5m,（如果间距大于2.5m 应当有计算依据），端部短导轨的支架数量应满足设计要求；特殊情况,应有措施保证导轨安装满足GB7588-2003规定的弯曲强度要求；,3.3.2导靴,导靴是电梯导轨与轿厢之间的可以滑动的尼龙块，叫导靴，它可以将轿厢（对重）限定在导轨上，让轿厢（对重）只可以上下移动，导靴上部还有油杯，减少靴衬与导轨的摩擦力。导靴的凹形槽与导轨的凸形工作面配合，
50、防止轿厢在运行中偏斜或摆动。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，一般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。,导靴的分类,导靴的分类常见导靴一般可分为三类：固定滑动导靴、弹性滑动导靴和滚动导靴。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。,弹性导靴,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，在弹簧力的作用下，靴衬的底部始终压
