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1、1.1 电梯的定义与分类,1.1.1 电梯的定义电梯是动力驱动，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。,上海金茂大厦，88层，420.5m，建筑面积28.9万m2。金茂大厦共有79台电梯，观光高速电梯一次可乘35人，速度为9.1米/S，由下到上只要45秒。,上海环球金融中心，共101层、高492米的，中国大陆第一高。91台直梯中采用了39台双层轿箱式电梯，有世界最快双层轿箱式电梯，最快梯速达10米/秒，从地下1层到95层只需1分钟左右。,台北101大楼，高508米，全球最高，2004年9月投入
2、使用。大楼装设电梯61台，自动扶梯50台。列入吉尼斯世界纪录的最快速电梯，有两部，供观景台使用，其最高速率可达16.8米/s，相当于时速60公里，从1楼到89楼的室内观景台，只需39秒。它是世界最长行程的室内电梯。,电梯的发展简史,1765年、瓦特发明蒸汽机1831年、法拉第发明了发电机。1835年、英国的一家工厂安装使用了一台蒸汽机拖动的升降机械。1845年、英国“汤姆逊”制作了一台水压式升降机（液压电梯的雏形）1880年、德国最早出现用电力拖动的升降级。,1889年、美国奥的斯电梯公司生产了第一台电梯，直流电机与蜗杆传动直接连接、通过卷筒升降的电梯，速度0.5m/s，也被称为鼓轮式电梯。,
3、涡轮蜗杆示意图,1900年、第一台扶梯试制成功。1903年、奥的斯改进驱动形式，曳引轮式电梯。1915年、电梯自动平层系统设计成功。1933年、出现6m/s以上的高速电梯。1949年、出现了群控电梯（纽约联合国大厦）。1953年、第一台自动人行道试制成功。,1955年、小型计算机（电子真空管）控制电梯。1962年、8m/s超高速电梯投入市场。1963年、无触点半导体逻辑控制电梯试制成功。1967年、可控硅应用于电梯。1971年、集成电路被用于电梯。1972年、数控电梯出现。,1976年、微机开始用于电梯。1984年、日本推出VVVF（Variable Voltage and Variable
4、Frequency，可变电压、变频率)电梯。1989年、第一台直线电动机电梯出现，它取消了电梯机房、对电梯的传统技术作了强大改进，电梯又进入一个新领域。,1.1电梯的定义与分类,1、按用途分类乘客电梯载货电梯 客货两用电梯病床电梯 杂物电梯 消防电梯 船用电梯观光电梯汽车用电梯 自动扶梯和自动人行道,楼梯升降座椅,2、按电梯额定速度分类低速电梯 电梯的额定运行速度v4m/s。3、按拖动方式分类直流电梯交流电梯 液压电梯4、按驱动方式分类曳引驱动强制驱动齿轮齿条驱动 链轮链条驱动,5、按控制方式分类信号控制:即有司机电梯。集选控制:即自动控制，能实现无司机操作。并联控制:两台电梯的控制线路并联起
5、来进行逻辑控制，共用层站召唤按钮，进行高效率运行。梯群程序控制 即群控:用微机控制和统一调度多台集中并列的电梯，共用厅外召唤按钮，按规定程序集中调度和控制。梯群智能控制:由电脑根据客流情况，自动选择最佳运行控制方式。,6、按机房的位置分类机房上置式 现在常用的形式。机房下置式 此种方式用的较少。机房侧置式 如液压电梯，控制机房放在距离电梯井道50m以内的任何地方。无机房电梯 无需建造普通意义上的机房。将机房与机械部件融为一体，安装在电梯井道的上方导轨上。,电梯的命名,类 组 型 产品类别拖动方式额定载重 控制类型 产品品种 改型代号 额定速度字母符号 数字符号,1.2 电梯基本结构,电梯八大系
6、统功能表,电梯机房 电梯机房一般设置在电梯井道顶部。虽然乘客看不到它，但它和人的心脏一样重要，电梯的运行全靠它。重点介绍如下几种设备：曳引机控制柜限速器,1.曳引机电动机制动器减速器曳引轮导向轮底座,电动机,制动器,减速器,曳引轮,导向轮,底座,(1)电动机电梯的动力来源。适用于电梯系统的电动机应具有断续周期性工作，频繁起动、正反向运转、较大的启动力矩、较硬的机械特性、较小的起动电流等特性。电动机有交流电动机，也有直流电动机,(2)制动器 电梯曳引机中最重要的安全装置，它能使运行的电梯轿厢和对重在断电后立即停止运行，并在任何停车位置定位不动。一般都采用常闭式双瓦块型直流电磁制动器。由制动电磁铁
7、、闸轮、闸瓦、制动弹簧等组成。图示为两种形式的制动器。对于电梯用制动器的要求：P4。,(3)减速器作用是降低曳引机输出转速、增加输出转矩。通常为蜗轮蜗杆减速器。对于电梯用减速器运行有以下要求：P5.,减速箱的蜗杆,减速箱的蜗轮,电梯曳引轮和导向轮,(4)曳引轮曳引轮安装在曳引机主轴上，由曳引电动机通过减速器带动旋转。电梯动力的传递由曳引钢丝绳与曳引轮绳槽的摩擦力来实现。,电梯曳引轮和导向轮,(5)导向轮为了防止轿厢和对重之间距离太小，产生碰撞，设置了导向轮。用来调整轿厢与对重的相对位置。,电梯曳引轮和导向轮,对于曳引轮和导向轮设置要求曳引轮和导向轮外侧面上应涂成黄色，以起警示作用：注意旋转部件
8、。曳引轮上设置防护装置，以避免人身伤害；钢丝绳脱离绳槽；异物进入绳与绳槽之间。,(6)底座是连接电动机、制动器、减速箱的机座，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、安装和调整。,2.松闸扳手和盘车手轮为防止突然停电，轿厢停在两层之间，乘客无法走出轿厢，而人为操纵轿厢就近停靠的设备,盘车手轮 松闸扳手,曳引电机,制动器,曳引轮,盘车手轮,松闸手柄,3.曳引钢丝绳 P7曳引钢丝绳由钢丝、绳股和绳芯组成；钢丝是钢丝绳基本强度单元，要求有很高的韧性和强度；质量据韧性高低，即耐弯次数多少，分特级、I 级II级；电梯采用特级钢丝。,4.控制柜 控制柜安装在曳引机旁边，是电
9、梯的电气装置和信号控制中心。,5.限速器 限速器是一种限制轿厢或对重速度的装置，通常安装在机房或井道顶部。限速器装置由限速器、钢丝绳和张紧装置组成。钢丝绳绕过限速器和张紧装置形成一封闭的环路后，固定在轿厢架上梁安全钳的绳头拉手上。电梯轿厢的上、下垂直运动转化为限速器的旋转运动。,限速器工作原理：轿厢运行时，在额定速度范围内，限速器的限速钢丝绳带动限速轮转动。当轿厢速度达到限速器动作值时（一般为额定速度的115%以上)，限速器发出信号切断回路电源，使电动机失电、制动器动作，且限速器以机械方式操纵安全钳动作，将轿厢制停在导轨上。,导轨、导靴和导轨架,A）甩块式 B）甩球式 C）凸轮式限速器结构示意
10、图,A）甩块式 B）甩球式 C）凸轮式 限速器,1.2.2 电梯井道电梯井道是以井道底坑的底、井道壁和顶为界限的，包括以下设备：导轨导靴缓冲器随行电缆限速器张紧装置,滚轮导靴,弹性导靴,1.导轨-安装在井道壁上，类似火车铁轨2.导靴 p9-安装在轿厢和对重上，导靴的凹面要与导轨的凸面配合固定式弹性式滚轮式,3.缓冲器电梯安全保护系统中最后一道保护装置。（1）缓冲器种类及适用范围缓冲器分为弹簧和液压缓冲器两类。弹簧缓冲器又叫蓄能型缓冲器，以弹簧的形变来吸收轿厢或对重产生的动能的缓冲器。液压缓冲器又叫耗能型缓冲器，以油作为介质吸收轿厢或对重产生的动能的缓冲器。弹簧缓冲器只能用于额定速度小于或等于1
11、m/s的电梯。液压缓冲器适用于任何额定速度的电梯。,（2）缓冲冲程对缓冲器设置要求：弹簧缓冲器的缓冲冲程为200350mm；液压缓冲器的缓冲冲程为150400mm。（3）工作冲程液压缓冲器工作行程是液压缓冲器柱塞端面受压后所移动的垂直距离。弹簧缓冲器工作行程是弹簧受压后变形的垂直距离。,A）弹簧式 B）液压式 缓冲器,4.电梯随行电缆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，所有这些信号的信息传输都需要通过电梯随行电缆。,5.限速器张紧装置限速器张紧装置是能使限速器钢丝绳始终保持张紧状态的装置。它由张紧轮、配重、防断绳电气安全开关等组成。,6.隔磁板（隔板）安装在电梯井道内
12、每个层站平层区域内，用来检测电梯到达的位置，起平层作用。,7.对重装置对重装置可以使曳引绳与曳引轮槽之间产生摩擦力，从而使轿厢重量与有效载荷的重量保持平衡，这样可以在电梯运行时，降低电梯曳引机的输出功率。由对重架、对重导靴、对重块、对重定位铁、底部碰撞板和绳头板等组成。如图1-17所示。对重重量=轿厢净重+（0.40.45）额定载重量,8.端站保护开关强迫减速开关端站限位开关终端极限开关 保证电梯的安全运行，在井道中设有终端超越保护装置。这是一组防止电梯超越下端站或上端站的行程开关，能在轿厢或对重撞底、冲顶之前，通过轿厢打板直接触碰这些开关来切断控制电路或总电源，在电磁制动器的制动抱闸作用下，
13、迫使电梯停止运行。,（1）.强迫换速开关 防止电梯失控时造成冲顶或撞底的第一道防线。它由上、下两个开关组成，装在井道的顶部和底部。轿厢已到达顶层或底层而不能减速停车时，装在轿厢上的打板就会随轿厢的运行面与强迫减速开关的碰轮相接触，使开关内的接点发出指令信号，迫使电梯停驶。,（2）.终端限位开关 防止电梯冲顶或撞底的第二道防线。如果强迫换速开关没起作用，电梯继续越出底层或顶层位置，则下限位开关或上限位开关动作，迫使电梯停止运行。此时，若有上面或下面层站召唤，电梯仍能上行或下行。,（3）.终端极限开关 防止撞底或冲顶的最后保护装置便是终端极限开关。当电梯最后经过终端极限开关并使其动作时，便切断电梯
14、总电源，但保留照明电源，通过电磁制动器使电梯停止运行。此时电梯不能再启动。,限位开关,限位开关,限位开关,电梯轿厢部分1.轿厢轿厢是电梯中装载乘客或货物的金属结构体。它由轿厢架、轿厢壁、轿厢底、轿厢顶、轿门等几部分组成。,轿厢结构框图,2.自动开门机自动开门机装在轿顶靠近轿门处。由电动机通过减速装置带动曲柄摇杆机构去开、关轿门，再由轿门门刀插入层门滚轮内，带动厅门与轿门同时打开。轿门是主动门，层门是被动门。,门刀，用钢板制成，因其形状似刀，称门刀。门刀用螺栓紧固在轿门上，位置要保证在每一层站，均能准确插入门锁的两个滚轮之间。,自动单侧开门机,门机,案例：双臂式中分门开门机 以直流电动机为动力，
15、电动机不带减速箱，而以两级V带传动减速，以第二级的大皮带轮作为曲柄轮。当曲柄轮逆时针转动180度时，左右摇杆同时推动左右门扇，完成一次开门行程后。曲柄轮再顺时针转动180度，就能使左右门扇同时合拢,完成一次关门行程。,3.安全钳 安全钳是与限速器配套使用的超速保护装置。轿厢或对重超速运行时，限速器操纵安全钳，利用自锁夹紧原理，以机械动作将电梯轿厢紧急制停并夹持在导轨上，为电梯运行提供安全保证。,安全钳安装在轿厢架两侧的下梁或上梁处；由制停机构(钳块和钳座等)和操纵机构（连杆和钳块拉杆系统）组成。限速器绳与安全钳的驱动连杆相连。正常时，限速器绳拉力小于连杆弹簧作用力，安全钳不动作，钳块与导轨面保
16、持24mm间隙。,限速器动作后，限速器绳被夹持不动，但轿厢继续下行，牵动安全钳拉杆系统，将钳块上提，使其与导轨接触，依靠自锁夹紧作用夹住导轨，将轿厢强行制停在导轨上。安全钳上的电气开关同时动作，切断电梯控制电路。轿厢制停，只要慢速上提轿厢，安全钳装置可松开复位。,限速器与安全钳系统原理轴测图 限速器与安全钳系统原理立面图,限速器与安全钳连杆系统图,限速器安全钳联动系统,A）瞬时式安全钳 B）渐进式安全钳,A）瞬时式安全钳 B）渐进式安全钳,4.平层感应装置平层感应装置安装在轿顶上，与装在每一层站平层位置附近井道壁上的平层隔磁（或隔光）板配合使用。,平层感应装置,5.超载与称重装置凡有自动运行功
17、能的电梯都必须设置电梯称重装置，以防有意或随意超载造成电梯运行事故发生。一旦电梯轿厢承重超载，称重装置检测出超载，则超载灯亮、警铃响、电梯不关门、不运行，直到卸载到额定载重量以内，电梯才恢复正常工作装置。,轿底超载装置，检测装置安装在轿厢底部。轿底与轿厢体分离，轿底直接浮支在杠杆机构称重装置上，用于客梯。橡胶块均布在轿底框上，有68个，整个轿厢支承在橡胶块上，橡胶块的压缩量能直接反映轿厢的重量。,6.内选指令盘和操作箱内选指令盘是乘客在轿厢内选层的信号输入设备，一般包括电梯楼层显示器、内选指令按钮、电梯运行方向指示灯、开门按钮和关门按钮等。操作箱是电梯控制信号输入设备，一般有运行-急停转换开关
18、、司机-自动运行转换开关、检修-正常运行转换开关、检修运行上行、下行按钮等。,1.2.4 层站部分层站是电梯在各楼层的停靠站，乘客出入电梯的地方。其中上（下）端站是最高（最低）的层站。层站部分包括层门、层站呼梯盒、层楼显示装置等。,1.层门由门框、门板、门头架、吊门滚轮、层门地坎和门联锁组成。不论电梯运行与否，除了电梯轿厢所在层外，其余所有层门都必须是封闭门。层门联锁装置又叫层门钩子锁。这是一种带有电气触点的机械门锁，每一个楼层的层门上都应安装这种门锁。只有在所有层楼的层门都关好，且其门上的联锁锁钩与门架上的锁壳钩子勾上以后，其钩子的啮合深度大于7mm以上，门联锁电气触头才被接通。,自动门锁，
19、具有电气联锁功能，装设在厅门上。（1）锁住厅门使厅门只有用钥匙才能在厅外打开；（2）通过门锁上的微动开关控制电梯控制回路的接通断开，允许电梯起动或停止运行。门刀：轿厢门上的系合装置，将轿厢门运动传递给厅门。门刀通过与门锁的配合，使轿门能够带动厅门运动。,层门钩子锁 层门门锁开关,安全装置，防止乘客被门夹住。正常情况下，安全触板凸出门扇3035mm。门关闭过程中碰到人或物，触板被推入门扇，通过杠杆机构带动微动开关动作，使门电动机迅速反转，重新打开门。非接触式安全装置:光电式、电磁感应式、超声波装置。为确保电梯安全运行，可将接触式和非接触式门安全装置联合使用。,光电保护装置,红外线光幕保护装置,超
20、声波监控装置 超声波监控装置一般安装在门的上方。门正在关闭时，若超声波监控装置检测到厅门前有乘客欲进轿厢，则门重新打开，待乘客进入轿厢后，门再关闭。,电磁感应式保护装置 借助于电磁感应原理，在门区内组成三组电磁场，任意一组电磁场的变化，都会作为不平衡状态显示出来。三组磁场相同，表明门区无障碍物，门将正常关闭；三组磁场不相同，表明门区内有障碍物，则探测器断开关门电路。,2.电梯层楼显示器 在电梯层门门上方或门框侧面与外呼按钮一起都安装有层楼显示器，可向层站及轿内的乘客显示电梯行使方向和轿厢的位置。3.层站呼梯按钮在电梯的最低层和最高层端站，层站外呼盒上各仅安装有一个单键按钮（顶层安装向下召唤按钮；底层安装向上召唤按钮）。其余中间层站按钮盒上均装有向上和向下召唤按钮各一个。供电梯乘客发送上行或下行呼梯指令用。,1.2.5 曳引式电梯的工作原理 曳引驱动是采用曳引轮作为驱动部件。曳引轮一端连接轿厢，另一端连接对重。轿厢和对重装置的重力使曳引钢丝绳压紧在曳引轮绳槽内产生摩擦力。曳引电动机通过减速器将动力传递给曳引轮，曳引轮驱动钢丝绳，使轿厢和对重作相对运动。即轿厢上升，对重下降；轿厢下降，对重上升。于是，轿厢就在井道中沿导轨上下往复运行。,电梯是世界上最安全的运输工具。以下的各种措施可以防止和消除电梯在运行中可能发生的一切不安全状态。,
