浅析电梯的机械结构及机械装置

浅析电梯的机械结构及机械装置

摘要：电梯已经成为人们工作和生活中必不可少的机电一体化设备，它的应用体现了科技的进步和城市的发展水平。电梯的使用为人们的生产及生活带来了方便，同时所出现的安全事故问题也给人们的正常生活秩序造成了严重的影响。本文就电梯的机械机构和机械装置进行简单的介绍和分析，只有了解并熟悉这些基本知识，才能更深入的研究电梯，让电梯的结构性能更加的完善和稳定，从而为人们的出行提供安全、舒适、快捷的环境。

关键词：电梯；机械机构；机械装置

引言

随着国民经济的高速增长，我国的电梯行业发展迅猛，目前已经成为世界最大的新装电梯市场和最大的电梯生产国。电梯是现代社会物质文明的产物，广泛应用于人们的生产、生活中，是不可或缺的运输工具。电梯是机械与电气高度结合的特种设备，使用非常广泛。本文将对电梯的机械结构和机械装置逐一进行介绍分析，只有熟悉掌握这些基本知识，才能让电梯设计人员更进一步完善电梯结构，让电梯维保人员更好的维护保养电梯。

1电梯的机械结构

电梯的总体结构一般是由八大系统组成，有曳引系统、重量平衡系统、轿厢系统、门系统、导向系统、电力拖动系统、电气控制系统和安全保护系统。

1.1曳引系统

曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮等组成，它的主要作用是输出与传递动力，驱动电梯上下运行，其中，曳引机就是动力的来源。当曳引轮转动时，通过钢丝绳与绳槽的摩擦力使电梯与对重作相对运动，轿厢在井道内沿着导轨上下运行。曳引机可以分为有齿轮和无齿轮两种。有齿轮曳引机是通过减速箱传动动力，减速箱通常采用蜗轮蜗杆传动装置，具有传动平稳、结构紧凑、运行噪音低和较好的抗冲击载荷特性等优点，一般此类曳引机应用于速度低于1.5m/s 的电梯上；无齿轮曳引机最早一般以直流电动机为动力，由于没有减速箱为中间传动环节，它具有传动效率高、噪声小、传动平稳等优点，但存在能耗大、造价高、维修不便等缺点，随着变频变压技术的发展，目前交流无齿轮永磁同步曳引机已经得到广泛应用。

1.2重量平衡系统

重量平衡系统主要由对重装置和补偿装置构成。对重装置是曳引驱动不可缺少的部分，它平衡了轿厢的重量和部分载荷重量，减少了电机功率损耗。对重的总质量一般由下列公式决定：

W(对重装置总质量)=P(轿厢自重)+q（平衡系数）×Q（额定载重）其中q取0.4～0.5平衡效果最佳。

如果电梯行程超过30m，随行电缆及钢丝绳的重量会动态的分摊在曳引轮两侧，造成两侧钢丝绳张力不断变化，降低了曳引质量，因此为了补偿高层电梯中曳引绳和随行电缆长度的影响，需要增加补偿装置。补偿装置的形式有：

1）补偿链：以链为主体，两端头分别挂在对重和轿厢底下面，这种补偿装置设有导向轮，结构简单。铁链中有聚乙烯护套，减小运行时连接之间摩擦和碰撞产生的噪音，此补偿装置常用于速度小于1.75m/s的电梯。

2）补偿绳：以钢丝绳为主体，底坑中应该设有绳导装置，运行平稳，可用于速度2.0m/s以上的电梯，但是当速度大于2.5m/s时，需要设置涨紧装置以防止

电梯运行时补偿绳飘移。

3）补偿缆：是一种质量大，密度高的补偿装置，运行噪音小，可适用于各种速度的电梯。补偿缆中间有钢制成的环链，填塞物为金属颗粒与聚氯乙烯的混合物，成了圆形保护层，链套是聚氯乙烯护套，具有防火、防氧化功能，因此成本

较高。

1.3轿厢系统

轿厢是电梯用以承载和运送人员和物资的箱形空间，由轿厢体、轿厢架及相

关构件和装置构成。

1）轿厢架：底梁、立柱、上梁和斜拉杆组成了一个龙门架结构，这个结构就是所说的轿厢架，是轿厢的承载结构，轿厢的负荷由它传递到曳引钢丝绳，同时

当安全钳动作或轿厢蹲底撞击缓冲器时，还要承受由此产生的反作用力，因此轿

厢架要有足够的强度。其中底梁的强度要求最高，轿厢蹾底时，要能承受缓冲器

的反力，在额定载荷时挠度不应超过1/1000。

2）轿厢体：由轿厢地板、轿壁、轿顶组成的轿厢空间，除了必要的出入口和通风口外不得有其他开口，并且轿厢体不得使用易燃或由于可能产生有害或大量

气体和烟雾而造成危险的材料制成。轿壁应该满足《电梯制造与安装规范

（GB7588-2003）》（以下简称《标准》）中8.3条中规定的强度要求，即“用

300N的力，均匀的分布在5cm²的圆形或方形面积上，沿轿厢内向轿厢外方向垂

直作用于轿壁的任何位置上，轿壁应当无永久变形，弹性形变不大于15mm”。为

了防止轿厢平层结束前提前开门或平层后轿厢地坎高出层门地坎时因剪切而伤害

脚趾，每一轿厢地坎上均须加装护脚板，其宽度应该等于相应层站入口的整个净

宽度，护脚板应该向下延伸，其高度不得小于750mm，并且在下缘向井道内折弯，折弯面与水平夹角应当大于60º，在水平面上的投影深度不得小于20mm。轿顶

应该满足《标准》8.13.2中规定的空间要求：“轿顶应该有一块不小于0.12m²站人用的净面积，其短边不应小于0.25m”。

3）轿厢的有效空间及称重装置：为了乘客的安全和舒适，轿厢入口和内部净高度不得小于2m，并且要严格按照《标准》中轿厢有效面积、额定载重和成员

人数的规定制作轿厢大小。为了监测电梯有没有超载，必须安装称重装置，该装

置一般安装于轿底，轿厢从空载到满载时轿底有一个弹性变形量，利用微动开关

检测这个变形量，从而判断电梯是否超载。

1.4电梯门系统

门系统是由轿门、厅门、及相应的门开关和保护装置组成的。门系统的主要

作用是在电梯运行过程中，保持轿门和各层的层门处于关闭状态，保证轿厢内外

乘客的安全。目前针对GB7588第一号修改单中明确规定，轿门门机必须增加轿

门锁紧装置，防止电梯门被恶意打开造成危险；门板必须做防撞实验，保证其强

度和安全性。

1.5导向系统

电梯导向系统是由导轨和导靴组成，是为了电梯轿厢和对重垂直运动导向，

同时也限制其在水平方向的位移，并防止轿厢因偏载而产生倾斜，当安全钳动作时，导轨作为支撑件还要吸收轿厢或对重的动能，支撑轿厢和对重。电梯常用的

导轨有T型导轨和空心轨，其中空心轨只能用于没有安全钳的对重导向。每条导

轨至少安装两档导轨支架，且导轨支架间距离不得大于2500mm，相邻两导轨需

用平面度公差为0.2mm，且此表面粗糙度Ra≤25μm的导轨连接板连接。

2电梯的机械装置