电梯基础知识讲座

电梯的基本结构与工作原理背景资料：1889年奥的斯公司在纽约试制成功第一台电力驱动蜗轮减速的电梯，这一设计思想为现代化的电梯奠定了基础，它的基本结构至今仍被广泛使用。

一、定义电梯：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。

轿厢尺寸与结构型式便于乘客出入或装卸货物。

（GB7024 EN81标准）电梯：是指动力驱动，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），进行升降或者平行运送人、货物的机电设备，包括载人（货）电梯、自动扶梯、自动人行道等。

（《特种设备安全监察条例》）二.应用场所与用途:应用场所：广泛应用于宾馆、饭店、办公楼、住宅楼、医院、商场、仓库、车站、机场等等各个方面。

用途：是垂直或倾斜、水平输送人和物。

三、主要参数乘客（载货）电梯、杂物电梯、液压电梯：额定起重量（ kg）额定速度（m/s）层站数（F/S）开门宽度 ( MM )开门方式自动扶梯：输送能力（P/h）额定速度（m/s）提升高度 ( MM )倾斜角 (30,35度)梯级宽度 (600MM,800MM,1000 MM)自动人行道：输送能力（P/h）额定速度（m/s）使用区段长度( MM )四、电梯的分类按驱动方式分类：1. 交流电梯2. 直流电梯3. 液压电梯4. 齿轮齿条电梯5. 螺杆式电梯6. 直线电机驱动的电梯按用途分类：1. 乘客电梯2. 载货电梯3. 病床电梯4. 服务电梯5. 观光电梯7. 车辆电梯8. 船舶电梯9. 建筑使用电梯10. 其它还可以按其它方式分类。

（机房情况）( 电梯结构示意图 )依据国质检锅[2004]31号关于公布《特种设备目录》的通知分类：( 自动人行道)( 自动扶梯 )五、电梯的组成液压电梯特点：(非曳引驱动)优点：•安装方便：机房在井道底部附近，少了曳引机、对重的吊装和安装。

•维修费用少：采用油作为介质，各部分自行润滑，减少磨损。

•应急操作方便：在停电和其他异常情况下，使用紧急操作下降阀和手动泵。

•提高建筑物有效利用空间：多数无平衡重，井道截面积较小。

•改善建筑物受力状况：大多数对建筑结构不施加垂直压力，主要的垂直载荷通过油缸作用在建筑物地基上，对井道承重强度要求降低。

•结构紧凑：在主参数相同情况下，比曳引电梯体积重量小。

•机房位置灵活：泵站与油缸管路连接。

•适用于大载重：对于多层大载重货梯，液压电梯具有明显优越性。

•适用于危险场合：直顶液压电梯无钢丝绳滑轮和安全钳，不会产生火花，可用于易爆危险场合。

缺点：•提升高度小：由于输入功率控制及结构条件限制。

一般速度子在1.0m/s以下，提升高度在40m以内。

•输入功率大：如无平衡重系统，液压电梯电机功率为曳引电梯功率的 2.5—3倍，配电容量相应增大，虽然电机只在上行工作，但能量消耗至少为同等曳引电梯的2倍左右。

•温度及载荷的变化对起制动有影响，动态速度随环境变化，增加控制难度。

•由于油温变化和泄露等因素，轿厢较长时间停站会产生下沉，因此需要采取措施防止轿厢沉降。

•液压电梯无机房电梯载人（货）电梯中最为典型的曳引驱动电梯，其由八大系统组成，见下图:( 电梯结构示意图 )1．曳引系统（0--25S)功能：输出与传递动力，驱动电梯运行。

组成：曳引机（电动机、制动器、减速箱、曳引轮等），曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮等。

工作原理：电动机的旋转通过联轴器（制动轮）传递给减速箱蜗杆轴，蜗杆轴通过齿啮合带动蜗轮旋转，与蜗轮同轴装配的曳引轮亦旋转(异步曳引机) 。

由于轿厢与对重装置的重力使曳引钢丝绳与曳引轮绳槽间产生了摩擦力，该摩擦力就带动了钢丝绳使轿厢和对重作相对运动，使轿厢在井道中沿导轨上下运行。

异步曳引机同步曳引机2．轿厢 (25--1.30)功能：运送乘客和（或）货物，是电梯的工作部分。

组成：轿厢架（固定轿厢体的承重结构由上梁，立柱，拉条，底梁组成）和轿厢体（轿厢底、轿厢壁、轿厢顶、防护板）。

3．导向系统(1.30--1.40)功能：限制轿厢和对重的活动自由度，使其只能沿着导轨作升降运动。

组成：导轨、导靴和导轨架。

4．门系统功能：封住层站入口和轿厢入口。

运行时层、轿门必须封闭，到站时才能打开。

组成：轿厢门、层门、开门机、门锁等。

工作原理：开门机安装在轿顶门口处，由电动机通过减速机构，再通过传动机构带动轿门开启或关闭。

电梯到站时，安装在轿门上的门刀卡入层门上门锁处的锁轮，轿门开启或关闭时通过门刀与门锁带动层门开启或关闭。

开门时门刀拨动门锁滚轮使锁钩打开（解锁），关门时则通过弹簧等使锁钩啮合，以防止门在运行中打开。

门入口的安全保护装置。

开门机门锁5．重量平衡装置(1.40—2,15)功能：相对平衡轿厢重量以及补偿高层电梯中曳引绳长度的影响。

组成：对重和重量补偿装置。

6．电气控制系统(2.15—3.00)功能：对电梯的运行实行操纵和控制。

组成：操纵装置、位置显示装置、控制屏（柜）、平层装置等。

( 操纵箱、层楼显示 ) ( 控制柜）工作原理：将操纵装置、平层装置、各种限位开关、光电开关、行程开关等发出的信号送入控制系统，由控制系统按照预先编制好的程序，对各种输入信号进行采集、分析，判断电梯的状态和服务需求，经过运算后，发出相应指令，使电梯按照其自身状态（是否在运行，门是开还是关着，是否已平层，目前在那个楼层等等）和服务需求（上召唤，下召唤，选层等等）来作出相应反应。

7．电力拖动系统 (3.00--3.25)功能：提供动力，对电梯实行速度控制。

组成：曳引电动机、供电系统、速度反馈装置、电动机调速装置等。

工作原理：电梯运行时，经历了加速起动、稳速运行、减速停靠等几个阶段。

电力拖动系统除了给电梯运行提供动力外，还对电梯的上述几个运行阶段起控制作用，以保证电梯的乘坐舒适、准确平层和可靠制动。

目前使用最多的是交流变压变频调速系统，即VVVF系统（Variable Voltage Variable Frequency）。

通过变频装置，对电源频率和电机定子电压同时进行调节，即可使电梯平稳圆滑地加速和减速。

采用这种调速方法，电梯运行平稳，舒适感好，能耗低，故障少。

目前VVVF系统已成为电梯的主流调速系统(变频器)。

8．安全保护系统功能：保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故发生。

组成：限速器－安全钳联动超速保护装置、缓冲器、超越上下极限位置时的保护装置、层门与轿厢门的电气联锁装置（包括：正常运行时不可能打开层门、门开着不能启动或继续运行；验证层门锁紧的电气安全装置；紧急开锁与层门自动关闭装置；自动门防夹装置）、紧急操作和停止保护装置；轿顶检修装置；断、错相保护装置等。

超速保护装置的工作原理：超速保护装置主要由1－限速器；2－限减器绳；3－张紧轮；4－限速器断绳开关；5－安全钳；6－连杆系统；7－安全钳动作开关；8－限速器绳头等组成。

限速器安装在机房，通过限速器钢丝绳与安装在轿厢两侧的安全钳拉杆相连，电梯的运行速度通过钢丝绳反映到限速器的转速上。

电梯运行时，钢丝绳将电梯的垂直运动转化为限速器的旋转运动。

当旋转速度超过极限值时，限速器就会使超速开关动作，切断控制电路，使电梯停止运行；如未能使电梯停止，电梯继续加速下行（例如制动器失效时），限速器进而卡住钢丝绳，使钢丝绳无法运动，由于电梯继续下行，钢丝绳将拉动安全钳拉杆使安全钳楔块向上运动，将轿厢卡在导轨上，同时安全钳联动开关动作，切断控制电路。

这样就可防止电梯继续超速下行。

（安全钳楔块作用示意图）（限速器）1－钳（楔）块；2－钳体（限速器、安全钳、缓冲器）自动扶梯：( 自动扶梯)自动扶梯组成：驱动装置梯级扶手装置梯路导轨和金属结构控制装置安全保护装置：紧急制动的附加制动器速度监控装置梯级链异常保护装置梳齿异物保护装置扶手带进入口安全保护装置梯级下沉保护装置扶手带断带保护装置裙板保护装置机械防护装置其他：如黄色边框等警告作用五、安全保护装置1、乘客电梯、载货电梯、液压电梯、杂物电梯（9大系统）防超越行程的保护强迫换速开关、限位开关、终端极限开关超速和断绳的保护限速器、安全钳（液压电梯为限速切断阀）防人员剪切和坠落的保护门、门锁、门的电气安全触电、护脚板缓冲装置缓冲器报警和救援装置警铃、电话紧急手动操作装置、人工开锁装置、井道安全门、轿顶安全窗停止开关和检修运行装置停止（急停）开关（轿顶、底坑、滑轮间检修运行装置（检修转换开关双稳态）消防功能防机械伤害的防护电气安全保护欠压、断错相保护2、自动扶梯安全保护装置：紧急制动的附加制动器速度监控装置梯级链异常保护装置梳齿异物保护装置扶手带进入口安全保护装置梯级下沉保护装置扶手带断带保护装置裙板保护装置机械防护装置其他：如黄色边框等警告作用六、实施制造许可的部件七，群控-多台微机控制系统为了提高建筑物内多台电梯的运行效率，节省能耗，减少乘客的待梯时间，将多台电梯进行集中统一的控制称为群控。

群控目前都采用多台微机控制的系统，梯群控制的任务是：收集层站呼梯信号及各台电梯的工作状态信息，然后按最优决策最合理地调度各台电梯；完成群控管理机与单台梯控制微机的信息交换；对群控系统的故障进行诊断和处理。

目前对群控技术的要求是，如何缩短候梯时间和与大楼的信息系统相对应，并采用电梯专家知识，组成富有非常周到的服务及具有灵活性的控制系统。