电梯基本结构及基本原理介绍

电梯介绍

制作人：何骏伟 黄烘辉

电梯基本结构及基本原理介绍

电梯历史与发展很久以前,人们就已经开始使用原始的升降工具来运送人和货物, 并大多采用人力或畜力作为驱动力,到19世纪初,随着工业革命的进 程发展,蒸汽机成为了重要的原动机,在欧美开始用蒸汽机作为升降 工具的动力,并不断地得到创新和改进. 1852年,美国纽约杨可斯(Yonkers)的机械工程师奥的斯先生 (Elisha Graves Otis)在一次展览会上,向公众展示了他的发明,从此 宣告了电梯的诞生! 电梯从问世到今天已经有100多年了,由最早的简陋不安全,不舒 适的升降机到今天,经历了无数的改进提高,其技术发展是永无止境 的. 21世纪,随着人口数量与可利用土地面积之间矛盾进一步激化, 将会大力发展多用途,全功能的高层塔式建筑,超高速电梯继续成为 研究方向.

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电梯的分类根据驱动方式的不同,电梯可以分 为曳引驱动,强制(卷筒)驱动,液压驱动 等几种驱动方式.其中曳引驱动方式具 有安全可靠,提升高度基本不受限制, 电梯速度容易控制等优点,其已成为电 梯产品驱动方式的主流. 在曳引式提升机构中,钢丝绳悬挂 在曳引轮绳槽中,一端与轿厢连接,另 一端与对重连接.曳引轮利用其与钢丝 绳之间的摩擦力,带动电梯钢丝绳继而 驱动轿厢升降.下面,就以曳引驱动电 梯作为介绍的对象.

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电梯八大系统电梯机械部分 轿厢系统 重量平衡系统

导向系统

曳引系统 电气部分

门系统

电力拖动系统 安全保护系统

电气控制系统

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轿厢系统电梯轿厢是装载乘客或货物,具有方 便出入门装置的箱形结构部件,是与乘 客或货物直接接触的.轿厢由轿架和轿 厢体组成. 轿架是轿厢的承载结构,轿厢的负荷 (自重加上载重)由它传递到曳引钢丝绳. 当安全钳动作或蹲底撞击缓冲器时,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. 其一般由上梁、立 柱、底梁和拉条(调节轿底水平度，防 止底板倾翘)等组成. 轿厢体是形成轿厢空间的封闭围壁, 除必要的出入口和通风孔外不得有其他 开口,轿厢体由不易燃和不产生有害气 体和烟雾的材料组成.为了乘员的安全 和舒适,轿厢入口和内部的净高度不得 小于2米.为防止乘员过多而引起超载,轿 厢的有效面积必须予以限制.轿厢体一 般由轿底板、轿厢壁、轿厢顶.

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轿架

对边形轿厢架

对角形轿厢架

1-上横梁; 2-立柱; 3-底横梁; 4-轿厢地板; 5-斜拉杆; 6-绳头组合

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轿厢

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导向系统导向系统在电梯运行过程中, 限制轿厢和对重的活动自由度,使 轿厢和对重只沿着各自的导轨做 升降运动,不会发生横向的摆动和 振动,保证轿厢和对重运行平稳不 偏摆.不论是轿厢导向还是对重导 向均由导轨,导靴和导轨架组成.

导轨架作为导轨的支撑件,被固定 在井道壁上;导靴安装在轿厢架和 对重架的两侧,导靴的靴衬与导轨 工作面配合,使一部电梯在曳引绳 的牵引下,一边为轿厢,另一边为 对重,分别沿着各自的导轨作上、 下运动.

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导轨

导轨是电梯上下行驶在井道的安全 路轨，导轨安装在井道壁上，被导轨架， 导轨支架固定连接在井道墙壁。电梯常 用的导轨是“T”字型导轨。刚性强、 可靠性高、安全廉价等特点。导轨平面 必须光滑，无明显凹凸不平表面。由于 导轨是电梯轿厢上的导靴和安全钳的穿 梭路轨，所以安装时必须保证其间隙。 同时导轨在电梯出现超速事故时要承受 制停电梯的要任，所以其刚性不可忽视。 从导轨的定义可知，导轨是垂直电梯、 自动电梯、自动人行道梯级的重要基准 部件，它控制着电梯轿厢、自动扶梯和 自动人行道梯级运行轨迹，保障操作信 号的传递，它又是涉及电梯安全及运行 质量的重要部件。

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导靴导靴分为滑动和滚动导 靴两类,滑动导靴一般是由 带凹形槽的靴头,靴体和靴 座组成,在靴头凹槽部分中 一般均镶有耐磨的靴衬.靴 头可以固定的,也可以活动 (浮动)的;滚动导靴则用三个 滚轮沿导轨滚动运行.

弹 性 滑 动 导 靴

滚 动 导 靴

刚 性 滑 动 导 靴

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曳引系统曳引机曳引系统的作用是向电梯 输送与传递动力,使电梯运行. 主要由曳引机,曳引钢丝绳,导 向轮和反绳轮等组成,是电梯运 行的根本,是电梯中的核心部分 之一.

曳引系统 曳引绳 导向轮 反绳轮

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曳引机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。它由电动机、制动器、联轴器、减速箱、曳引轮、机架和导向 轮及附属盘车手轮等组成。导向轮一般装在机架或机架下的承重梁上。盘 车手轮有的固定在电机轴上，也有平时挂在附近墙上，使用时再套在电机 轴上。 曳引机按有无减速器分类为:有齿轮曳引机,无齿轮曳引机. 有齿轮曳引机：拖动装置的动力，通过中间减速器传递到曳引轮上的 曳引机，其中的减速箱通常采用蜗轮蜗杆传动(也有用斜齿轮传动),这 种曳引机用的电动机有交流的，也有直流的，一般用于低速电梯和高速电 梯上。如果曳引机的电动机动力是通过减速箱传到曳引轮上的，称为有齿 轮曳引机，一般用于2.5m/s以下的低中速电梯. 无齿轮曳引机：拖动装置的动力，不用中间的减速器而是直接传递到 曳引轮上的曳引机。以前这种曳引机大多是直流电动机为动力，现在国内 已经研发出来有自主知识产权的交流永磁同步无齿轮曳引机，如许昌博玛 曳引机。若电动机的动力不通过减速箱而直接传动到曳引轮上则

称为无齿 轮曳引机，一般用于2.5m/s以上的高速电梯和超高速电梯。

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有齿轮曳引机行 星 齿 轮 曳 引 机

上 置 式 蜗 轮 蜗 杆 曳 引 机

下 置 式 蜗 轮 蜗 杆 曳 引 机

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减速器种类 斜齿轮减速器

行星齿轮减速器

蜗轮蜗杆减速器

特点: 效率高 寿命长 发热少 外型较大

特点: 减速比大 传动效率高 结构紧凑 加工精度高

特点: 传动比大 噪音小 传动平稳 具有自锁能力

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无齿轮曳引机

一系列永磁同步曳引机 这几年电梯行业中最新驱动技术就是永磁同步电动机调速系统， 其体积小、节能、控制性能好、又容易做成低速直接驱动，消除齿 轮减速装置；其低噪声、平层精度和舒适性都优于以前的驱动系统， 适合在无机房电梯中使用。永磁同步电动机驱动系统很快得到各大 电梯公司青睐，与其配套的专用变频器系列产品已有多种牌号上市。 可以预见，在调速驱动的场合，将会是永磁同步电动机的天下。

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曳引钢丝绳曳引钢丝绳一般采用圆 形股状结构,主要由钢丝,绳 股和绳芯组成.钢丝绳股由 若干根钢丝捻成,钢丝是纲 丝绳的基本强度单位.