曳引電梯基本原理課件

1、 曳引電梯 結(jié)構(gòu)原理介紹 - 江蘇省特檢院昆山分院江蘇省特檢院昆山分院 沈海峰沈海峰 聯(lián)系電話：聯(lián)系電話2011年年09月月22日日 電梯的定義電梯的定義 電梯，電梯， 是指動力驅(qū)動，利用沿剛性導(dǎo)軌運(yùn)是指動力驅(qū)動，利用沿剛性導(dǎo)軌運(yùn)行的箱體或者沿固定線路運(yùn)行的梯級（踏步）行的箱體或者沿固定線路運(yùn)行的梯級（踏步）進(jìn)行升降或者平行運(yùn)送人、貨物的機(jī)電設(shè)備。進(jìn)行升降或者平行運(yùn)送人、貨物的機(jī)電設(shè)備。 特特種設(shè)備種設(shè)備安全安全監(jiān)監(jiān)察察條條例例 GB7024.1電梯、自動扶梯、自動人行道名詞術(shù)語電梯、自動扶梯、自動人行道名詞術(shù)語電梯，是電梯，是 服務(wù)于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備。服

2、務(wù)于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備。它具有一個(gè)轎廂運(yùn)行在至少兩列垂直或傾斜角它具有一個(gè)轎廂運(yùn)行在至少兩列垂直或傾斜角小于小于 15的剛性導(dǎo)軌之間。轎廂尺寸結(jié)構(gòu)型式便的剛性導(dǎo)軌之間。轎廂尺寸結(jié)構(gòu)型式便于乘客出入或裝卸貨物。于乘客出入或裝卸貨物。兩種電梯定義區(qū)別兩種電梯定義區(qū)別： GB7024.1 GB7024.1 國家標(biāo)準(zhǔn)中定義的電梯，只國家標(biāo)準(zhǔn)中定義的電梯，只限于上下運(yùn)行的升降式電梯；稱作狹義電梯限于上下運(yùn)行的升降式電梯；稱作狹義電梯概念，與英語概念，與英語LiftLift（美（美ElevatorElevator）相同）相同 。 特種設(shè)備安全監(jiān)察條例特種設(shè)備安全監(jiān)察條例 定義的電定義的電梯，既包括上

3、下運(yùn)行的升降式電梯，也包括梯，既包括上下運(yùn)行的升降式電梯，也包括水平或微傾斜角輸送乘客的自動扶梯、自動水平或微傾斜角輸送乘客的自動扶梯、自動人行道人行道被稱作廣義電梯概念。被稱作廣義電梯概念。 ( (英語英語Lift Lift Passenger conveyorPassenger conveyor Escalator)Escalator) （2 2）電梯的兩大產(chǎn)品系列）電梯的兩大產(chǎn)品系列 垂直或傾斜角垂直或傾斜角1515度度 升降的升降的載人載人 、載貨固定電力驅(qū)動設(shè)備、載貨固定電力驅(qū)動設(shè)備 升降式電梯升降式電梯 水平或微傾斜角輸送乘客的固水平或微傾斜角輸送乘客的固定電力驅(qū)動設(shè)備定電力驅(qū)動設(shè)

4、備 自動扶梯、自動人行道自動扶梯、自動人行道電梯與自動扶梯電梯與自動扶梯（3 3） 三種驅(qū)動類型三種驅(qū)動類型 曳引驅(qū)動曳引驅(qū)動 液壓驅(qū)動液壓驅(qū)動 曳引驅(qū)動曳引驅(qū)動 現(xiàn)代電梯廣泛采用曳引驅(qū)現(xiàn)代電梯廣泛采用曳引驅(qū)動方式。曳引機(jī)作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)，動方式。曳引機(jī)作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)，鋼絲繩掛在曳引機(jī)的繩輪上，鋼絲繩掛在曳引機(jī)的繩輪上，一端懸吊轎廂，另一端懸吊對一端懸吊轎廂，另一端懸吊對重裝置。曳引機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)，由鋼重裝置。曳引機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)，由鋼絲繩與繩輪之間的摩擦力產(chǎn)生絲繩與繩輪之間的摩擦力產(chǎn)生曳引力來驅(qū)使轎廂上下運(yùn)動。曳引力來驅(qū)使轎廂上下運(yùn)動。 曳引機(jī)工作情況 液壓梯液壓梯的轎廂運(yùn)的轎廂運(yùn)行靠液壓行靠液壓油缸頂升，油缸

5、頂升，不需要上不需要上置式機(jī)房。置式機(jī)房。主要應(yīng)用主要應(yīng)用在低層站在低層站或大噸位或大噸位場所。場所。液壓驅(qū)動液壓驅(qū)動特點(diǎn)特點(diǎn)不需要在電梯井道的上方設(shè)立機(jī)房；不需要在電梯井道的上方設(shè)立機(jī)房；安全性好，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高；安全性好，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高；下行是靠轎廂及載荷的重力驅(qū)動；下行是靠轎廂及載荷的重力驅(qū)動；故障率低，維修費(fèi)用少，據(jù)說低故障率低，維修費(fèi)用少，據(jù)說低20%20% 用途用途 低樓層的住宅、別墅；低樓層的住宅、別墅； 需要大噸位電梯的倉庫、需要大噸位電梯的倉庫、 車車 間、車庫：間、車庫： 結(jié)構(gòu)上不宜設(shè)置上置式機(jī)結(jié)構(gòu)上不宜設(shè)置上置式機(jī)房的建筑房的建筑. .直接頂升式液壓電梯間接頂升式

6、液壓點(diǎn)梯 （4）四種拖動方式）四種拖動方式 交流變極調(diào)速（交流雙速）交流變極調(diào)速（交流雙速）AC-2） 公式：公式： n=60f/p*(1-s) 特點(diǎn)：雙速電梯采用串電阻電抗起動，變極減速平特點(diǎn)：雙速電梯采用串電阻電抗起動，變極減速平 層，一般起，制動速層，一般起，制動速 度大，運(yùn)行不平穩(wěn)。度大，運(yùn)行不平穩(wěn)。 交流調(diào)壓調(diào)速（交流調(diào)壓調(diào)速（ACVV） 特點(diǎn)：用可控硅取代電阻電抗，從而控制起，制特點(diǎn)：用可控硅取代電阻電抗，從而控制起，制 動電壓，并采用速度反饋實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)閉環(huán)控制，在運(yùn)動電壓，并采用速度反饋實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)閉環(huán)控制，在運(yùn) 行中不斷檢查電梯運(yùn)行速度與理想速度曲線的吻合。行中不斷檢查電梯運(yùn)行速度與

7、理想速度曲線的吻合。 就可以達(dá)到起動舒適，運(yùn)行平穩(wěn)的目的。就可以達(dá)到起動舒適，運(yùn)行平穩(wěn)的目的。 交流調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速（交流調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速（VVVF ）特點(diǎn)：電梯速度調(diào)節(jié)平滑，能獲得十分良好的乘坐舒適感；特點(diǎn)：電梯速度調(diào)節(jié)平滑，能獲得十分良好的乘坐舒適感；能明顯的降低電動機(jī)的起動電流。與其他類型交流調(diào)速系統(tǒng)能明顯的降低電動機(jī)的起動電流。與其他類型交流調(diào)速系統(tǒng)相比，性能最好，運(yùn)行效率最高，可以節(jié)能相比，性能最好，運(yùn)行效率最高，可以節(jié)能30%-50%。目。目前，前， VVVF調(diào)速技術(shù)已被用于快速，高速和超高速電梯。調(diào)速技術(shù)已被用于快速，高速和超高速電梯。直流調(diào)速（直流調(diào)速（DC）特點(diǎn)：具有調(diào)速性能好，調(diào)速

8、范圍大的特點(diǎn)。但它的缺點(diǎn)是特點(diǎn)：具有調(diào)速性能好，調(diào)速范圍大的特點(diǎn)。但它的缺點(diǎn)是機(jī)組結(jié)構(gòu)體積大，能耗大，造價(jià)高，目前已淘汰。但由大功機(jī)組結(jié)構(gòu)體積大，能耗大，造價(jià)高，目前已淘汰。但由大功率整流裝置直接向直流曳引電機(jī)供電的直流拖動系統(tǒng)，由于率整流裝置直接向直流曳引電機(jī)供電的直流拖動系統(tǒng)，由于直流電機(jī)的調(diào)速優(yōu)勢，仍在高速電梯上得到應(yīng)用。直流電機(jī)的調(diào)速優(yōu)勢，仍在高速電梯上得到應(yīng)用。（5）海拔不超過海拔不超過1000m； 機(jī)房溫度機(jī)房溫度540； 相對濕度不大于相對濕度不大于90%；供電電壓波動供電電壓波動7%； 環(huán)境介質(zhì)不含腐蝕性、環(huán)境介質(zhì)不含腐蝕性、 易燃易爆及導(dǎo)電塵埃易燃易爆及導(dǎo)電塵埃。（6 6）六

9、個(gè)基本參數(shù)）六個(gè)基本參數(shù)根據(jù)國質(zhì)檢鍋根據(jù)國質(zhì)檢鍋20032512003251號文件號文件額定速度額定速度 額定載荷額定載荷 驅(qū)動方式驅(qū)動方式 調(diào)速方式調(diào)速方式 控制方式控制方式 提升高度提升高度（7） 七條性能指標(biāo)七條性能指標(biāo) 梯速梯速+5%、8% ;加速度加速度(客梯客梯)最大值最大值1.5m/s2、平均、平均 值值 0.48m/s2、垂直振動加速、垂直振動加速25cm/s2、水、水平振動加速度平振動加速度15cm/s2；開關(guān)門時(shí)間開關(guān)門時(shí)間4s（中分門寬（中分門寬1000mm）；）；噪聲噪聲 機(jī)房機(jī)房80db、轎廂、轎廂55dB、開、開 關(guān)門關(guān)門65dB；平層準(zhǔn)確度平層準(zhǔn)確度 交流雙速梯交

10、流雙速梯30mm、調(diào)速梯、調(diào)速梯15mm；平衡系數(shù)平衡系數(shù) 0.40.5；具備規(guī)定安全裝置具備規(guī)定安全裝置。 整臺電梯按不同的功能可分為八個(gè)系統(tǒng)整臺電梯按不同的功能可分為八個(gè)系統(tǒng)八個(gè)系統(tǒng)八個(gè)系統(tǒng)功能功能組成的主要構(gòu)件組成的主要構(gòu)件1曳引系統(tǒng)輸出與傳遞動力，驅(qū)動電梯運(yùn)行曳引機(jī)、曳引鋼絲繩、導(dǎo)向輪、返繩輪2導(dǎo)向系統(tǒng)限制轎廂和對重活動自由度，使轎廂和對重只能沿著導(dǎo)軌運(yùn)動轎廂和對重導(dǎo)軌、導(dǎo)靴、導(dǎo)軌架3轎廂用以運(yùn)送乘客和貨物的組件轎廂架、轎廂4門系統(tǒng)乘客或貨物的進(jìn)出口，運(yùn)行時(shí)層、轎門必須封閉，到站時(shí)才能打開轎廂門、層門、門鎖、開門機(jī)、關(guān)門防夾裝置5重量平衡系統(tǒng)平衡轎廂重量以及補(bǔ)償高層電梯中曳引繩重量的影

11、響對重、補(bǔ)償鏈（繩）6電力拖動系統(tǒng)提供動力，對電梯實(shí)行速度控制供電系統(tǒng)、電機(jī)調(diào)速裝置7電氣控制系統(tǒng)對電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制操縱盤、呼梯盒、控制柜、層樓指示、平層開關(guān)、行程開關(guān)8安全保護(hù)裝置保證電梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故安全限速器、安全鉗、緩沖器端站保護(hù)、超速保護(hù)、斷相錯相保護(hù)、上下極限（8）八個(gè)系統(tǒng)電梯基礎(chǔ)知識小結(jié)：電梯基礎(chǔ)知識小結(jié)：一個(gè)定義；一個(gè)定義； 三種主要驅(qū)動三種主要驅(qū)動八個(gè)系統(tǒng)。八個(gè)系統(tǒng)。一、電梯的基本結(jié)構(gòu)1、曳引系統(tǒng)（曳引機(jī)、鋼絲繩等）2、導(dǎo)向系統(tǒng)（導(dǎo)靴、導(dǎo)軌及導(dǎo)軌支架、導(dǎo)向輪）3、門系統(tǒng)（轎門、層門、門傳動系統(tǒng)、門鎖裝置）4、轎廂（轎架、轎底、轎壁、轎頂?shù)龋?、重

12、量平衡系統(tǒng)（對重或平衡重、補(bǔ)償裝置）6、電力驅(qū)動系統(tǒng)（曳引機(jī)、供電及驅(qū)動器、速度 反饋）7、電氣控制系統(tǒng)（控制屏、平層裝置、位置顯 示、操縱板）8、安全保護(hù)系統(tǒng)（機(jī)械與電氣）驅(qū)動主機(jī)控制柜懸掛繩轎廂門機(jī)對重層門緩沖器導(dǎo)軌曳曳 引引 系系 統(tǒng)統(tǒng)二、電梯的分類 電力驅(qū)動(Electric Lift): 曳引驅(qū)動(by traction)和強(qiáng)制驅(qū)動(by positive drive) 液壓驅(qū)動(Hydrauric Lift)1、按驅(qū)動方式分類（交流、直流、液壓、齒輪齒 條、螺桿螺母、滾輪驅(qū)動、直線電機(jī)）2、按用途分類（乘客、載貨、醫(yī)用、觀光、汽車、 船用、冷庫、電站、防爆、防暴、礦井、消 防、消防

13、員、雜物梯等）3、按速度分類（低、中、高、超高速）二、電梯的分類4、按操作方式分類（有司機(jī)、無司機(jī)、有/ 無司機(jī)）5、按操縱控制方式分類（手柄開關(guān)、按鈕、 信號、集選、并聯(lián)、群控）6、按機(jī)房分類（上置式、下置、側(cè)置、有/ 無機(jī)房）7、按轎廂分類（單或雙轎廂）8、按載重量分類（大噸位、小噸位）三、曳引電梯的驅(qū)動1、繞繩方式 取決于曳引機(jī)位置、載重量、額定速度，以及傳動效率、能耗、曳引能力、鋼絲繩的壽命。 其中常見的是單繞和復(fù)繞，鋼絲繩的倍率（也稱曳引比、繞繩比）為a單繞1：1，b為2：1，c為3：1，d為4：1，e為復(fù)繞。 應(yīng)盡量減少繩輪數(shù)量、避免鋼絲繩反向彎曲或扭曲。 曳引機(jī)側(cè)置、下置是不得已

14、的布置方式曳引機(jī)上置的幾種繞繩方式曳引機(jī)下置的典型繞繩方式曳引機(jī)置于轎頂?shù)牟贾脧?fù)繞式電梯2、曳引能力計(jì)算T1/T2 exp(f)（03版公式）(T1/T2)C1C2 exp(f)（95版公式）曳引能力計(jì)算的三種工況（詳見規(guī)范附錄曳引能力計(jì)算的三種工況（詳見規(guī)范附錄M）1、轎廂裝載工況 T1/T2 exp(f) 轎廂裝有125額定載荷，且轎廂在井道不同位置的最不利情況2、緊急制停工況 T1/T2 exp(f) 轎廂空載或轎廂載有額定載荷，在井道不同位置的最不利工況（是動態(tài)比值，要考慮各個(gè)部件的減速度）3、轎廂滯留工況 T1/T2 exp(f) 對重壓在緩沖器上，曳引機(jī)向上方向旋轉(zhuǎn)3、提高曳引能力

15、 要提高曳引能力，就必須提高摩擦系數(shù)和增大包角。具體措施： （1）改變槽型及繩槽材料 （2）改用復(fù)合繩或非金屬繩 （3）增大包角 （4）增加轎廂自重 （5）增加鋼絲繩的正壓力復(fù)復(fù) 繞繞 方方 式式長長 環(huán)環(huán) 繞繞 方方 式式長環(huán)繞方式長環(huán)繞方式5、鋼絲繩在繩槽中的摩擦系數(shù)（教材P18）1）V型槽 f=/sin/22) 帶切口的半園槽 f=4 (sin/2- sin/2)/ (-+ sin- sin)3) 半園槽 f4 /三種槽型摩擦系數(shù)大小情況：f V型槽 f帶切口的半園槽 f半園槽6、曳引輪槽磨損的原因1）曳引輪本身 曳引輪節(jié)圓直徑大小； 繩槽底形狀； 輪材質(zhì)（均勻性、硬度差）； 節(jié)圓直徑的

16、加工誤差。2）繩的構(gòu)造、材質(zhì)及其物理特性3）運(yùn)行高度4）載荷 繩承受的拉力大??； 繩之間的張力差； 曳引輪兩側(cè)繩之間的張力差5）曳引機(jī)的驅(qū)動特性 運(yùn)行加減速度； 曳引能力； 線速度及轎廂振動。6） 環(huán)境和保養(yǎng) 腐蝕、潤滑。 曳引輪繩槽的磨損漸進(jìn)過程曳引輪繩槽的磨損漸進(jìn)過程三、轎廂和對重（平衡重）三、轎廂和對重（平衡重） 轎廂運(yùn)送乘客或貨物的承載部件，一 般有轎廂架、轎底、轎壁、轎頂?shù)?構(gòu)件組成，轎廂地面形狀由電梯用 途決定。（ISO稱為承載單元 LCU， load-carrying unit） 對重為保持曳引能力所配置的質(zhì)量 平衡重為節(jié)能而設(shè)置的用于平衡全部 或部分轎廂自重的質(zhì)量 平衡系數(shù)：一

17、般取0.4-0.5（小載重可取0.5）帶對重的曳引系統(tǒng)帶平衡重的強(qiáng)制驅(qū)動系統(tǒng)客梯轎廂客梯轎廂貨梯轎廂貨梯轎廂客梯的轎廂一般寬大于深，貨梯的轎廂一般深大于寬或?qū)捝钕嗟瓤吞莸霓I廂一般寬大于深，貨梯的轎廂一般深大于寬或?qū)捝钕嗟炔〈蔡莸霓I廂深大于寬，觀光梯的轎廂可以是多邊形病床梯的轎廂深大于寬，觀光梯的轎廂可以是多邊形超高速電梯的外形成流線型超高速電梯的外形成流線型1。臺北101大樓高508米，于2004年12月31日正式啟用電梯最高速度1010m/min（16.8m/s）2。2010年1月4日迪拜塔的建成（828米） ，電梯最高速度1050m/min（17.5m/s）3。2010年5月，韓國現(xiàn)代電梯

18、研發(fā)了最高速電梯1080m/min（18m/s）轎廂的稱重裝置 機(jī)械式 橡膠式 負(fù)重傳感器式 無傳感器式（研究中）關(guān)于轎廂的通風(fēng)孔 每一個(gè)轎廂必須設(shè)通風(fēng)孔，在電梯故障關(guān)人時(shí)以保證被困乘客的呼吸需要。 95/16/EEC規(guī)定，即使電梯在長時(shí)間停止運(yùn)行的情況下，應(yīng)保證轎廂內(nèi)乘客有足夠的通風(fēng)。 因此，轎廂通風(fēng)孔的有效面積是一個(gè)安全要求。四、導(dǎo)向系統(tǒng)：導(dǎo)靴和導(dǎo)軌、導(dǎo)向輪 導(dǎo)軌作用 為轎廂和對重導(dǎo)向，限制其水平方向移動 安全鉗動作時(shí)，支撐轎廂和對重 防轎廂偏載而產(chǎn)生的傾斜 導(dǎo)軌種類 T型為主 導(dǎo)靴 安裝在轎廂和對重上，與導(dǎo)軌形成導(dǎo)向系統(tǒng) 導(dǎo)向輪：增大轎廂與對重之間距離固定式滑動導(dǎo)靴用于空心導(dǎo)軌的對重滑動導(dǎo)靴用于空心導(dǎo)軌的對重滑動導(dǎo)靴用于低速重載型滑動導(dǎo)用于低速重載型滑動導(dǎo) 靴靴滑滑 動動 導(dǎo)導(dǎo) 靴靴滑動導(dǎo)靴的設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 免加潤滑油（或劑）； 耐磨性（摩擦系數(shù)?。?摩擦面形狀研究（散熱快）； 減震性好。滾動導(dǎo)靴滾動導(dǎo)靴用于中、高速電梯用于中、高速電梯 由靴座由靴座、3 3個(gè)滾輪及個(gè)滾輪及彈簧部件組彈簧部件組成。實(shí)際運(yùn)行中，在彈簧的作用下成。實(shí)際運(yùn)行中，在彈簧的作用下3 3個(gè)滾輪與導(dǎo)軌工作面相接觸個(gè)滾輪與導(dǎo)軌工作面相接觸五、對重和補(bǔ)償裝置 對重和平衡系數(shù)(教材P20）