講課用電梯基礎知識 1.doc

電梯基礎知識一、電梯發(fā)展史二、電梯分類三、電梯基本結(jié)構四、曳引系統(tǒng)五、導向系統(tǒng)六、轎廂系統(tǒng)七、層門系統(tǒng)八、重量平衡系統(tǒng)九、電氣控制系統(tǒng)十、安全保護系統(tǒng)1、 電梯發(fā)展史1852年，世界上第一臺直升梯誕生（卷揚機，最原始的電梯）。1853年，世界上第一臺安全直升梯問世、美國人，伊里沙.奧的 斯先生發(fā)明了安全升降機。（卷揚機，帶有齒的安全鉗） 1857年，世界上第一臺載人電梯問世。（有了安全系統(tǒng)，安全鉗） 1889年，奧的斯成功試制第一臺電力驅(qū)動蝸桿渦輪減速電梯，電 梯才真正意義上得到推廣。（這時的電梯已經(jīng)有了現(xiàn)代電梯 的基本雛形） 60-70年代電梯控制技術是：調(diào)壓調(diào)速（交流單速，交流雙速） 8090年代至今，電梯控制技術是：調(diào)壓調(diào)頻調(diào)速（VVVF） 二、電梯分類： 1、按驅(qū)動方式分： 交流電梯、直流電梯、液壓電梯、齒輪齒條電梯、直線電機驅(qū)動電梯等。 2、按用途分：乘客電梯（小機房電梯，無機房電梯）、載貨電梯、病床電梯、觀光電梯、雜物梯、汽車電梯、特種電梯（船舶、防暴，及帶防護等級的）等多種。 3、按速度分:低速梯:V1.0m/s快速梯:1.0m/sV2.0m/s （10層以上）高速梯:2.0m/sV3.0m/s （16層以上）超高速梯:V3.0m/s 10.0m/s以上 4、按操縱方式：手柄開關操縱、按鈕控制、信號控制、集選控制、并聯(lián)控制、群控控制。5、常見的幾種電梯（1）鋼絲繩鼓輪式電梯：（卷桶式，強驅(qū)）（2）鋼絲繩曳引驅(qū)動式電梯：（摩擦式，曳引式）（3）液壓驅(qū)動式電梯：（分為柱塞直頂式和柱塞側(cè)頂式）（4）齒輪齒條式電梯：（一般用于特殊工程電梯）早些使用階段：鼓輪卷揚式傳動電機驅(qū)動力矩： A.轎廂自重B.轎廂內(nèi)人或貨物重量C.鋼絲繩重量D.傳動機構的摩擦力現(xiàn)在使用階段：曳引式傳動電機驅(qū)動力矩： A.轎廂自重+轎廂內(nèi)載荷與對重重量之差 B.傳動機構的摩擦力三、電梯基本結(jié)構（見下圖）注:不同種類的電梯結(jié)構會略有不同,詳細內(nèi)容請依據(jù)各梯 種的介紹材料國標、GB7588-2003 我國的電梯制造與安裝安全規(guī)范 四、曳引系統(tǒng) 曳引系統(tǒng)主要是指曳引機，曳引機是整個電梯的驅(qū)動系統(tǒng)，一般由電動機、制動器、松閘裝置、減速箱（無齒輪曳引機沒有）、盤車裝置、曳引輪和導向輪等組成，其功能是：將電能轉(zhuǎn)換成機械能直接或間接帶動曳引輪轉(zhuǎn)動，通過鋼絲繩（或鋼帶等）帶動轎廂上下運動。曳引機：電梯的驅(qū)動裝置導向輪：起導向作用 有齒輪曳引機無齒輪曳引機 繞繩法共有4種：曳引比（繞繩法）1：1 曳引比（繞繩法）2：1曳引比（繞繩法）3：1 曳引比（繞繩法）4：1 2：1無機房繞繩方式 2：1有機房繞繩方式 3：1繞繩方式 4：1繞繩方五、導向系統(tǒng) 導軌、導軌支架，加上導靴組成電梯的導向系統(tǒng)，是確保電梯轎廂（對重）按預定軌跡，做上下垂直運動的重要導向部件；故稱為導向系統(tǒng)。 導向系統(tǒng)的組成：1、導軌，2、導軌連接件，3、導軌支架，4、導軌底座，5導靴等 常用導軌型號：T75, T89, T90、T114, T127, TK5A(空心導軌) 常用導軌型號的選擇：通常按電梯載重量的大小，電梯速度的高低 來選擇導軌的型號，也就是導軌的大小。 導軌支架：是固定導軌的部件，按照國標要求，每根導軌上面至少要有兩檔導軌支架，并且各檔導軌支架之間的距離不應大于2.5m。導軌支架采用鋼質(zhì)材料、板材壓彎或角鋼焊接成型。 導軌支架的固定：導軌支架應牢固的固定在電梯井道內(nèi)壁。 導軌支架的固定方法：預埋鋼板焊接法、穿墻螺栓固定法，膨脹螺栓固定法、或墻壁留洞水泥埋設固定法。 與墻面的連接采用膨脹螺栓固定法；六、轎架、轎廂系統(tǒng)： 1、轎架： 轎架結(jié)構圖 轎架多為型材或鋼板壓彎成型，由螺栓組裝成框架結(jié)構，其中包含：上梁、下梁、立柱、外轎底、拉條等；還包括：轎廂懸吊、導靴、安全鉗等部件；主要承載轎廂自重及載重之受力部件。外形為框架結(jié)構，內(nèi)裝轎廂，故稱之為轎架。 導靴： 導靴是電梯導向機構的組成之一， 導靴的凹形槽與導軌的凸形工作面配合，使轎廂或?qū)χ匮刂鴮к壣舷乱苿訉崿F(xiàn)導向功能。通常，導靴與導軌間存在摩擦。導靴被安裝在轎廂上梁和底部安全鉗座的下面，與導軌接觸處，一般安裝在轎架的四角位置，每臺電梯的轎廂共安裝4套。對重導靴安裝在上、下橫梁兩側(cè)端部、每臺電梯的對重共安裝4套導靴。以固定轎廂或?qū)χ匕磳к壏较蜻\行。 安全鉗：安全鉗是電梯的重要機械安全保護裝置之一； 作用：轎廂或?qū)χ叵蛳逻\動時發(fā)生打滑、斷繩、失控等而出現(xiàn)超速時，限速器產(chǎn)生提拉聯(lián)動，拉桿被提起，使安全鉗鍥塊產(chǎn)生向上升或水平移動，同時使曳引機和制動器斷電，使轎廂減速并被安全鉗制停在導軌上； 安全鉗分類：安全鉗有兩種形式1、瞬時式安全鉗，2、漸進式安全鉗當電梯額度速度v0.63m/s、可以使用瞬時式安全鉗當電梯額度速度v0.63m/s、應當使用瞬時式安全鉗 2、轎廂： 轎廂主要由轎頂，轎壁，轎底，轎門等部件組成，以上部件一般均由鋼板剪裁、壓彎并用螺栓組裝成形，供人員上下及運載貨物之用。為了保證運載人員及貨物的安全由上訴部件組裝成封閉的廂形故稱之為轎廂。轎廂外部圖片轎廂要嚴格按國家標準GB-7588求要制作，一般按載重量制作成各種規(guī)格：乘客電梯：320、450、630、800、1000、1250、1600、等（觀光梯，小機房電梯，無機房電梯均按此執(zhí)行）載貨電梯：500、1000、2000、3000、5000等 轎廂應設稱量裝置一般安裝在轎底下部，以檢驗轎內(nèi)人員進出的重量，按要求把檢出重量的信號傳輸?shù)诫娞菘刂葡到y(tǒng)，系統(tǒng)接收到信號后分析判斷并作出正確選擇或正常運行或停止運行，避免超載。（當群控時此信號會有很多作用） 轎廂頂部按標準要求應設置轎頂防護欄，防止檢修人員進入轎頂后發(fā)生意外墜落事故。 轎廂可用好多種材料制作，一般有鋼板靜電噴涂，發(fā)紋不銹鋼，鏡面不銹鋼、蝕刻不銹鋼，木材等。非標選用多種特殊材料。 七、層門系統(tǒng)層門設置在層站入口處，每層樓電梯入口處設一層門，故稱為層門。 層門由3部分組成，層門裝置，層門板，層門底坎等。電梯層門主要有兩大類：滑動門和旋轉(zhuǎn)門，目前普遍采用是滑動門?；瑒娱T按其開門方向又可分為中分式、旁開式和直分式三種。 中分式的門扇一般為2扇，分別由中間向兩側(cè)方向開啟。 旁開式門扇在開關門過程中的運行方向是相同的 ，由左向右或由右向左。 直分式門又稱閘門，門分2扇，上下方向運行。 所有層門均裝有強迫關門機構，當電梯不在本層時層門會被機構強迫關門，以防出現(xiàn)人員墜入電梯井道內(nèi)等安全隱患。 電梯的轎門由門扇、門滑輪、門地坎、門導軌架、光幕等部件組成，由門機帶動開關門。開關轎門的同時并帶動層門開關。 電梯的層門和轎門均應是封閉無孔的。門扇一般用薄鋼板壓折而成中間輔以加強筋。 不論是轎門和層門，其機械強度均應滿足國家標準GB-7588求要：當門在鎖住位置上，用300N的力垂直作用在門扇的任何位置，且均勻分布在5cm的圓形或方形面積上，其彈性變形應不大于15mm，當外力消失后，應無永久變形，且啟閉正常。 八、重量平衡系統(tǒng)： 功能：使轎廂與對重間的重量差保持在某一個限額系數(shù)之內(nèi)，減少電梯曳引電動機功率的損耗，保證電梯曳引力的正常傳動，減少鋼絲繩與曳引輪之間不必要磨損，從而延長鋼絲繩的使用壽命。 對重的組成：由對重架和對重塊及對重導靴組成對重系統(tǒng)。 對重主要由對重架和對重塊組成，其重量與轎廂滿載時的重量成一定比例，與轎廂間的重量差具有一個恒定的最大值，又稱平衡重。對重重量=轎廂自重+額定載重量的40- 50%、40- 45%之間配平最好。一般對重塊按50%給配，原因有兩個，1、對重塊的比重不一定夠標準，2、轎廂重量可能小，給轎廂留量。 重量平衡補償裝置：平衡補償裝置（常叫補償鏈）主要平衡掉電梯運行中，曳引鋼絲繩在轎廂與對重間產(chǎn)生的重量差，平衡曳引繩在轎廂與對重間，由長度變化對電梯平衡產(chǎn)生的影響。這個裝置一般設計用平衡鏈或平衡鋼絲繩來完成。 對重架外形圖 平衡系數(shù)的測定方法： 1、電流法或轉(zhuǎn)速法： 在轎廂內(nèi)裝入試驗用標準砝碼，其重量為額定載重量的40%-50%，然后使電梯按額定速度上下運行數(shù)次，在機房內(nèi)用鉗型電流表或轉(zhuǎn)速表測定并記錄轎廂每次上下方向的電流值或轉(zhuǎn)速值，比較上、下運行的電流或轉(zhuǎn)速差值應不大于5%。2、 經(jīng)驗法：（手感法） 即由人工扳動手輪，測定平衡系數(shù)。把電梯開到井道中間位置與對重平行，用手扳動曳引機上的盤車手輪，用感覺判定轎廂與對重間的重量是否平衡。此方法1:1曳引方式比較好用。 3、電流載荷曲線圖 在轎廂內(nèi)裝入試驗用標準砝碼，并逐漸加載測定轎廂上下行與對重同一水平位置時的電流值，作出電流載荷曲線圖，相交點即是平衡系數(shù)。特別注意做平衡系數(shù)時必須保證轎廂上所有的附屬裝置安裝完畢。 九、電氣控制系統(tǒng)： 主要由控制柜、轎內(nèi)操縱盤、廳外呼梯盒、轎頂接線箱、轎頂檢修箱、底坑檢修盒、隨行電纜等組成控制系統(tǒng)?？刂乒瘢?電梯控制柜一般設在機房，安裝在曳引機旁邊，是電梯的電氣裝置和信號控制中心。電梯的所有運行及信號的處理都由它來完成。目前，電梯控制柜大多由PLC和變頻器組成或由全電腦板控制?？刂乒竦碾娫从蓹C房的總電源開關引入，電梯控制信號線由電線管或線槽引出，進入井道再由扁型或圓型隨行電纜傳輸。由控制柜接觸器引出的驅(qū)動電力線，用電線管送至曳引機的電動機接線端子。電氣原理圖幾個主要回路、電源供電回路、驅(qū)動主回路、 安全回路、廳門鎖回路、門機回路、主印板輸出/輸入回路、轎廂印板輸出/輸入回路。 電梯的運行過程： 電梯運行一次，上或下，電梯關門、起動、加速、穩(wěn)定運行、減速、制動、平層、開門、完成一次循環(huán)，稱為電梯運行一次。 控制柜 操縱盤 呼梯盒轎內(nèi)操縱盤： 轎廂內(nèi)在轎門旁設置有轎廂操縱盤（箱），操縱盤上裝有選層按鈕、樓層顯示器、開關門按鈕，緊急救援開關警鈴按鈕，裝有對講機等供乘客使用；在操縱箱的下面有一小門由鑰匙鎖控制，內(nèi)有檢修、慢上慢下按鈕、直駛按鈕、風扇電源開關、照明電源開關、司機自動、消防/消防員操作，獨立運行開關等供專業(yè)技術人員使用。并可添加電梯語音報站、電梯讀刷卡功能、多媒體顯示、樓宇或小區(qū)電梯管理、遠程電梯監(jiān)控等功能。呼梯盒： 電梯在每站層門外設有呼梯盒，安裝在層門旁，有上下兩個呼梯按鈕（上、下兩端為單鈕）樓層顯示、供乘客呼叫電梯使用。 轎頂接線盒： 安裝在轎廂頂部的接線盒，通過電纜與控制柜、操縱盤等連接的電信接線用的盒。 轎頂檢修箱：安裝在轎廂頂部的檢修箱，通過電纜與控制柜、操縱盤等連接，箱上裝有照明燈、電源插座、急停按鈕、上下行按鈕、快、慢車轉(zhuǎn)換開關等、可操縱轎廂上下行的電信號控制箱。 底坑檢修箱： 安裝在電梯底坑位置的通過電纜與控制柜連接的可操縱轎廂上下行的電信號控制箱。（功能與轎頂檢修箱類似） 隨行電纜：一端連接機房內(nèi)的控制柜另一端連接轎廂操縱盤的并隨轎廂上下運行的多芯電纜，稱為隨行電纜。外形多為扁或圓形。 十、安全保護系統(tǒng)： 安全保護系統(tǒng)的基本構成：限速器，安全鉗、上下終端限位開關或監(jiān)測裝置、緩沖器、轎廂超載裝置、門鎖電氣- 機械聯(lián)鎖裝置、限速器斷繩開關、漲緊輪斷繩開關、及漏電保護開關等組成電梯安全運行保護系統(tǒng)。 安全應急處理系統(tǒng)： 轎廂內(nèi)警鈴，電話，對講機，安全窗，安全門，緊急盤車裝置，停電應急裝置等組成電梯不正常停止應急處理系統(tǒng)。 門保護裝置：門鎖電子檢測裝置或關門力限制器，安全觸板等組成門安全保護裝置。 不安全運行：超載運行，安全回路短接封閉運行，廳、轎門未關閉運行，限速器失效狀態(tài)運行，電動機錯、斷相運行等均屬不安全運行。 非正常停止：電梯因停電，主控制回路錯斷項故障，安全回路斷路故障，安全鉗誤動作等，限速器動作等引起電梯在運行中突然停止。 失控：電梯在運行過程中由于意外原因如制動器失效或曳引繩嚴重打滑或曳引繩斷裂等導致正常的制動手段已無法使電梯停止運動。 終端越位：電梯在頂層端站或底層端站越出正常的平層位置繼續(xù)運行，常發(fā)生在平層控制裝置出現(xiàn)故障時。 沖頂或蹲底：由于意外原因電梯端站不減速或端站監(jiān)控裝置失靈導致電梯直接沖頂或蹲底。 關門障礙：電梯在關門時，受到人或物的阻礙，使門無法關閉。 限速器與安全鉗： 限速器與安全鉗作為電梯超速或失控時的聯(lián)動保護裝置。限速器是超速后操縱安全鉗的裝置。而安全鉗則是以機械動作將電梯強行制停在導軌上的機構。 工作原理： 限速器安裝在井道上方的機房，通過鋼絲繩與安裝在轎廂上橫梁兩側(cè)的安全鉗立拉桿相連，電梯的運行速度通過限速器鋼絲繩反映到限速器的轉(zhuǎn)速上，為保證限速器的速度反映準確，在井道底坑設有漲緊裝置，保證鋼絲繩與限速器繩輪間有足夠的摩擦力，并保證有足夠的拉力來拉動安全鉗。當電梯在上下正常運行時，鋼絲繩將電梯的升降運動轉(zhuǎn)化為限速器的旋轉(zhuǎn)運動，當旋轉(zhuǎn)速度超出限速器的額定動作速度時，限速器動作，同時切斷電氣控制回路并拉動安全鉗使其楔子塊動作，把轎廂卡在導軌上將其不能運行。使轎廂安全的制停。 限速器動作過程： 超速開關（第一動作速度）首先動作，切斷電梯安全回路或控制回路使曳引機上的電磁制動器失電制動； 如電梯繼續(xù)向下加速運行，則限速器進而卡住鋼絲繩，提起安全鉗聯(lián)動拉杠，迫使安全鉗動作，將電梯強行制停在導軌上，同時轎廂上橫梁上的安全鉗開關被斷開，切斷安全回路；對重一般不設置安全鉗，但當在特殊情況下（如井道下方有人能達到的建筑物或空間存在時），則必須設置對重安全鉗。動作原理與轎廂限速器安全鉗一樣。 限速器的一般技術要求： 動作速度115%的額定速度限速器漲緊輪應有導向裝置，并設有斷繩開關（非自動復位） 限速器的種類： 一般采用離心式限速器，以旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力來反映電梯的實際運行速度，常用的有甩塊式和甩球式。于年開始歐洲標準要求安全鉗對上行方向的超速也起保護作用，即安全鉗具有雙向動作功能。見圖。 安全鉗的種類： 安全鉗一般分瞬時式和漸進式安全鉗兩種。瞬時式安全鉗的鉗座是簡單的整體式結(jié)構，因此又稱剛性安全鉗，由于鉗座是剛性的，鍥塊從夾持導軌到電梯制停，時間極短瞬時制停轎廂，因而稱之為瞬時式安全鉗。但此種安全鉗因瞬時制停，制停距離極小，會造成很大的沖擊力，必須嚴格限制電梯的運行速度，所以它只適宜速度0.63米/秒的電梯。漸進式安全鉗，又稱為彈性安全鉗，由于鉗座是彈性的，鍥塊從夾持導軌到電梯制停時，鉗座受力張開，使鍥塊與鉗座斜面發(fā)生位移，從而大大緩沖了制動時的沖擊力。對于漸進式安全鉗來說，可以通過限制制停距離來控制減速度，一般制停距離規(guī)定有最小值與最大值，最小值限制了減速度，而最大值限制了電梯的滑行距離，適宜于任何速度的電梯。安全鉗的楔塊型式： 常見的有偏心式、單鍥塊式、滾子式及雙鍥塊式等，其中雙鍥塊式在作用過程中轎廂兩側(cè)受力均勻，對導軌的損傷較小，因此應用最為廣泛，目前大都采用此種型式。 安全鉗的制停距離及制停減速度： 制停距離指限速器夾繩鉗動作起至轎廂被制停在導軌上止，轎廂所滑行的距離，這段距離由下列兩部分組成： 限速器鋼絲繩被夾持時的滑移距離，即拉桿被提起到鉗塊夾住導軌不動后，鉗座相對于鉗塊的滑移距離。制停減速度是電梯被安全鉗制停過程中的平均減速度，過大的制停減速度會造成劇烈的沖擊，人體及電梯結(jié)構均受到損傷，因此必須加以限制