曳引电梯基本原理课件

曳引电梯 结构原理介绍 电梯技术系列讲座 曳引电梯 结构原理介绍 一、电梯的基本结构1、曳引系统（曳引机、钢丝绳等）2、导向系统（导靴、导轨及导轨支架、导向轮）3、门系统（轿门、层门、门传动系统、门锁装置）4、轿厢（轿架、轿底、轿壁、轿顶等）5、重量平衡系统（对重或平衡重、补偿装置）6、电力驱动系统（曳引机、供电及驱动器、速度 反馈）7、电气控制系统（控制屏、平层装置、位置显 示、操纵板）8、安全保护系统（机械与电气）一、电梯的基本结构1、曳引系统（曳引机、钢丝绳等）曳引电梯基本原理课件曳曳 引引 系系 统统曳 引 系 统二、电梯的分类1、按驱动方式分类（交流、直流、液压、齿轮齿 条、螺杆螺母、滚轮驱动、直线电机、气动）2、按用途分类（乘客、载货、医用、观光、汽车、船用、冷库、电站、防爆、防暴、矿井、消 防、消防员、杂物梯等）3、按速度分类（低、中、高、超高速）4、按操作方式分类（有司机、无司机、有/无司 机）二、电梯的分类1、按驱动方式分类（交流、直流、液压、齿轮齿 二、电梯的分类5、按操纵控制方式分类（手柄开关、按钮、信号、集选、并联、群控）6、按机房分类（上置式、下置、侧置、有/无机房）7、按轿厢分类（单或双轿厢）8、按载重量分类（大吨位、小吨位）二、电梯的分类5、按操纵控制方式分类（手柄开关、按钮、三、电梯的驱动1、绕绳方式取决于曳引机位置、载重量、额定速度，以及传动效率、能耗、曳引能力、钢丝绳的寿命。其中常见的是单绕和复绕，钢丝绳的倍率（也称曳引比、绕绳比）为1、2、3、4应尽量减少绳轮数量、避免钢丝绳反向弯曲或扭曲。曳引机侧置、下置是不得已的布置方式三、电梯的驱动1、绕绳方式曳引电梯基本原理课件曳引电梯基本原理课件曳引机下置布置的一种方式曳引机下置布置的一种方式曳引机置于轿顶的布置复绕式电梯曳引机置于轿顶的布置复绕式电梯2、曳引能力计算T1/T2 exp(f)（03版公式）(T1/T2)C1C2 exp(f)（95版公式）2、曳引能力计算T1/T2 exp(f)（03版公式）3、提高曳引能力 要提高曳引能力，就必须提高摩擦系数和增大包角。具体措施：（1）改变槽型及绳槽材料（2）改用复合绳或非金属绳（3）增大包角（4）增加轿厢自重（5）增加钢丝绳的正压力3、提高曳引能力 要提高曳引能力，就必须提高摩擦复复 绕绕 方方 式式复 绕 方 式长长 环环 绕绕 方方 式式长 环 绕 方 式长环绕方式长环绕方式长环绕方式5、钢丝绳在绳槽中的摩擦系数1）V型槽 f=/sin/22)带切口的半园槽 f=4(sin/2-sin/2)/(-+sin-sin)3)半园槽 f4/5、钢丝绳在绳槽中的摩擦系数1）V型槽摩擦系数的实测数据摩擦系数的实测数据6、曳引轮槽磨损的原因1）曳引轮本身 曳引轮节圆直径大小；绳槽底形状；轮材质（均匀性、硬度差）；节圆直径的加工误差。2）绳的构造、材质及其物理特性3）运行高度6、曳引轮槽磨损的原因1）曳引轮本身4）载荷 绳承受的拉力大小；绳之间的张力差；曳引轮两侧绳之间的张力差5）曳引机的驱动特性 运行加减速度；曳引能力；线速度及轿厢振动。6）环境和保养 腐蚀、润滑。4）载荷曳引轮绳槽的磨损渐进过程曳引轮绳槽的磨损渐进过程曳引轮绳槽的磨损渐进过程7、关于强制驱动卷筒驱动 提升高度低 载重量低 卷筒不通用 对导轨有侧向力 有过绕或反绕危险 能耗大（带平衡重后，可节能）链条驱动7、关于强制驱动卷筒驱动三、轿厢和对重（平衡重）三、轿厢和对重（平衡重）轿厢运送乘客或货物的承载部件，一 般有轿厢架、轿底、轿壁、轿顶等 构件组成，轿厢地面形状由电梯用 途决定。（ISO称为承载单元 LCU，load-carrying unit）对重为保持曳引能力所配置的质量平衡重为节能而设置的用于平衡全部 或部分轿厢自重的质量 平衡系数：一般取0.4-0.5（小载重可取0.5）三、轿厢和对重（平衡重）轿厢运送乘客或货物的承载部件，一客梯轿厢客梯轿厢客梯轿厢货梯轿厢货梯轿厢货梯轿厢客梯的轿厢一般宽大于深，货梯的轿厢一般深大于宽或宽深相等客梯的轿厢一般宽大于深，货梯的轿厢一般深大于宽或宽深相等病床梯的轿厢深大于宽，观光梯的轿厢可以是多边形病床梯的轿厢深大于宽，观光梯的轿厢可以是多边形超高速电梯的外形成流线型超高速电梯的外形成流线型客梯的轿厢一般宽大于深，货梯的轿厢一般深大于宽或宽深相等曳引电梯基本原理课件轿厢地板的有效面积问题轿厢地板的有效面积问题轿厢地板的有效面积问题为防止轿厢的乘客超员引起事故，轿厢的有效面积必须予以限制。各国的规范中对轿厢的有效面积都有一定的限制条款。一个人站立占有的面积：不碰人的面积大约是0.28m2，比较拥挤的每人所占面积约0.19 m2，互相贴身每人的面积只有0.14 m2，所以乘客宽松的空间变成拥挤的空间，其人数可以增加一倍多。为防止轿厢的乘客超员引起事故，轿厢的有效面积必须予以限制。各另外，还有一个额定载重与乘客人数的标称问题。如按表1.1和表1.2，对额定载重为1600kg的电梯，其轿厢有效面积可以是3.245-3.560 m2之间，取小的轿厢面积，则井道面积也相应小，额定载重量为1750kg的电梯，其轿厢有效面积可以是3.475-3.80 m2之间，取大的轿厢面积，则允许的客流量也大。因此，对于一个有3.56 m2有效面积的轿厢，其电梯可以标称是1600kg/21人（额定载重量/允许载客人数），又可以是17500kg/23人。尽管这样的标称并未违反标准规定，但信誉度好的电梯制造商一般不取有效面积的下限值来标称额定载重量的上限值。大多情况，乘客人数是用于电梯交通流量的计算，额定载重量是电梯的主参数，是合同认定的参数另外，还有一个额定载重与乘客人数的标称问题。如按表1.1和表曳引电梯基本原理课件关于一个人的重量：各国电梯标准中关于一个人的重量的假设是各不相同的，如俄罗斯假设80kg/人，CEN假设75kg/人，CSA假设72.5kg/人，日本假设65kg/人，对一台额定载重量1000kg的电梯，相应标称的人数分别为12人、13人、14人和15人。据我国体育总局于2006年9月公布的第二次国民体质监测公报公布，我国成年男人的体重约为68kg左右。据此，按我国成人体重计算，额定载重量1000kg的电梯标称15人为宜。关于一个人的重量：ASME17.1关于轿厢加载模式的图示说明关于轿厢加载模式的图示说明ASME17.1关于轿厢加载模式的图示说明A类载荷：一般货物载荷。轿内均匀载荷，单件重类载荷：一般货物载荷。轿内均匀载荷，单件重 量不大于量不大于1/4Q，货物进出只用人力或手，货物进出只用人力或手 推车。客梯计算载荷属推车。客梯计算载荷属A类。类。B类载荷：属汽车载荷。专门运送额定载荷范围内类载荷：属汽车载荷。专门运送额定载荷范围内 的汽车。的汽车。C类载荷：有三种类型类载荷：有三种类型 C1类载荷类载荷属工业搬运车载荷，运送属工业搬运车载荷，运送 带载的工业搬运车。带载的工业搬运车。C2类载荷类载荷属工业搬运车载荷，但不属工业搬运车载荷，但不 运送工业搬运车。运送工业搬运车。C3类载荷类载荷搬运有集中重载的其他载搬运有集中重载的其他载 荷（不用搬运车）荷（不用搬运车）A类载荷：一般货物载荷。轿内均匀载荷，单件重搬运装置是否计入额定载荷？额定载荷定义为制造电梯设备时确定的载荷，由卖主担保能正常运行的载荷。因此有的认为，8.2.2说的额定载荷应该等于运送货物的质量再加可以进入轿厢的搬运装置的质量。然而，如果我们承认这种说法是对的，那就不必做附加的计算（考虑搬运装置的质量）。电梯将按这个额定载荷做设计和计算。按标准的原意的术语“带载”（the carried load），搬运装置不包括在额定载荷中的。实际也说明，这样处理方法也导致了电梯制造商和使用者之间的不同看法。搬运装置是否计入额定载荷？额定载荷定义为制造电梯设备时确定的轿厢的称重装置机械式橡胶式负重传感器式无传感器式（研究中）轿厢的称重装置机械式关于轿厢的通风孔每一个轿厢必须设通风孔，在电梯故障关人时以保证被困乘客的呼吸需要。95/16/EEC规定，即使电梯在长时间停止运行的情况下，应保证轿厢内乘客有足够的通风，因此，轿厢通风孔的有效面积是一个安全要求。关于轿厢的通风孔每一个轿厢必须设通风孔，在电梯故障关人时以保四、导向系统：导靴和导轨、导向轮导轨作用 为轿厢和对重导向，限制其水平方向移动 安全钳动作时，支撑轿厢和对重 防轿厢偏载而产生的倾斜导轨种类 T型为主导靴 安装在轿厢和对重上，与导轨形成导向系统导向轮：增大轿厢与对重之间距离四、导向系统：导靴和导轨、导向轮导轨作用固定式滑动导靴固定式滑动导靴用于空心导轨的用于空心导轨的对重滑动导靴对重滑动导靴用于低速重载型用于低速重载型 滑滑 动动 导导 靴靴滑滑 动动 导导 靴靴用于空心导轨的用于低速重载型 滑 动 导 靴滑 动 滑动导靴的设计要点：免加润滑油（或剂）；耐磨性（摩擦系数小）；摩擦面形状研究（散热快）；减震性好。滑动导靴的设计要点：免加润滑油（或剂）；滚动导靴滚动导靴用于中、高速电梯用于中、高速电梯用于中、高速电梯用于中、高速电梯 由靴座由靴座由靴座由靴座、3 33 3个滚轮及个滚轮及个滚轮及个滚轮及弹簧部件组弹簧部件组弹簧部件组弹簧部件组成。实际运行中，在弹簧的作用下成。实际运行中，在弹簧的作用下成。实际运行中，在弹簧的作用下成。实际运行中，在弹簧的作用下33个滚轮与导轨工作面相接触个滚轮与导轨工作面相接触个滚轮与导轨工作面相接触个滚轮与导轨工作面相接触滚动导靴用于中、高速电梯正常工况受力安全钳作用的力导轨及其计算（详见导轨及其计算（详见GB75882003的附录的附录G）正常工况受力安全钳作用的力导轨及其计算（详见GB75882导轨支架间距与容许质量关于曲线导轨支架间距与容许质量关于曲线导轨支架间距与容许质量关于曲线五、对重和补偿装置对重和平衡系数 G=P+Q补偿装置 补偿链 补偿缆 补偿绳补偿重量的计算(p76页)五、对重和补偿装置对重和平衡系数六、电梯门系统电梯有层门和轿门，层门设在层站入口处。根据需要，井道在每个楼层设一个和二个入口门，不设层门的楼层称为盲层。一般层站数与层站的出入口对应。轿厢门与轿厢随动，是主动门。层门由轿门带动运行，故是被动门。注意到有些电梯的层、站、门的数量是不一样的。六、电梯门系统电梯有层门和轿门，层门设在层站入口处。根据需要关于无轿门：95/16/EEC规定，电梯轿厢除了留有通风孔之外必须有全长的轿壁、轿厢地板、轿顶和轿门完成封闭。因此，98版去消了85版中对货客梯可允许不设轿门的条款。我国几乎没有无轿门电梯。在欧洲也只有德国、法国、瑞士和荷兰允许无轿门电梯。据欧洲统计，无轿门电梯，每年1000台有0.3人的事故报告。虽然这个数字并不高，但主要涉及到小孩，而且都是严重的伤害，甚至是致命的事故。因此德国和法国20世纪80年代就开始敦促已有的无轿门电梯加装轿门。事实上在欧盟的成员国中，在当时讨论EN81-1：85版的无轿门条款时，也只有芬兰和比利时的代表赞同无轿门的电梯。关于无轿门：中分式层门中分式层门中分式层门曳引电梯基本原理课件曳引电梯基本原理课件曳引电梯基本原理课件曳引电梯基本原理课件曳引电梯基本原理课件变频电机与同步带传动的门机变频电机与同步带传动的门机曳引电梯基本原理课件中分门联动旁开门联动中分门联动旁开门联动单折臂联动机构摆杆式双折联动机构单折臂联动机构摆杆式双折联动机构关于门保护的要求：中分门是否允许只在单侧安装安全触板？层门先关闭，轿门（自动）关闭，是否要保护？关于门保护的要求：曳引电梯基本原理课件曳引电梯基本原理课件曳引电梯基本原理课件门锁安全触点型式门锁安全触点型式一种倒装式门锁装置一种倒装式门锁装置层门的防火问题耐火等级火的升温曲线耐火极限的判定 丧失完整性 丧失隔热性 丧失承载能力 层门的防火问题耐火等级特殊电梯斜行电梯双轿厢电梯（固定层距或可变层距）Twin 电梯（一个井道中有两个独立轿厢）轿厢可转移的电梯（奥特赛系统）无障碍电梯防爆电梯防暴电梯特殊电梯斜行电梯美国亚历山大Washington Masonic Monument 中的斜行电梯美国亚历山大Washington Masonic Monum曳引电梯基本原理课件斜斜 行行 电电 梯梯斜 行 电 梯斜行电梯的特点定义：与水平夹角成15 75的电梯；额定速度不大于1.5m/s;轿厢与对重始终与导轨接触，轿厢的振动与噪音大；曳引绳、限速器绳及其他悬挂绳因自重会产生悬垂和松弛；传输动力和信号的电缆必须有专用的导向系统斜行电梯的特点定义：与水平夹角成15 75的电梯；轿厢启动和制动加减速度的水平分量应小于0.1g，安全钳和缓冲器动作时的减速度的水平分量应不大于0,5 g.。轿厢内的乘客，他们应该能够找到就近的扶手 轿厢启动和制动加减速度的水平分量应小于0.1g，安全钳和缓冲 Twin（双胞胎）电梯 一个井道中两个轿厢一个井道中两个轿厢 Twin（双胞胎）电梯传统电梯TWIN电梯传统电梯TWIN电梯到达目的层时间到达目的层时间传统的系统传统的系统TWIN系统系统双轿厢系统双轿厢系统到达目的层时间传统的系统TWIN系统双轿厢系统到达目的层时间到达目的层时间传统系统传统系统目的层选择系统目的层选择系统TWIN系统系统到达目的层时间传统系统目的层选择系统TWIN系统选目的层的控制器（层站）选目的层的控制器（层站）选目的层的控制器（层站）机房中的两台曳引机机房中的两台曳引机安装在德国Stuttgart大学的第一台TWIN系统安装在德国Stuttgart曳引电梯基本原理课件曳引电梯基本原理课件曳引电梯基本原理课件紧急制停时的安全杆紧急制停时的安全杆紧急制停时的安全杆井道内的对重侧井道内的对重侧井道内的对重侧TWIN的特点节省井道空间节省井道空间相同数量的电梯，运输能力增加相同数量的电梯，运输能力增加相同要求的运输能力，电梯可减少相同要求的运输能力，电梯可减少提高已有大楼运输能力（利用原井道改造）提高已有大楼运输能力（利用原井道改造）一个井道必须移作他用时，仍可保持或提一个井道必须移作他用时，仍可保持或提高高 运输能力运输能力TWIN的特点节省井道空间极端情况时的四级安全保护措施极端情况时的四级安全保护措施1、目标派梯，轿厢间始终保持一定距离；、目标派梯，轿厢间始终保持一定距离；2、最小距离监控，当轿厢互相接近时速度降、最小距离监控，当轿厢互相接近时速度降 低，直至可能动作停止装置，因此任何时候不低，直至可能动作停止装置，因此任何时候不 会超过最小距离；会超过最小距离；3、紧急停止，当超过另一安全距离时，停止驱动、紧急停止，当超过另一安全距离时，停止驱动 器，制动器动作；器，制动器动作；4、如上述三级不起作用（极端情况），两个轿、如上述三级不起作用（极端情况），两个轿 厢的安全钳强迫动作，制停轿厢。厢的安全钳强迫动作，制停轿厢。极端情况时的四级安全保护措施1、目标派梯，轿厢间始终保持一定轿厢可转移的奥的赛系统轿厢可转移的奥的赛系统 谢谢大家！