淺談電梯的機械結構及相關問題

蘇林林

（西繼迅達(許昌)電梯有限公司 河南許昌 461000）

淺談電梯的機械結構及相關問題

蘇林林

（西繼迅達(許昌)電梯有限公司 河南許昌 461000）

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，電梯的運用越來越多。但是，同其他任何機電系統(tǒng)一樣，電梯的裝置以及機械結構間存在著不少問題，容易造成不安全事故的發(fā)生。因此，需要結合合理的優(yōu)化方法，從而更好地提高電梯的使用效果。本文概述了電梯，簡要分析了現(xiàn)代電梯的機械結構，對電梯機械結構主要裝置的問題進行了論述。

電梯；機械結構；分析；主要裝置；問題

1 電梯的概述

隨著經濟的發(fā)展以及科技的進步，電梯已經廣泛的應用到城市高層建筑中，并且大多數(shù)人也都乘坐過電梯，然而人們對于電梯的理解相對來說還是較少的，并且理解的程度也基本都局限在狹義的概念上面，狹義的概念是這樣定義電梯的，其就是針對規(guī)定樓層服務的，電梯包含了轎廂垂直或傾斜的升降設備，而自動扶梯和人行道則是不包含在電梯的范圍內的。而從廣義的概念上對電梯進行理解，認為電梯主要指的是具有動力驅動的，能沿著固定的軌道進行運動的踏步和梯級或是沿著剛性導軌運送貨物的箱體，其是一種能夠完成平行運送或是升降運送作業(yè)的機電設備。而廣義上的電梯設備則是應包含載貨電梯、載人電梯、自動人行道以及自動扶梯。

2 現(xiàn)代電梯的機械結構分析

電梯是根據(jù)外部呼叫信號以及自身控制規(guī)律等運行的，而呼叫是隨機的，電梯實際上是一個人機交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機邏輯方式控制。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機作為信號控制單元，完成電梯信號的采集、運行狀態(tài)和功能的設定，實現(xiàn)電梯的自動調度和集選運行功能，拖動控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機實現(xiàn)信號集選控制。從控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區(qū)別。國內廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產規(guī)模較小，自己設計和制造微機控制裝置成本較高；而PLC可靠性高，程序設計方便靈活，抗干擾能力強、運行穩(wěn)定可靠等特點，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來實現(xiàn)。電梯是將機械原理應用、電氣技術、微處理器技術、系統(tǒng)工程學、人體工程學及空氣動力學等多學科和技術集于一體的機電設備，它是建筑物中的永久性垂直交通工具。為滿足和提高人們的生活質量，電梯的智能化、自動化技術迅速發(fā)展。特別是隨著計算機網絡技術、微電子和電力電子技術的飛速發(fā)展，現(xiàn)代電梯的技術含量日益提高。在改善電梯性能的同時，對電梯的設計、管理和維護人員提出了更高的要求。

3 電梯機械結構主要裝置的問題分析

（1）門系統(tǒng)問題的分析。門系統(tǒng)的主要作用是防止侯梯的人員出現(xiàn)不安全的事故，避免轎廂內的人員與井道之間發(fā)生碰撞的情況。為了保證電梯安全的運行，在電梯的啟動之前，應當保證轎門與廳門為關閉的狀態(tài)，并要求在廳門上安裝門鎖，從而將廳門鎖住，只有在專用鑰匙解鎖的情況下，才能將廳門打開；對于控制電路來講，借助于門鎖上的微動開關可對電梯回路的接通及斷開進行控制，從而方面對電梯的起動及其運行過程進行適當?shù)恼{整。對于門系統(tǒng)而言，應當保證下面幾個方面的內容：在轎廂未升到層門并停穩(wěn)前，層門應自動進行閉鎖；轎廂在運動時轎廂門應處于自動閉鎖狀態(tài)。

（2）曳引系統(tǒng)的問題分析。曳引機是電梯的動力提供裝置，根據(jù)電動機的差異性又分為直流曳引機和交流曳引機，根據(jù)速度的快慢可分為超高速、高速、快速和低速曳引機，根據(jù)結構形式的區(qū)別可分為臥式曳引機和立式曳引機，根據(jù)減速方式的差異性分為無齒輪曳引機和齒輪曳引機。電梯的轎廂通過曳引鋼絲繩懸掛在曳引輪上，曳引輪在曳引機的驅動下就可以實現(xiàn)轎廂的上下運行。導向輪用于分開轎廂和對重的間距，安裝在曳引機機架或者承重梁上。轎廂側反繩輪設置在轎廂的頂部或底部，對重側反繩輪設置在對重架的頂部。曳引鋼絲繩的兩端分別連接轎廂和對重上（或者兩端固定在機房內的曳引機機架上、承重梁上），轎廂的升降依靠鋼絲繩與曳引輪繩槽之間的摩擦力來驅動實現(xiàn)。

（3）轎廂系統(tǒng)的問題分析。電梯的轎廂體一般由轎底、轎頂、轎壁和轎門組成。相關規(guī)定，轎廂內部凈高度不應小于2m，并詳細規(guī)定了轎廂的有效面積、額定載重量和乘客人數(shù)。轎底是轎廂支撐負荷的組件，其前沿設有轎門地坎，地坎處裝有一塊垂直向下延伸的光滑擋板（護腳板），相關規(guī)定，其垂直部分的高度不應小于0.75m。轎底還安裝了轎廂稱重裝置，當轎廂載荷超重時，電梯不能起動，并發(fā)出報警聲。而轎頂上，通常設置有檢修用的檢修箱及照明設備，以便在發(fā)生故障時，檢修人員能夠在轎廂頂檢修井道內的設備。轎廂頂也設置有防護欄，以確保電梯維修人員的安全。

（4）導向系統(tǒng)的問題分析。導向系統(tǒng)主要作用是限制轎廂和對重的活動自由度，保證轎廂和對重在井道中是按照正確的路線上下運行。導靴裝在轎廂和對重架上，與導軌配合，能夠精確的控制電梯的升降軌跡，所以，導向系統(tǒng)就是可以保證對重和轎廂在垂直方向移動，保證對重和轎廂在井道中都是處于一個合理的位置。在電梯的井道中通常會設置四根導軌，兩根是對重架導向，另外兩根則是轎廂導向，固定導軌時通常都采用壓導板，并使用緊固件固定在導軌支架上，導軌支架與井道壁聯(lián)接。

（5）重量平衡系統(tǒng)的問題分析。重量平衡系統(tǒng)主要起到的是對電梯和轎廂負載的平衡作用。在配置對重量的量值時，應嚴格的依據(jù)電梯額定載重量的相關要求，從而保證整個電梯系統(tǒng)是具備一個良好的使用狀態(tài)的。如果電梯的曳引高度超過了30m，那么曳引鋼絲繩的差重對電梯運行的平衡性和穩(wěn)定性就可能會產生影響，所以，必須設置補償纜和補償鏈等相應的補償裝置。

4 結束語

隨著城市建設的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。同其它運輸設備一樣，電梯因結構不穩(wěn)定而導致的安全問題會對人們的生活秩序產生重要影響。

[1]包元.QS6100型電梯的結構分析與優(yōu)化研究[D].沈陽建筑大學，2013.

[2]解艷彩.基于響應面法的機械結構可靠性靈敏度分析[D].吉林大學，2008.

[3]王曉麗，張興亮.機械制圖[M].北京：科學出版社，2009.

[4]龔秋生.堆垛機的機械結構及控制系統(tǒng)設計研究[D].沈陽理工大學，2013.

TU857

A

1004-7344（2016）21-0236-01

2016-7-1