关于电梯机械设计合理化分析

沈韬，高德炎，章学

巨人通力电梯有限公司

关于电梯机械设计合理化分析

沈韬，高德炎，章学

巨人通力电梯有限公司

电梯是现代高层建筑不可缺少的基础实施，其重要性越发凸显。一直以来，人们对电梯的安全性给予了高度关注。而电梯机械设计直接关系到电梯的安全性和稳定性。本文基于电梯机械系统构成及原理，系统探讨电梯各机械化系统的合理化设计情况。

电梯；机械设计；安全性

随着城市化进程的推进，特别是房地产的发展，高层建筑数量不断增加，为便于人们出行均安装了电梯[1]。但电梯故障时有发生，直接影响到人们的出行，甚至威胁到生命安全，因此必须对电梯安全性加以重视。电梯机械设计的合理化是电梯稳定安全运行的基础。

1.电梯机械系统构造及安全性

1.1 基本构造

当前，高层建筑中应用的电梯主要包括两个部分：（1）机械系统，主要是重量平衡、轿厢、导向、门、曳引、安全保护等系统；（2）电气系统，包括电气拖动、电气控制两个系统。

在实际应用中，电梯通常有这两种运行状态：升降、维护。按照1：1绕绳电梯的运行原理看，升降时曳引轮自电动机动运转，以牵引曳引绳运行。曳引绳两端分别为轿厢和对重，在电动机变速运行时，减速器联动实现曳引，进而带动导向轮工作，因曳引绳、导向轮间会相互摩擦，在两者间会有一个相应牵引力，进而时电梯作出升降工作。维护工作，一般是在电梯出现故障时抢修或者定期维护，以确保电梯的安全工作。

1.2 安全性

电梯是现代生产生活中最为重要的一个垂直性运载工具，在为人们生活带来诸多便利同时，其安全性也成为人们的关注重点。常见的电梯事故类型较多，比如：厅门锁死、突发断电、冲顶、蹲底等情况，此外，溜梯也时有发生。发生溜梯后，电梯在运行中会突然下坠，在坠至底部时，和缓冲墩碰撞，而导致缓冲装置损伤；冲顶，就是电梯未能得到有效控制，然后和井道顶端相碰撞[2]。从当前电梯故障来看，大多数和控制系统有关系，该系统中的抱闸制动装置是电梯安全运行的重要保障，主要负责电梯的启动及停运。在通常状况下，制动装置发生故障主要是电气类故障和机械类故障，倘若制动装置长期未得到维护，电气系统的接触点会发生接触不良的情况，进而造成控制系统出现故障，制动轮及相关配件间会出现较为严重磨损，进而影响到制动效果，电梯无法正常停行，而出现打滑的情况。

2.电梯机械协调的合理化设计分析

2.1 门系统

以往出现的电梯井道坠落事故大多数和门系统有关。门系统是电梯机械系统中最为基本，也是最为重要、复杂的一个组成，直接关系到整个电梯稳定性和安全性。该系统包括轿门、厅门、开关门及安全保护装置构成[2]。电梯在运行中，厅、轿两门均是关闭的，门锁系统主要是避免人们擅自开启厅门，避免发生坠井事故。对于门系统的设计，必须在确保电梯安全稳定运行同时，还应特别考虑到工作和非工作人员的安全，也就要避免非工作人员坠落，还需确保工作人员能够顺利开展工作。门锁系统在设置上必须合理，门挂结构的门轮大小必须合理，以确保厅门能够及时顺利开启。比如：日立MCA型电梯，其厅门锁钩末端增加一根细线，目的是确保检修人员于轿顶能拉动细线，便于开启厅门，大多数其他电梯缺少此项设置，要指出的是这根细线不宜过长，以免轿厢运行中发生摩擦或牵断。

2.2 轿厢系统

轿厢系统是电梯机械系统的核心，其功能就是装运乘客和货物，主要包括上、下梁，立柱及拉杆。在轿厢内一般设有操纵、数码指示、应急、通风系统、照明等系统，并配有规格铭牌。对于载人电梯而言，必须设置可靠、稳定的超载报警装置，可对轿厢整体重量进行准确检验，当载重超出额定量的110%时，就会发出警告，且厅、轿门均不会自行关闭。此外，轿厢架还装置了拉杆，能够有效提升刚韧度，以免轿厢发生严重性倾斜及振荡[3]。轿厢体主要有轿门、轿顶部分，其中，轿顶装置了通风、照明及门机等设备。当前，大多数新型电梯已无安全窗。轿厢的作用主要是支撑，同时轿厢地段的称重传感设备有着重要效用，主要是即时检查电梯的真实载重，所以，检修人员在日常检修中要重点关注该系统。为提升电梯轿厢机械水平，通常会在轿壁背侧装配加强型钢筋。

2.3 曳引系统

曳引系统是电梯运行的动力装置，主要有曳引机、曳引绳、导向轮及反绳轮。曳引机是核心部分，其由电动机、抱闸制动器、减速器及曳引轮构成。只有曳引轮、曳引绳间有充足摩擦力，才可稳定的驱动轿厢及对重系统。曳引绳两侧是轿厢与对重，或直接把曳引绳固定于机房，而导向轮则装置在承重梁上，把轿厢、对重分开一段距离，如应用复绕结构，则可提升曳引力。电梯在启动时，制动装置则通电松闸；在停运时，则制动装置断电，轿厢当即停行。

2.4 导向系统

导向系统的功能在于控制轿厢、对重两系统的运行自由度，确保两者只可以在导轨向型垂直运动该系统由导轨、导靴及导轨架构成。其中，核心部分是导轨主，功能就是导向，以免对重、轿厢在运行中发生水平移动，确保两者在井道中有个相对稳定的位置，同时要确保轿厢稳定。在行安全钳动作时，导轨是最为主要的支撑件，能够避免轿厢、对重高速滑落。实际上，导轨和电梯乘坐的舒适读存在密切关系，通常在紧急状况下，电梯会作出安全钳动作，而导轨能够有效固定轿厢，并对升降向予以准确控制。一般在电梯机械的安全设计上，井道设有4根导轨，两根用于对重系统，其余用于轿厢系统。在装置导轨时，必须稳固好，压道板、螺栓螺母均要严格依照规定安装。

2.5 重量平衡系统

该系统的功能就是确保轿厢重量的平衡，确保电梯运行中轿厢、对重系统间保持稳定维距离，同时确保曳引系统稳定运行。主要包括对重、重量补偿链两个部分，其中对重由重架、对重坨、压紧装置及反绳轮等构成。在实际运行中，导向轮、曳引轮会牵引好轿厢，而对重钢丝绳与轿厢相连达到平衡，补偿链则主要增加钢丝绳重量。为确保电梯平衡、稳定运行，在设计时必须设置合理的额定载荷，并严格执行。

3.结语

总之，电梯是现代人们日常生活中不可或缺的特殊性载运工具，其机械的合理设计和人们的安全有着密切关系，电梯机械设计越为科学合理，那么电梯就越发安全，运行更为稳定，保障人们的安全和出行便利。

[1]何绍能.浅谈电梯的机械结构及相关问题[J].科技展望，2016，18：69.

[2]宋清.电梯的机械装置及机械结构[J].科技创新导报，2016，01：63-64.

[3]王晓南.电梯轿门机械锁设置探讨[J].中国高新技术企业，2016，22：64-65.