高速曳引机的市场应用及设计开发

霍志春 梁君宁

摘要：随着全球人口的不断增多，土地资源的不断减小以及建筑业的不断发展，使得占地面积小、资源利用合理的高层建筑和超高层建筑越来越多的呈现在人类社会，高层建筑必须使用高速电梯才能保证高层建筑的实用性和舒适性。曳引机是驱动电梯的轿厢和对重装置作上下运行的装置，是电梯重要的组成部分。为了适应高层建筑物，设计开发运行速度高、安全性高和高性能的无齿曳引机适应市场的广泛需求。

关键词：高速曳引机；安全性高；高速度；高性能

据相关保守统计，全球现运行的电梯总数量为二千万台左右，而我国在2015年做相关统计时，在运行的电梯数量就为两百多万台，并且已接近三百万台，我国拥有13亿多人口，拥有4个中央直辖大城市，2个特别行政区，六百多个大、中、小城市，仅北京、上海、广州和深圳这几个国内一线城市的电梯运行数量就超过了七十多万部，而且还在不断的增加中；现今，中国城镇人口只有4亿多，就带动了两百多万部电梯的市场。近年来中国在加速推进城镇化，中国9亿左右的农村人口将逐渐进入城市生活。中国社会的快速进步，中国经济的持续腾飞，中国城镇化不断推进，建筑技术的不断革新，使得占地面积小、资源利用合理的高层建筑和超高层建筑越来越多的呈现在人类社会，高层建筑必须使用高速电梯才能保证高层建筑的实用性和舒适性。所以高速电梯会在今后高速发展，高速曳引机市场将会变得越来越庞大。因此，高速电梯在我国今后相当长的时间内具有非常巨大的发展潜力。

曳引机是电梯必不可少的主要部件，其主要作用是牵引电梯的上下运动，是电梯的“发动机”，也被称作电梯的“心脏”，电梯曳引机的性能直接决定整部电梯的运行性能，我国国产电梯主要为中低速电梯，高速电梯的相关技术一直为国外所垄断，高速电梯难以突破的难点主要是高速曳引机技术的壁垒尚未完全攻破。曳引机是每部电梯不可或缺的关键部件，所以，高速电梯的市场有多大，高速曳引机的市场就会有多大。大力发展高速曳引机的核心技术和生产技术是现在国内曳引机市場的迫切要求，也是今后电梯曳引机市场的主要方向。

目前国内外的低速电梯（1.75m/s）占据电梯市场主流，随着高层建筑的快速发展，高速曳引机在高层、超高层建筑拉动下已成为行业竞争的焦点和热点。

无齿永磁同步曳引机是近些年来得到迅速发展的新一代曳引机，以节能环保、体积小、运行平稳、噪声低、免维护或少维护等优点投入市场后就得到了快速和广泛的应用。现今，能源问题日益严峻，国民的环保意识不断增强，无齿永磁同步曳引机在这些年已经逐步占领了曳引机的市场的70%左右，成为了电梯市场的主流核心部件。

无齿永磁同步曳引机与传统有齿轮曳引机相比，具有几个主要优点：

第一个优点：体积小，安装成本低；有齿曳引机由于含有齿轮箱，所以整体体积比较大，而且在安装过程中需要在建筑物中单独建筑机房进行放置，增加了建筑物的成本，这使得有齿曳引机的安装成本比较高；无齿永磁同步曳引机采用特殊电机形式，结构简单、体积小，安装方便，可安装在轿厢通道的顶部，不需要机房，所以成本较低。

第二个优点：节能环保，运行成本低；有齿轮曳引机是由齿轮箱、电机、制动系统、曳引轮组成，齿轮箱一般由蜗轮蜗杆啮合传动，并且齿轮箱内需加入润滑油，传动效率一般在7080%之间，效率低，能耗比较大，且因为有润滑油，所有各方面的维护费用比较高。无齿永磁同步曳引机采用高性能永磁材料和特殊的电机结构，功率因数高，消耗低，传动效率在90%95%，并且并具有少维护、免维护的特点，所以运行成本比较低。

第三个优点：噪音小、振动小，运行平稳性高。有齿轮曳引机利用齿轮之间的啮合进行传动工作，工作过程中会产生较大的机械噪声和振动，并且随着运行时间的推移，齿轮的相互磨损加剧会导致噪声和振动越来越大；

无齿永磁同步曳引机采用高性能永磁材料和特殊电机结构形式，利用电磁力进行传动，无需齿轮箱，整体噪声和振动非常小。

无齿永磁同步曳引机具有的起动电流小、节能环保、噪声及振动小的优点，使电梯在运行过程动作平稳，使电梯乘坐的舒适度很高，更能获得市场的青睐。

高速曳引机现阶段应采用先进的永磁同步无齿轮曳引机技术基础上进行设计开发，高速无齿曳引机可采用高性能永磁材料和特殊的外转子电机结构，转子由制动轮和高性能永磁材料组成，大转矩，高梯速；整体设计可采用平衡支架模式，轴的一端与机座连接，另一端与支架连接，受力部分在中间位置，使整机受力均匀，两端轴承受力均匀，大大减低了轴承的磨损程度，使整机高速运转工作时，整机平稳、噪音小、振动小；曳引轮与制动轮为固定联接，转子所产生的旋转力矩直接施加在曳引轮上对电梯进行牵引，大幅度减少了力的损失，提高曳引机的工作效率；可通过大制动力矩的块式制动组件或碟式制动组件通过对制动轮的作用实现曳引机的制动系统。

高速无齿永磁同步曳引机应具有的高效节能、性能优良、机械效率高、噪声低、运转平稳、体积小、重量轻、少维护、使用寿命长等特点可使高速无齿曳引机在国内外高速电梯市场中获得越来越多的认可。

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