3.电梯概述及基础知识

定义“电梯”一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物。也有台阶式，踏步板装在履带上连续运行，俗称自动电梯。服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。英译：elevator(商业用词）；lift，movingstaircase；而斜行的扶梯称为escalator。国家颁布的《住宅设计规范》（GB50096-2011）规定：4.1七层及七层以上住宅或住户入口层楼面距室外设计地面的高度超过16m的住宅必须设置电梯。41.2电梯历史古代的中国及欧洲各国都有以辘轳等工具垂直运送人和货物。现代的升降机是十九世纪蒸汽机发明之后的产物。1845年，第一部液压升降机诞生，当时使用的液体为水。1853年，美国人艾利莎·奥的斯（ElishaOtis）发明自动安全装置，大为提高钢缆曳引升降机的安全。1857年3月23日，美国纽约一家楼高五层的商店安装了首部使用奥的斯安全装置的客运升降机。自此以后，升降机的使用得到了广泛的接受和高速的发展。最初的升降机是由蒸汽机推动的，因此安置的大厦必须装有锅炉房。1880年，德国人西门子发明使用电力的升降机，从此名副其实的“升降机”正式出现。中国首个安装升降机的城市是上海。1907年，位于公共租界内的六层高的汇中饭店安装了两部奥的斯升降机。51.3中国电梯历史据统计,截至2012年底,全国在用电梯总数已达245万台,并以每年20%左右的速度增长,电梯保有量、年产量、年增长量均位列世界第一。100多年来，中国电梯行业的发展经历了以下几个阶段：①对进口电梯的销售、安装、维保阶段(1900～1949年)，这一阶段我国电梯拥有量仅约1100多台；②独立自主，艰苦研制、生产阶段（1950～1979年），这一阶段我国共生产、安装电梯约1万台；③建立三资企业，行业快速发展阶段（自1980年至今），这一阶段我国共生产、安装电梯约300万台。目前，我国已成为世界最大的新装电梯市场和最大的电梯生产国。61.4世界顶级电梯品牌（美国）奥的斯OTIS电梯（瑞士）迅达Schindler电梯（德国）蒂森克虏伯ThyssenKrupp电梯（芬兰）通力KONE电梯（日本）三菱Mitsubishi电梯（日本）日立HITACHI电梯（日本）东芝Toshiba电梯（日本）富士达FUJITEC电梯71.5国内知名的电梯品牌西子奥的斯迅达（中国）蒂森克虏伯曼隆电梯上海三菱电梯日立（中国）原广日电梯东芝电梯（中国）上海华蒂电梯华升富士达电梯巨人通力电梯西继讯达电梯上海永达电梯81.6民族品牌苏州康力苏州江南嘉捷苏州申龙苏州东南上海爱登堡沈阳博林特沈阳三洋帝奥森赫电梯-浙江莱茵（联合）许昌许继西门子91.7电梯分类-用途乘客电梯，为运送乘客设计的电梯，要求有完善的安全设施及轿内装饰。载货电梯，主要为运送货物而设计，通常有人伴随的电梯。医用电梯，为运送病床、担架、医用车而设计的电梯，轿厢长而窄。杂物电梯，供图书馆、办公楼、饭店运送图书、文件、食品等设计的电梯。观光电梯，轿厢壁透明，供乘客观光用的电梯。车辆电梯，用作装运车辆的电梯。船舶电梯，船舶上使用的电梯。建筑施工电梯，建筑施工与维修用的电梯。特殊类型的电梯，除上述常用电梯外，还有些特殊用途的电梯，如冷库电梯、防爆电梯、矿井电梯、电站电梯、消防员用电梯、斜行电梯、核岛电梯等。101.8电梯分类-驱动交流电梯，用交流感应电动机作为驱动力的电梯。根据拖动方式又可分为交流单速、交流双速、交流调压调速、交流变压变频调速等。直流电梯，用直流电动机作为驱动力的电梯。这类电梯的额定速度一般在2.00m/s以上。液压电梯，一般用电动泵驱动液体流动，由柱塞使轿厢升降的电梯。齿轮齿条电梯，将导轨加工成齿条，轿厢装上与齿条啮合的齿轮，电动机带动齿轮旋转使轿厢升降的电梯。螺杆式电梯，将直顶式电梯的柱塞加工成矩形螺纹，再将带有推力轴承的大螺母安装于油缸顶，然后通过电机经减速机（或皮带）带动螺母旋转，从而使螺杆顶升轿厢上升或下降的电梯。直线电机驱动的电梯，其动力源是直线电机。111.9电梯分类-速度电梯无严格的速度分类，中国习惯上按下述方法分类。低速梯，常指低于1.00m/s速度的电梯。中速梯，常指速度在1.00～2.00m/s的电梯。高速梯，常指速度大于2.00m/s的电梯。超高速梯，速度超过5.00m/s的电梯。随着电梯技术的不断发展，电梯速度越来越高，区别高、中、低速电梯的速度限值也在相应地提高。121.10电梯分类-控制手柄开关操纵，电梯司机在轿厢内控制操纵盘手柄开关，实现电梯的起动、上升、下降、平层、停止的运行状态。按钮控制电梯，是一种简单的自动控制电梯，具有自动平层功能，常见有轿外按钮控制、轿内按钮控制两种控制方式。信号控制电梯，这是一种自动控制程度较高的有司机电梯。除具有自动平层，自动开门功能外，尚具有轿厢命令登记，层站召唤登记，自动停层，顺向截停和自动换向等功能。集选控制电梯，是一种在信号控制基础上发展起来的全自动控制的电梯，与信号控制的主要区别在于能实现无司机操纵。并联控制电梯，2台电梯的控制线路并联起来进行逻辑控制，单用/共用层站外召唤按钮，电梯本身都具有集选功能。群控电梯，是用微机控制和统一调度多台集中并列的电梯。群控有梯群的程序控制、梯群智能控制等形式131.11电梯分类-机房及其他机房在井道顶部的（上机房）电梯;机房在井道底部旁侧的（下机房）电梯;机房在井道内部的（无机房）电梯。上机房无机房141.12特别类型的电梯斜行升降机部分升降机的升降机行走的轨道并非垂直，例如埃菲尔铁塔上，由奥的斯设计的升降机即是。类似的例子还有香港沙田宝福山（迅达），香港警署斜梯（莱茵）。双层升降机部分升降机的轿箱是双层的，为疏解较高大楼庞大的人口，如马来西亚吉隆坡的国油双塔（奥的斯）、香港的国际金融中心二期（奥的斯）、新鸿基中心（奥的斯）、鲗鱼涌港岛东中心（奥的斯）、香港铜锣湾世贸中心商场（东芝）、九龙港铁站上盖环球贸易广场（迅达升降机）、铜锣湾希慎广场（三菱）和台湾的台北101（东芝）等大楼的升降机皆是。TWIN德国蒂森克虏伯电梯侧于近年设计了一款共用井道的升降机名为TWIN，2个机箱位于同一井道，互相配合各自运行。151.13世界最快的电梯世界最快速的电梯哈里发塔包含目前世界最快的电梯，速度达18米/秒（64公里/小时或40英里/小时），先前世界最快的电梯在台湾的台北101，达16.8米/秒（1010米/分，60.6公里或37.7英里/小时）。哈里发塔总计57部电梯，其主电梯高504米，上升高度世界第一，位置在塔中央；不过并没有直达最高169层楼，必需在第43、76和123层的转乘区换搭乘电梯；并且电梯在1分钟内可达第124楼世界最高室外观景台。高度：828米楼层：163层162.电梯基本知识172.1电梯组成电梯基本组成部分：机械部分电气部分从空间上划分：机房部分-电源开关、控制柜、曳引机、导向轮、限速器。井道部分-导轨、导轨支架、对重、缓冲器、限速器张紧装置、补偿链、随行电缆、底坑、井道照明。层站部分-层门（厅门）、呼梯装置（召唤盒）、门锁装置、层站开关门装置、层楼显示装置。轿厢部分-轿厢、轿厢门、安全钳装置、平层装置、安全窗、导靴、开门机、轿内操纵箱、指层灯、通讯报警装置。182.2电梯机房部分电梯机房(控制间)：一般设置在电梯井道顶部(机房上置式)。机房内设备：曳引机、导向轮、控制柜、限速器、总电源控制盒等。“虽然乘客看不列它，但它和人的心脏一样重要，电梯的运行全靠它！”192.2.1曳引机曳引系统和曳引机的组成曳引系统组成：曳引机、曳引绳、导向轮、反绳轮等。曳引机作用：是电梯轿厢升降的主拖动机械。曳引钢丝绳：的两端分别连接轿厢和对重（或者两端定在机房上），依靠钢丝绳与曳引轮绳槽之间的摩擦力来驱动轿厢升降。导向轮的作用：分开轿厢和对重的间距，采用复绕型时还可增加曳引能力。导向轮安装在曳引机架上或承重梁上。20齿轮曳引机－用于低、快速电梯（2.0m/s），有减速箱、常用蜗轮蜗杆传动、传动比大、运行平稳、噪音较低、体积较小。无齿轮曳引机－用于高速和超高速电梯（2.0m/s），传动效率高、噪音小、传动平稳。2.2.1曳引机21曳引机结构：电动机制动联轴器制动器减速器(无齿轮曳引机没有减速箱)曳引轮底座光电码盘（调速电梯装有）2.2.1曳引机22制动器制动器是安全装置。在正常断电或异常情况下均可实现停车。电磁制动器安装在电动机轴与蜗杆轴的连接处；电梯一般采用常闭式双瓦块型直流电磁制动器，其性能稳定，噪声小，制动可靠。结构组成：制动电磁铁、制动臂、制动瓦块、制动弹簧工作原理：电梯准备通电启动时，制动器上电松闸；当电梯停止运行，或电动机掉电时，制动器立即断电并靠弹簧力使制动器制动，曳引机停止运行并制停轿厢运行。2.2.1曳引机23对于有齿轮曳引机，在曳引电动机转轴和曳引轮转轴之间安装减速器(箱)。目的：将电动机轴输出的较高转速降低到曳引轮所需的较低转速，同时得到较大的曳引转矩，以适应电梯运行的要求。按传动方式分：蜗轮蜗杆传动（多采用）斜齿轮传动减速器2.2.1曳引机24嵌挂钢丝绳，绳两端分别与轿厢和对重装置连接。安装位置：有齿轮曳引机――安装在减速器中的蜗轮轴上；无齿轮曳引机――装在制动器的旁侧，与电动机轴、制动器轴在同一轴线上。工作原理：当曳引轮转动时，通过曳引绳和曳引轮之间的摩擦力(也叫曳引力)，驱动轿厢和对重装置上下运动。曳引轮的材料及结构材料：曳引轮的材质对曳引钢绳和绳轮本身的使用寿命都有很大影响。由于曳引轮要承受轿厢、载重量、对重等装置的全部重量，所以在材料上多用球墨铸铁，以保证一定的强度和韧性；因为球状石墨结构能减小曳引钢丝绳的磨损。曳引轮2.2.1曳引机25导向轮：将曳引钢丝绳引向对重或轿厢的钢丝绳轮，安装在曳引机架或承重粱上。反绳轮：设置在轿厢顶部和对重顶部位置的动滑轮以及设置在机房里的定滑轮。其作用是根据需要，将曳引钢丝绳绕过反绳轮，用以构成不同的曳引绳传动比。根据传动比的不同，反绳轮的数量可以是一个、两个或更多。曳引绳传动比:是曳引绳线速度与轿厢运行速度的比值。2.2.2导向轮和反绳轮26组成：钢丝－是钢丝绳的基本强度单元，要求有很高的韧性和强度，通常由含碳量为0.5％～0.8％的优质碳钢制成。钢丝的质量根据韧性的高低，即耐弯次数的多少，可分为特级、I级、Ⅱ级。电梯采用特级钢丝。我国电梯使用的曳引绳钢丝的强度有1274、1372和1519N／mm2三种。绳股－按绳股的数目有6、8和18股绳之分。股数多其疲劳强度就高。电梯一般采用6股和8股钢丝绳。绳芯－绳芯是被绳股缠绕的挠性芯棒，起支承和固定绳股的作用，并储存润滑油。绳芯有纤维芯和金属芯两种。电梯曳引绳采用纤维芯。2.2.3曳引钢丝绳及端接装置27电梯控制柜安装在曳引机旁边，是电梯的电气装置和信号控制中心。早期的电梯控制柜中有接触器、继电器、电容、电阻器、信号继电器、供电变压器及整流器等。目前，电梯控制柜大多由全电脑板控制。控制柜的电源由机房的总电源开关引入，电梯控制信号线由电线管或线槽引出，进入井道再由扁型或圆型随行电缆传输。由控制柜接触器引出的驱动电力线，用电线管送至曳引机的电动机接线端子。2.2.4控制柜282.2.5限速器－安全钳限速器：安装在电梯机房的地面上；安全钳：安装在轿厢两侧，贴近电梯导轨，它的联动装置设在轿顶；张紧装置：位于井道底坑内，固定在轿厢导轨背面，作用是张紧限速器钢丝绳；该绳两端分别绕过限速器轮和底坑张紧轮，两个接头固定在轿厢侧面。工作原理：当轿厢运行时，通过限速钢丝绳带动限速轮旋转，当轿厢向下运行