电梯机械构造及安全装置分析

电梯机械构造及安全装置分析

蓝小斌

惠州市昱力电梯有限公司广东惠州516100

摘要：随着经济的快速发展和社会的进步，高层建筑越来越多，为方便人们上下出行，电梯设备得到了广泛的应用。在电梯设备实际运行过程中，安全隐患的存在对其正常使用及使用安全性均会造成严重不良影响，这就需要加强电梯的机械构造及机械安全装置的分析，从而为制定安全措施提供可靠依据。本文主要介绍了电梯的机械构造及安全装置。

关键词：电梯；机械构造；安全装置

1、电梯的机械构造

1.1动力系统

动力系统的是输出动力，通过动力将轿厢通过牵引运送到指定楼层的装置。动力系统主要由曳引机、曳引绳、导向轮等组成。曳引机通常由曳引电动机、制动器、底座组成。根据电动机与曳引轮之间是否有减速箱，可分为无齿轮曳引机和有齿轮曳引机。有齿轮曳引机带有减速箱，通常减速箱以涡轮蜗杆传动的方式来降低电梯运行时的噪声并提高运行的平稳性，有齿轮曳引机工作效率较低，体积大。无齿轮曳引机没有减速箱，可以直接利用电动机作为动力，这种方式传动效率高，且噪声较小，传动过程比较平稳，不过相应的耗能要比有齿轮曳引机大，造价相对较高，并且维修更为复杂。无齿轮曳引机由于其运行平稳，噪声小的特点，因此常被应用高速电梯上。曳引轮通过一组曳引绳连接电梯的轿厢和对重，曳引机利用曳引绳的摩擦力来驱动轿厢。

1.2导向系统

电梯的导向系统主要由导轨、导轨架、导靴等组成。导向系统的功能就是对轿厢与对重的自由度进行限制，约束对重与轿厢在各自的轨导上运行，以免发生碰撞。在下行超速、曳引绳断裂等意外发生时，安全钳可以将轿厢卡死在导轨上以防止其坠落从而造成人员伤亡。导轨使得轿厢与对重在井道中处于合理的位置，同时避免轿厢发生倾斜。利用螺栓、螺母、导轨夹与导轨支架实现导轨与井道壁的固定。导轨支架之间的距离需控制在2～2.5m，且每根导轨必须有2个或以上导轨支架固定，如果井道结构为砖混或者导轨受力较大时，需适当增加导轨支架数量。在安全钳动作或者轿厢防坠落装置锁死时，导轨可以支撑住轿厢或对重。

1.3门系统

门系统主要作用是在电梯的运行过程中，保持各层的层门和轿门的关闭，保证轿厢内乘客以及厅门外等候人员的安全。门系统包括轿门、厅门、及相应的门机和保护装置。轿门安装在轿厢上，厅门则安装于每层候梯厅的门洞上。门系统必须保证在电梯起动前，轿门、厅门的关闭。在厅门上安装有门锁，能够锁住厅门，只有钥匙才能打开厅门。厅门及其门锁在锁住位置时应有这样的机械强度：即用300N的力垂直作用于该层门的任何一个面上的任何位置，且均匀地分布在5c㎡的圆形或者方形面积上时，应能：1.无永久变形；2.弹性变形不大于15mm；3.试验期间和试验后，门的安全功能不受影响（GB7588-2003）。利用门锁上的电气开关保证厅门的开启和关闭与电梯的运行状态保持一致。轿门上面一般安装有触板感应装置、光幕感应装置等，使乘客在没有完全进入或者离开轿厢的时候，保持轿门的打开，并阻止轿厢的运行，从而保障乘客的安全。

1.4平衡系统

平衡系统包括对重、补偿装置等。对重主要利用曳引绳与导向轮和轿厢相连接，在电梯运行的过程中，能够平衡轿厢的负重，并极大减小对曳引电机功率的消耗。对重装置一般由对重架，对重块等部件构成。对重的重量值必须严格按照电梯额定载重量及轿厢自重的要求配置，一般按公式：对重的重量P(kg)=轿厢自重G(kg)+平衡系数K×额定载重Q(kg)计算。K的取值范围一般在0.45-0.55之间，其中以0.47较为合适。合理的对重值可以使电梯尽量保持对重和轿厢重量相近这样的最佳工作状态，从而大幅减少曳引机的功率消耗。补偿装置主要是应用在电梯的曳引高度超过一定范围（一般为30m）平衡曳引绳重，保持电梯平稳运行和减少曳引机的功率消耗。补偿装置一般有补偿链、补偿缆等方式。传统的补偿链装置，由铁链和麻绳组成。麻绳的主要用于是减少铁链在行进过程中由于相互碰撞引起的噪声，这种补偿装置一般应用于低速电梯。补偿缆采用钢丝绳或纤维绳作为内芯，在外部包裹具有阻燃、抗老化的软塑料或橡胶作为保护套。这种补偿装置在电梯高速运行时，保持电梯的平稳，而且噪音小，是现代电梯的发展方向。

1.5轿厢系统

轿厢就是我们平常进入到电梯里的厢式空间。轿厢一般是由轿底、轿门、轿顶、轿壁、框架等部件组成的。轿厢是电梯的承重与承载空间也是我们最熟的空间，在现代化智能电梯的轿底有称重装置和超载开关。称重装置可以精确地称量出目前电梯上所有乘员的总重量，来判断电梯是否已经满员或者平层开门后是否有人进入电梯。超载开关是用来判断电梯是否超载，一旦超载则发出声音报警，直到有人离开轿厢，达到电梯的允许载重，电梯才能够正常运行。舒适感是我们判断一台电梯好坏的直接因素。轿厢的平衡极大的影响电梯的舒适感，在设计阶段使得导靴在规定条件下受力为0N是很重要的。导靴反力越大，乘坐舒适感就越差。如果轿厢偏载比较严重时，考虑到导靴的耐久性，就必须更换为滚轮导靴，但乘坐舒适感会变差。

2、电梯的安全装置

2.1针对电梯本身的安全装置

比如，电梯运行过程中正常换速的时候出现意外，需要及时控制换速，避免脱轨，这就需要设置终端强制换速开关。还有，一旦出现发动机超负荷运作，可以启动热继电器，防止发动机烧坏。

2.2针对维修人员的安全装置

当工作人员在电梯轿顶或是底层工作时，就需要有急停开关，切断电梯控制开关，避免发生危险。

2.3针对乘客的安全装置

比如，超载时，电梯会出现警报且并不运行。还有，出现事故时，乘客可以按下操作盘上的急停按钮，使电梯停止运行；或者按响警铃寻求帮助。这需要乘客了解电梯安全常识，可以适当处理一些突发状况。

3、通过电梯机械结构提升安全指数的策略

近年来乘坐电梯是发生事故的频率增多，这也就需要相关人员投入更多地时间和经历寻求防御措施，降低事故发生频率。除了要工作人员做好检查工作和乘客提高电梯乘坐常识以外，电梯自身的安全也应该加强。这里就是根据电梯的机械结构系统对安全装置进行研究。

3.1导向终端管理措施

导轨除了导向的作用，还有就是在电梯升降中起到稳定效果的，就像火车，在一定的轨道上运行会保持稳定，一旦脱轨，安全也就不复存在。导轨在将水平方向轿厢重力效用进行控制的同时，还要把握结构布局样式的稳定性，扼杀倾斜危机的概率。

3.2机械系统的全面布局规划

从电梯的整体把关，机械系统布局是关键，科学合理的布局，才会更好地提升电梯安全运作可靠性。所以，必要的时候要对机械布局进行合理的规划。还有实现布局规划的前提就是电梯安装工程质量的严格检测，要精确到电梯机械系统的每一个环节。工作人员要熟悉机械系统的个个细节，不定期的对电梯内的每一个构成做深入的检查，出现问题要及时解决，把危险降到最低。

结语

随着电梯成为高层建筑中的一部分，电梯在人们的日常生活中起到了重要的作用。但是电梯的安全性和可靠性成为人们越来越关注的话题，上文也是围绕电梯的机械构造，提高电梯传送的安全性能，希望能为进一步的研究提供依据，更好地利用电梯这一现代化工具造福人类。

参考文献

[1]马春雷.关于电梯机械结构装置与安全乘梯问题研究D以韩国现代电梯为例[J].城市建筑，2013，27（4）：117.

[2]陈昆.电梯机械装置与结构问题研究[J].科技向导,2011,(19):10-11.