第2章 电梯的机械系统.ppt

第2章 电梯的机械系统,2.1 机械传动 2.2 曳引系统2.3 电梯的轿厢、门、开/关门机构和门锁2.4 电梯的制动装置、机械安全装置与联轴器2.5 悬挂装置、补偿装置和称重装置2.6 导轨、导靴和对重2.7 液压传动基础2.8 零件与装配2.9 电梯的维修与保养工艺 思考题与习题,2.1 机械传动,2.1.1 带传动机构带传动是常用的一种机械传动，在电梯开/关门机构中采用带传动，如图2-1所示。它是依靠挠性的带（或称传动带）与带轮之间的摩擦来传递运动和动力的。其具有工作平稳、噪音小、结构简单、容易制造、过载时能打滑(起安全作用)以及能适应两轴中心距较大的传动等优点；不足之处是传动比不准确，传动效率比较低，带的寿命较短。,图2-1 开/关门机构(a）中分式开/关门机构；,图2-1 开/关门机构(b)双折式开/关门机构,1.带传动的类型1)V带传动和平带传动;V带传动和平带传动分别如图2-2(a)、(b)所示。V带靠其侧面与带轮轮槽两侧摩擦接触来传递动力，平带靠带表面与带轮外圆表面摩擦接触来传递动力。在同样的初拉力下，V带摩擦力是平带的3倍左右，而且传动比较精确。2)梯形齿同步带传动 梯形齿同步带传动如图2-2(c)所示，其特点是传动能力强、不易打滑、能保证同步传动，在电梯中应用比较广泛。,图 2-2 带传动(a)V带传动；(b)平带传动；(c)梯形齿同步带传动,2.带传动机构的技术要求带传动机构的技术要求如下：(1）带传动两轴在垂直与水平方向保持平行，且两轴端跳与径跳在允差范围内；(2）两轮中心平面应重合，防止偏斜；(3）同步带轮齿形正确，且周节相等；(4）带轮接触表面的表面粗糙度在规定范围内；(5）带与带轮接触的包角不能小于120,否则容易打滑；(6）带的张紧力要适当，张紧力过小，容易打滑，不能传递一定的功率；张紧力过大，带、轴和轴承都将迅速磨损，从而会降低传动效率。,3.带安装 安装传动带时，先将带套在小带轮（或带轮槽或同步带轮）上，然后转动大带轮，用专用工具将带拨入大带轮，并调整其张紧度，不准带凸出轮毂边缘。2.1.2 链传动链传动也是一种常用的机械传动，在电梯交栅门开/关门机构中采用。它是由一对链轮（大链轮和小链轮）及链条组成的传递运动和动力的传动装置。大、小链轮具有相同的齿形，如图2-3和图2-4所示。,图 2-3 交栅门自动开门,图 2-4 链传动,1.链传动常用的形式与特点链传动常用的形式与特点如下：(1)套筒滚子链形式如图2-5所示，它的排列形式为单排或多排。其特点是传动功率较大，传动比较准确，传动效率比较高。(2)齿形链形式可分为轴瓦铰链式、滚销铰链式和最为常用的圆销铰链式，如图2-6所示。其特点是传动速度高、噪声小，因而称之为无声链。,图 2-5 套筒滚子链,图 2-5 套筒滚子链,图 2-6 圆销铰链式齿形链,2.链传动安装技术要求链传动的安装技术要求如下：(1）链传动两轴在垂直与水平方向保持平行，且链轮端面端跳与径跳在允差范围内。(2）两轮中心平面应重合，且在同一个水平面上，以防止偏斜。(3）链轮齿形正确，且周节相等。(4）链条的套筒和齿形板等滑动件无卡住现象。(5）链条的张紧力要适当，张紧力过小，传动时会引起跳动；张紧力过大，链条易拉伸和磨损，加大噪声，易脱链。,2.1.3 齿轮传动齿轮传动是各种机械传动中最为常用的传动方式之一，它是由一组（或多组）齿轮副组成的传递运动和动力的装置。它的优点是：能保证一定的瞬时传动比，传动准确可靠，传递的功率和速度范围大，传动效率高，传动较平稳，使用寿命长；结构紧凑、体积小；可将圆周运动变为直线运动（齿轮齿条）等。其缺点是：传动噪声大，不宜长距离传动，制造成本较高。,1.齿轮的基本分类齿轮的基本分类如下：(1)圆柱齿轮：可分成直齿圆柱齿轮(见图2-7)、斜齿圆柱齿轮、螺旋形圆柱齿轮和人字型圆柱齿轮。,图2-7 直齿圆柱齿轮,(2)锥齿轮：可分成直齿锥齿轮(见图2-8)、曲线齿锥齿轮和斜齿锥齿轮。,图2-8 直齿锥齿轮,2.传动结构的装配技术要求传动结构的装配技术要求如下：(1）轮孔与轴配合要适当，不得有偏心和歪斜现象。(2）保证齿轮有准确的安装中心距及平行度，确保两齿间有适当的齿侧间隙。侧隙过小，则齿轮转动不灵活，甚至有卡齿现象；侧隙过大，则换向空程大，易产生冲击现象。(3）保证两齿轮的齿向、公法线、压力角、节圆径跳、端面端跳、齿形、模数等精度，确保两啮合齿轮的接触精度良好。(4）移位齿轮不得有阻滞现象，变换机构定位要正确。(5）高速大齿轮必须做平衡试验，以免振动。,2.1.4 蜗轮蜗杆传动目前有机房的电梯中，速度不大于2.5 m/s的，有齿轮曳引机减速箱的大多数采用蜗轮蜗杆传动。其优点是：传动平稳，运行噪声低；结构紧凑，外形尺寸小；传动机件少，维修方便；有较好的抗冲击载荷特性。其缺点是：传动效率低；工作时易发热，需要良好的润滑。,1.轮杆轴支承方式蜗轮副的蜗杆位于蜗轮之上的称为上置式，如图2-9所示；位于蜗轮下面的称为下置式，如图2-10所示。,图2-9 蜗杆上置式曳引机,图2-10 蜗杆下置式曳引机,2.蜗杆齿形电梯中常用的蜗杆齿形包括圆柱形和圆弧面两种，如图2-11所示。,图2-11 蜗杆蜗轮传动(a)圆柱蜗杆；(b)圆弧面蜗杆,(1)圆柱蜗杆：常用齿形有阿基米德螺旋线、延伸渐开线、K形齿等。因为这些齿轮的齿形都是直纹面圆柱蜗杆，两个共扼齿面的啮合为凸面与凸面接触，所以承载能力比较低。它具有加工简单的特点，有较可靠的工艺性，能确保加工精度。(2)圆弧面蜗杆：这种蜗杆的外圆是圆弧回转曲面，两个共扼齿面的啮合为凸面（蜗轮）和凹面（蜗杆）相接触，承载能力较大，但加工比较复杂，目前采用较少。,3.蜗轮副机构的装配技术要求蜗轮副机构的装配技术要求如下：(1）减速箱保证蜗杆轴心线与蜗轮轴心线相互垂直。(2）蜗杆和蜗轮的齿厚（齿形）、模数、压力角、蜗杆螺旋升角和蜗轮螺旋角等各要素的制造精度偏差在允许范围内。(3）蜗杆的轴心线应在蜗轮轮齿的对称平面内。(4）中心距正确，以确保有一定的啮合侧隙。(5）经装配后检查其啮合精度，用涂色法检查其啮合接触斑点，空载时，接触斑点位置应在中部稍微偏蜗杆旋出方向。(6）检查其转动灵活性，在任何位置上用手旋转蜗杆所需的扭矩应相同，而没有卡住现象。,2.2 曳引系统,2.2.1 曳引机曳引机是驱动电梯轿厢和对重装置作上下运行的装置。国家标准GB/T13435-92对电梯曳引机的一些主要参数作了明确规定。国内生产使用的曳引机品种规格繁多。,1.曳引机的分类 曳引机按驱动电动机可分为：交流电动机驱动的曳引机；直流电动机驱动的曳引机。曳引机按有无减速器可分为：无减速器的曳引机；有减速器的曳引机。电梯额定速度和额定载重量的变化，会使得曳引电动机、蜗轮副、曳引轮的参数尺寸也发生相应变化，因而又可以派生出更多的曳引机型。,2.无齿轮曳引机无齿轮曳引机用在运行速度大于2.0 m/s的高速电梯上。这种曳引机的曳引轮紧固在曳引电动机轴上，没有机械减速机构，整机结构比较简单。曳引电动机是专为电梯设计和制造的，能适应电梯运行工作特点的，具有良好调速性能的交、直流电动机。3.有齿轮曳引机 有齿轮曳引机广泛用在运行速度不大于2.0 m/s的各种货梯、客梯、杂物电梯上。为了减小曳引机运行时的噪声并提高平稳性，一般用蜗轮副作为减速传动装置。这种曳引机主要由曳引电动机、蜗杆、蜗轮、制动器、曳引绳轮、机座等构成。,曳引电动机通过联轴器与蜗杆连接，蜗轮与曳引绳轮同装在一根轴上。由于蜗杆与蜗轮有啮合关系，因而曳引电动机能够通过蜗杆驱动蜗轮和绳轮作正、反向运行。电梯的轿厢和对重装置分别连接在曳引钢丝绳的两端，曳引钢丝绳挂在曳引轮上。曳引绳轮转动时，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行。为了提高电梯的曳引力，在曳引轮上加工有图2-12所示的曳引绳槽，曳引钢丝绳分别位于绳槽内。,图2-12 曳引绳槽(a)U形绳槽；(b)V形绳槽,3.有齿轮曳引机 有齿轮曳引机广泛用在运行速度不大于2.0 m/s的各种货梯、客梯、杂物电梯上。为了减小曳引机运行时的噪声并提高平稳性，一般用蜗轮副作为减速传动装置。这种曳引机主要由曳引电动机、蜗杆、蜗轮、制动器、曳引绳轮、机座等构成。曳引电动机通过联轴器与蜗杆连接，蜗轮与曳引绳轮同装在一根轴上。由于蜗杆与蜗轮有啮合关系，因而曳引电动机能够通过蜗杆驱动蜗轮和绳轮作正、反向运行。电梯的轿厢和对重装置分别连接在曳引钢丝绳的两端，曳引钢丝绳挂在曳引轮上。曳引绳轮转动时，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行。为了提高电梯的曳引力，在曳引轮上加工有图2-12所示的曳引绳槽，曳引钢丝绳分别位于绳槽内。,采用半绕21吊索法和有齿轮曳引机的电梯，其曳引系统可用示意图2-13表示。,图2-13 吊索法的曳引系统,曳引机是电梯的主要部件之一。电梯的载重量、运行速度等主要参数取决于曳引机的电机功率和转速，蜗杆与蜗轮的模数和减速比，曳引轮的直径和绳槽数以及曳引比（曳引方式）等。它们之间的各种关系在曳引机标准GB/T13435-92中对曳引机的一些参数作了纲领性规定，而原部颁标准JB/Z110-74中作了如表2-1所示的规定。,表2-1 电梯曳引机系列表,表2-1中的各参数是按曳引机的蜗轮副为阿基米德齿形确定的。近年来，随着科学技术的发展和技术引进工作的展开，除采用阿基米德齿形的蜗轮副外，又出现了K形齿形蜗轮副、渐开线齿形蜗轮副、球面齿形蜗轮副和双包络多齿啮合蜗轮副等新齿形蜗轮副所装配成的新型曳引机。由于这些新齿形蜗轮副比阿基米德齿形蜗轮副有着比较高的传动效率，因此在同样模数的情况下输出扭矩要大些。在运行速度和额定载重量相同的情况下，曳引电动机的功率和曳引机的机型都可以缩小，既节能又节省原材料消耗。对此，表2-1中部分参数需作必要的修正。采用有齿轮曳引机的电梯，其运行速度与曳引机的减速比、曳引轮直径、曳引比、曳引电动机的转速之间的关系可用式(2-1)表示。,(2-1),式中：V电梯运行速度（m/s）；D曳引绳轮直径（m）；iy曳引比（曳引方式）；ij减速比；N曳引电动机转速（r/min）。,例2.1 有一台电梯，其曳引机的绳轮直径为0.62 m，电动机平均转速为960 r/min，减速比为612，曳引方式为21，求电梯的运行速度。解 已知D=0.62 m，N=960r/min，iy，ij代入式（2-1）得,曳引电动机是驱动电梯上下运行的动力源，其运行情况比较复杂。运行过程中需频繁地启动、制动、正转、反转，而且负载变换很大，经常工作在重复短时工作状态、电动工作状态和再生发电制动工作状态的情况下，因此，要求曳引电动机不但应该能适应频繁地启动、制动的要求，而且要求启动电流小、启动力矩大、机械特性硬、噪声小，以便供电电压在额定电压7的范围内变换时，还能够正常启动和运行，因而电梯用的曳引电动机是专用电动机。,对于电梯所用交流电动机的结构形式和基本参数尺寸，应符合国家标准GB12974-91交流电动机通用技术条件的规定。由于曳引电动机的工作情况比较复杂，因而对电动机功率的计算比较麻烦，一般常用式(2-2)来计算。,(2-2),式中：P曳引电动机轴功率（kW）；KP电梯平衡系数(一般取0.450.5)；Q电梯轿厢额定载重量（kg）；V电梯额定运行速度(m/s)；电梯的机械总效率。采用有齿轮曳引机的电梯时，若蜗轮副为阿基米德齿形，则电梯机械总效率取0.50.55；采用无齿轮曳引机的电梯时，电梯机械总效率取0.750.8。,例2.2 有一台额定载重量为2000 kg、额定运行速度为0.5 m/s的交流双速梯，曳引机的蜗轮副采用阿基米德齿形，电动机的额定转速为960 r/min，求电动机的功率应为多少(kW)？解 已知Q2000 kg，V0.5 m/s，0.5，KP0.5代入式(2-2)得,2.2.2 曳引钢丝绳 电梯用钢丝绳采用GB8903-88中规定的电梯用钢丝绳。这种钢丝绳分为6X19S+NF和8X19S+NF两种,均采用天然纤维或人造纤维作芯子。钢丝绳截面结构如图2-14所示。,图2-14 钢丝绳结构图(a)6X19S+NF钢丝绳；(b)8X19S+NF钢丝绳,6X19SNF为6股，每股3层，外面两层各9根钢丝，最里层1根钢丝。8X19S+NF的结构与6X19SNF相仿。每种钢丝绳有6、8、11、13、16、19、22 mm等几种规格。GB8903-88中规定的电梯用钢丝绳的钢丝化学成分、力学性能等，在电梯钢丝绳用钢丝GB8904-88中也作了详细规定。,电梯的曳引钢丝绳是连接轿厢和对重装置的机件，承载着轿厢、对重装置、额定载重量等重量的总和。为了确保人身和电梯设备的安全，各类电梯的曳引钢丝绳根数以及安全系数一般应符合表2-2的规定。在电梯产品的设计和使用过程中，各类电梯选用曳引钢丝绳的根数和每根绳的直径可参照表2-1中的规定执行。为了提高曳引钢丝绳的使用寿命，曳引绳轮的直径D与曳引绳直径d的比一般可参照表2-3的规定。,表2-2 曳引绳根与安全系数,每台电梯所用曳引钢丝绳的数量和绳的直径，与电梯的额定载重量、运行速度、井道高度、曳引方式有关。在电梯产品设计中，当电梯的提升高度比较大时，由于钢丝绳的自重过大，会导致电梯平衡系数随轿厢位置的变化而变化，给电梯的调整工作造成困难，甚至影响和降低电梯的整机性能。为此，常在电梯轿厢和对重装置之间装设图2-15所示的补偿绳或补偿链，以减少平衡系数的变化。,图2-15 带补偿装置的电梯,2.2.3 曳引绳锥套曳引绳锥套也称绳头组合。曳引绳锥套在曳引方式为11的曳引系统中，是曳引钢丝绳连接轿厢和对重装置的一种过渡机件；在21的曳引系统中，则是曳引钢丝绳连接曳引机承重梁及绳头板大梁的一种过渡机件。曳引机承重梁用于固定、支撑曳引机的机件，一般由23根工字钢或两根槽钢和一根工字钢组成，梁的两端分别稳固在对应井道墙壁的机房地板上。绳头板大梁由两根2024号槽钢组成，按背靠背的形式放置在机房内预定的位置上，梁的一端固定在曳引机的承重梁上，另一端稳固在对应井道墙壁的机房地板上。,采用曳引方式为21的电梯，曳引钢丝绳的一端通过曳引绳锥套和绳头板固定在曳引机的承重梁上;另一端绕过轿顶轮、曳引绳轮和对重轮，通过曳引绳锥套和绳头板固定在绳头板大梁上。绳头板是曳引绳锥套连接轿厢、对重装置或曳引机承重梁、绳头板大梁的过渡机件。绳头板用厚度为20 mm以上的钢板制成,板上有固定曳引绳锥套的孔，每台电梯的绳头板上钻孔的数量与曳引钢丝绳的根数相等，孔按一定的形式排列着。每台电梯需要两块绳头板,曳引方式为11的电梯的绳头板分别焊接在轿架和对重架上,曳引方式为21的电梯的绳头板分别用螺栓固定在曳引机承重梁和绳头板大梁上。,曳引绳锥套按用途可分为用于直径为13 mm和16 mm的曳引钢丝绳两种;按结构形式又可分为组合式、非组合式和自锁楔式三种。组合式的曳引绳锥套的锥套和拉杆是两个独立的零件，它们之间用铆钉铆合在一起，而非组合式的曳引绳锥套的锥套和拉杆是锻成一体的，如图2-16所示。,图2-16 曳引绳锥套（a）非组合式；（b）组合式；（c）自锁楔式,曳引绳锥套与曳引钢丝绳之间的连接处，其抗拉强度应不低于钢丝绳的抗拉强度。因此曳引绳头需预先做成类似大蒜头的形状，穿进锥套后再用巴氏合金浇灌。采用曳引方式11的电梯，曳引钢丝绳、曳引绳锥套、绳头板、轿厢架之间的连接关系可用图2-17表示。其中自锁楔式曳引绳锥套是20世纪90年代设计生产的，它可以省去浇灌巴氏合金的环节，曳引绳伸长后的调节也比较方便。,图2-17 曳引绳锥套与轿厢架连接示意图,2.3 电梯的轿厢、门、开/关门机构和门锁,2.3.1 轿厢1.概述 电梯轿厢是用于运送乘客或货物的电梯组件,一般由轿底、轿壁、轿顶、轿厢架（龙门架）等几个主要构件组成，如图2-18所示。,图2-18 轿厢的构成示意图,轿厢的承载构件是轿底5，轿底被固定在龙门轿架2的下梁上。轿壁4固定在轿底上，在轿壁外层涂有防火隔音涂料。根据电梯使用场合和客户要求，轿壁内层可以喷漆，也可以配有各种装璜。在轿壁之上装着轿顶3。轿底是一种水平的金属框架，通常在该框架沿着轿厢宽度方向设置横梁，轿厢的木质地板或金属地板就放置在水平框架上。水平框架和地板的设计按两倍额定载荷计算。图2-19为轿底与龙门轿架的一种连接形式。轿顶应该能支撑两个人，即在轿顶的任何位置上，均能承受2000 N的垂直力而无永久变形。,图2-19 轿架示意图,轿顶应具有一块至少为0.12 m2站人用的净面积，其小边至少应为0.25 m。如果有轿顶轮固定在轿架上，应设置有效的防护装置，以避免：伤害人体；绳与绳槽间进入杂物；悬挂钢丝绳松弛时脱离绳槽。防护装置的结构应不妨碍对轿顶轮的检查和维护，轿厢顶上应设置检修箱和电源插座。大多数电梯的轿顶上一般不设置轿顶安全窗，但根据实际情况和客户要求也有设置安全窗的，尺寸为0.35 m0.5 m。考虑到在发生故障的情况下，撤出乘客需要一定的时间，因此对于具有封闭门的轿厢，应该考虑到通风问题。,位于轿厢上部通风孔的有效面积应至少为轿厢有效面积的1，位于轿厢下部任何孔洞的面积也应不少于轿厢有效面积的1。轿门四周的间隙在计算通风面积时，可按有效面积的50考虑。轿厢内应装设永久性的电气照明，以确保地板面与操纵箱面板上至少有50 lx的照度。对于安装在一个井道内的两台电梯，有的要求在邻近的轿壁上开设安全门，以便疏散发生事故的电梯中的乘客。开设安全门的条件是:两轿厢的水平距离不超过0.75 m，安全门的尺寸至少应为1.8 m高、0.35 m宽。,安全门与轿顶上的安全窗都应遵守下列安全条件:(1)安全门与安全窗应有手动锁紧装置；安全窗可以不用钥匙从轿顶上打开，轿内规定只许用特制的三角钥匙；安全窗不应向轿内开启；安全窗在开启位置时不应超出电梯轿厢的边缘。(2)安全门可以不用钥匙从轿外打开，轿内开启仅允许用特制的三角钥匙。安全门不应朝外开启；安全门不应设置在对重运行的路径上或阻碍乘客从一个轿厢通往另一个轿厢的固定障碍物的前面（隔开轿厢的横梁除外）。(3)安全门与轿顶安全窗上的锁紧装置还应借助于电气安全装置来验证，没有锁紧时电梯不能启动。,轿厢地坎处，应装设护脚板(见图2-18中序号1)。护脚板的垂直部分应布满它所面对的层门的整个宽度，此垂直部分通过一斜面向下延伸，斜面与水平面的夹角应该不小于60，如果可能的话最好为75，该斜面与水平面上的投影应不小于50 mm，测量此尺寸时应与地坎线垂直。客梯护脚板垂直部分的高度至少为0.75 m；货梯护脚板垂直部分的高度应保证在轿厢处于装卸货物的最高位置时，护脚板垂直部分延伸到层门地坎线以下至少0.1 m。,轿厢内部净高度至少应为2 m。轿厢门的净高度同样也至少为2 m。上面关于轿厢的概述都是针对一种情况来讲述的。其实轿厢的结构有多种多样，它们都是根据不同的实际情况而提出来的。图2-20所示为多数电梯轿架的一种形式。该轿架的特点是立柱不是槽钢，而是分开的两根角钢，安全钳装在两根角钢之间。这样，相比之下降低了轿架的整体高度。,图2-20 电梯轿架,2.轿厢的防振消声 为了减少电梯运行中的振动与噪声，提高舒适感，在轿厢各构件的连接处需设置防振消声橡皮。图2-21所示为轿顶与轿壁之间的防振消声装置。图2-22所示为轿壁与轿底之间的防振消声装置。图2-23所示为轿架与轿顶之间的防振消声装置。图2-24所示为轿架下梁与轿底之间的防振消声装置。图2-25所示为轿厢防振消声装置。,图2-21 轿顶与轿壁之间的防振消声装置,图2-22 轿壁与轿底之间的防振消声装置,图2-23 轿架与轿顶之间的防振消声装置,图2-24 轿架下梁与轿底之间的防振消声装置,图2-25 轿厢防振消声装置,轿厢除应在上述地方采取防振消声措施外，在其他地方，如轿厢悬挂装置与上梁连接处、21曳引方式的悬挂装置处和补偿链条与下梁的固接处，也应考虑防振消声措施。图2-26(a)所示为21曳引情况下悬挂装置的防振消声装置，图2-26(b)所示为补偿链条与下梁的固接处的防振装置。,图2-26 防振消声装置(a)21曳引情况下悬挂装置的防振消声装置；(b)补偿链条与下梁的固接处的护振装置,3.华丽轿厢电梯是建筑物中的一个重要组成部分，使用者一方面要求电梯的性能良好，另一方面要求电梯在装饰方面要与建筑物或宾馆的等级相称并协调一致，如图2-27所示。,图2-27 轿厢装饰,4.轿厢面积的有关规定轿厢的有效面积是在轿厢地板以上1.0 m高度处测量所得的轿厢面积，供乘客用的扶手可忽略不计。为了防止乘客人数超过电梯规定的额定载重量,根据GB7588-95第8.2条，轿厢的有效面积应予以限制。电梯额定载重量与轿厢最大有效面积之间的关系应符合表2-4的规定。超过2500 kg，每增加100 kg，面积增加0.16 m2。对于中间载重量，面积用线性插入法求得。,乘客电梯额定载重量与轿厢有效面积之间的关系，也可由图2-28决定。图中AK为轿厢有效面积（m2）；GQ为额定载重量（kg）。最多乘客人数用式(2-3)求得。,(2-3),计算轿厢实际有效面积时，图2-29中阴影部分的面积应包括在内。,图2-28 额定载重量与轿厢有效面积之间的关系,图2-29 中分门、旁开门的轿厢有效面积,一般乘客电梯的载重量、乘客人数、轿厢尺寸与电梯井道尺寸之间的关系如图2-30所示。,图2-30 轿厢大小与载客数的关系参考图,2.3.2 电梯门1.门的分类(1)按安装位置分：可分为层门和轿门。层门装在建筑物每层电梯停站的门口，挂在层门上坎上；轿门则挂在轿厢上坎上，与轿厢一起上升、下降。(2)按开门方式分：可分为中分门和旁开门。中分门有单扇旁开、双扇旁开（一般称为双折门）和三扇旁开。(3)其他：交栅门、转门（或称外敞门）和闸门（现已很少见到）。图2-31、图2-32和图2-33分别为中分门、双折门和中分双折门示意图。,图2-31 中分门,图2-32 双折门,图2-33 中分双折门,1)客货梯的选择（1）具有自动开/关门机构的乘客电梯，层门、轿门一般都采用中分式封闭门。因为中分式自动门的开/关门速度快，能够提高电梯的使用效率，如图2-31所示。（2）在电梯井道宽度较小的建筑物内，乘客电梯的层门、轿门也可以采用双折式封闭门。,2)货梯门的选择 一般都希望货梯门口开得大些，便于运货车辆进出和装卸货物。同时由于货梯的使用不像客梯那样频繁，开/关门的时间虽然长些，但对电梯的使用效率影响不大，所以货梯门一般都采用旁开门，如图2-32所示。对于有司机的手开门货梯，轿门采用交栅门（或带有玻璃窗的封闭门），层门采用双折式封闭门，如图2-34所示。,图2-34 双折式封闭门,轿门采用交栅门的目的是便于司机观看电梯到了什么位置。层门采用双折式封闭门的目的是为了减少井道内和轿厢内的灰尘，改善轿厢内卫生状况，增加美观性。目前由于劳动保护部门的有关规定和GB7588-95的规定，交栅门基本上已不再被采用。,2.轿门结构及安全方面的要求轿门也称轿厢门，是为了确保安全，在轿厢靠近层门的侧面设置的供司机、乘用人员和货物出入的门。栅栏式轿门用小槽钢和小扁钢制成。门上方的小槽钢装置有滚动轴承，通过滚动轴承把门吊挂在门导轨上，而门导轨则固定在轿顶上。在门下方，在装有滚动轴承的小槽钢的另一端，装置有门滑块，门滑块的一端固定在小槽钢上，另一端插入轿门踏板的小槽内。开/关门时，门上方的滚动轴承在门导轨上滑动，门下方的门滑块在轿门踏板的小槽内滑行。,封闭式轿门的结构形式与轿壁相似。由于轿厢门常处在运动的开/关过程中，因此在客梯和医梯的轿门背面常作消声处理，以减少开/关门过程中由于震动所引起的噪声。更先进的电梯，除在轿门背面作消声处理外，还装有被称为安全触板的装置，有铅制的也有橡胶制的。这种装置在关门过程中，在轿门的运行方向上，能比轿门超前伸出一定的距离。当装置超前伸出轿门部分碰压进入轿厢的乘用人员时，装置上的微动开关动作，立即切断电梯的关门电路并接通开门电路，使轿门立即开启，以免挤伤乘用人员。封闭式轿门与轿厢及轿厢踏板的连接方式与栅栏式轿门相仿，轿门上方设置有吊门滚轮，通过吊门滚轮把轿门吊挂在轿门导轨上，门下方设置有门滑块，门滑块的一端插入轿门踏板的小槽内，使门在开/关过程中只能在预定的垂直面上运行。,3.层门结构及安全方面的要求 进入轿厢的井道开口应设置无孔的层门。门关闭时，在门扇之间或门扇与立柱之间，门楣或地坎之间的间隙应尽可能小。对于乘客电梯此间隙不得大于6 mm，对于载荷电梯此间隙不得大于8 mm。为了避免剪切事故的发生，自动门外面的凹进或凸出部分应不超过3 mm，它们的边缘应向左右运动的方向倒角。门和门框的结构应在使用过程中不产生变形，为此都采用片厚11.5 mm的薄钢板制成。,层门应具有这样的机械强度，即当门在关闭位置时，用300 N的力垂直地施加于门扇的任何一个面上的任何部位处（使这个力均匀地分布在5 cm2的圆形或方形区域内），应能满足：无永久变形；弹性变形不大于15 mm；动作性能良好。为能经受进入轿厢载荷的通过，每个停站层门入口处都应装设一个具有足够强度的地坎，并建议各层站地坎前面应有稍许坡度，以防洗刷、洒水时水流入井道。层门的上部和下部都应设有导向装置。自动门的设计应尽量减少乘客被门扇撞击的有害后果，为此必须满足下列条件：,(1)阻止关门的力应不超过150 N，这个力的测量不应在门行程开始的1/3之内进行。(2)当乘客在层门关闭期间被门扇撞击时，门应能自动返回开门状态。(3)电梯正常使用时，应不可能打开层门。除非轿厢已停在或刚好要停在该层站的开锁区域内。(4)开锁区域不得超过层站地坪上、下的0.2 m，对于用机械操纵轿门和层门同时动作的情况，开锁区域可增加到层站地坪上、下的0.35 m。,(5)如果层门开着，电梯应不能启动或继续运行。(6)每个层门应设置门锁装置，上锁时必须由电气安全装置来证实，门没有上锁时，电梯不能启动、运行。(7)每个层门均能从外面借助于一个特制专用的三角钥匙开启。(8)在轿门与层门联动的情况下，当轿厢在开锁区域以外时，这个层门无论因何种原因而开启，都应有一种装置能确保层门自动关闭。,图2-35 双折式层门自动关闭装置,图2-35所示为双折式层门自动关闭装置。,图2-35 双折式层门自动关闭装置,4.层门框与电梯井道壁的固定电梯的层门是通过特殊的装置固定在井道壁上的。图2-36所示为中分门与井道壁的固定情况,其中,(a)为墙壁式固定方式,(b)为凹壁式固定方式。,图2-36 中分门与井道壁的固定（a）墙壁式固定方式；（b）凹壁式固定方式,图2-37所示为双折层门框与井道壁的固定情况，其中(a)为墙壁式固定方式，(b)为凹壁式固定方式。,图2-37 双折层门框与井道壁的固定（a）墙壁式固定方式；（b）凹壁式固定方式,2.3.3 开/关门机构电梯的开/关门方式分手动和电动两种。电动开/关门一般称为自动开/关门。由于自动开/关门具有效率高、能减轻司机劳动强度等优点，因此，目前生产的电梯绝大多数都是自动开/关门电梯。1.手动开/关门机构电梯产品中采用手动开/关门的情况已经很少，但在少数货、医梯中还有采用手动开/关门的。采用手动开/关门的电梯，是依靠分别装置在轿门和轿顶、层门与层门框上的拉杆门锁装置来实现的。,拉杆门锁装置包括装在轿顶或层门框上的锁和装在轿门或层门上的拉杆两部分。门关好时，拉杆的顶端插入锁的孔里，由于拉杆压簧的作用，在正常情况下拉杆不会自动脱开锁，而且轿门外和层门外的人员用手也扒不开层门和轿门。开门时，司机手抓拉杆往下拉，拉杆压缩弹簧使拉杆的顶端脱离锁孔，再用手将门往开门方向推，便能实现手动开门。由于轿门和层门之间没有机械方面的联动关系，因此开门或关门时，司机必须先开轿门后再开层门，或者先关层门后再关轿门。,采用手动门的电梯，必须是有专职司机控制的电梯。开/关门时，司机必须用手依次关闭或打开轿门和层门,因而司机的劳动强度很大，而且电梯的开门尺寸越大，劳动强度就越大。随着科学技术的发展，采用手动开/关门的电梯将越来越少，逐步被自动开/关门电梯所取代。常用的拉杆门锁装置如图2-38所示。,图2-38 拉杆门锁装置,2.自动开/关门机构无司机电梯的普遍推广，要求电梯一定要具有自动开/关门机构。图2-39、图2-40分别为中分式（包括中分双折门）开/关门机构和双折式开/关门机构简图。,图2-39 中分式开/关门机构(a)主视图；(b)机构图,图2-40 双折式开/关门机构(a)主视图；(b)机构图,1)开/关门机构的一般工作原理;开/关门机构设置在轿厢上部特制的钢架上。当电梯需要开门时，开/关门电动机通电旋转，经皮带轮减速，当最后一级减速皮带轮转动180时，门达到开门的最后位置;当需要关门时，电动机反转，经皮带轮减速，当最后一级减速皮带轮转动180时，门达到关门的最后位置。2)开/关门机构的安装要求;对于中分门或中分双折门，当门关闭时，图2-39(b)中铰点1和2的位置应该处在同一水平线上。如果铰点1的位置高于或低于铰点2的位置，门就能够从外部撬开，容易发生事故，不符合电梯安全规程要求。,对于双折门也有同样的要求，即图2-39(b)中铰点1和2的位置在层门关闭时也应处在同一水平线上。如果铰点1的位置稍偏高铰点2的位置一些也是可以的，但不可以偏低铰点2的位置，因为这样门就能够从外部撬开。3)开/关门的调速要求;在关门（或开门）的起始阶段和最后阶段都要求门的速度不要太高，以减少门的抖动和撞击，为此在门的关闭和开启的过程中需要有调速过程，通常是机械上要配合电气控制线路，设置微动调速开关。,4)带传动速比计算;设开门电动机转速为n(r/min)，开门时间为t(s)，则皮带传动速比为,(2-4),5)对开/关门电动机的功率要求;如果开/关门的电动机功率不够大，就不能保证电梯正常开/关门的要求。如果电动机功率选得过大，则当门夹人时，在安全触板、光电保护装置以及轿门上的关门力限制器都失灵的情况下，关门夹人的力量就有可能大大超过电梯安全规程中规定的150 N。因此，选择开/关门电动机功率时一定要经过认真的计算。,2.3.4 层门门锁 门锁是锁住层门不被随便打开的重要安全保护机构。当电梯在运行而并未停站时，各层层门都被门锁锁住，则乘客不能从外面将层门撬开。只有当电梯停站时，层门才能被安装在轿门上的开门刀片带动而开启。当电梯检修人员需要从外部打开层门时，需要用一种符合要求的特制的钥匙开关才能把门打开。门锁装在层门的上方，图2-41所示为层门与门锁的装配位置。,图2-41 层门与门锁的装配位置,图2-41中左半部分为层门开启、门锁打开的情况，右半部分为层门关闭上锁情况。对中分式层门，有在两扇层门上各装一把门锁的，如图2-41所示；也有只在一扇层门上装一把门锁的，对于这种情况，层门上需设置一套传动系统方可保证另一扇层门的开启。图2-42所示为门锁结构简图，其工作情况如下：,图2-42 门锁结构简图,电梯运行时，安装在轿门上的“刀片”从门锁上的两只橡皮轮中间通过。当停站开门时，“刀片”随轿门横向移动。图2-42所示为“刀片”向右移动开锁的门锁结构。“刀片”向右移动，促使右边的橡皮轮绕销轴转动，并使锁钩脱离挡块开锁。,在开锁过程中，左边的橡皮轮以较快的速度接触“刀片”，当两橡皮轮将“刀片”夹持之后，右边的橡皮轮停止绕销轴转动，层门开始随着“刀片”一起向右移动，直到门开足为止。在门锁开关中，其撑牙依靠自重的作用将锁钩撑住，这样就保证了电梯关门，“刀片”推动右边的橡皮轮时，左边的橡皮轮和锁钩不发生转动，并使层门随同“刀片”一起，朝着关门方向运动，当门接近关闭时，撑牙在限位螺钉的作用下与锁钩脱离接触，使层门上锁。检查门是否关紧和上锁，一般用门锁电接点（或开关）来鉴定。如果门已上锁，电梯就能启动；如果门没有上锁，电梯就不能启动，这一点是非常重要的。,具体的门锁结构，由于电梯制造厂家的不同而有所不同。图2-43所示为门锁装置结构简图。,图2-43 门锁装置结构简图,门锁的打开是靠轿门“刀片”的张开来实现的。轿门与刀片如图2-44所示。,图2-44 轿门与刀片,当电梯运行时，安装在轿门上的开门刀片收紧（闭合），此时两刀片间的宽度为80 mm。当电梯停站开门时，两刀片将逐渐张开，张开到160 mm时门锁被打开，详见图2-41左上部分。,2.3.5 门的传动结构对于仅有一把门锁的中分式层门和双折式层门，都有门的传动结构问题。1.中分式层门传动结构图2-45所示为仅有一把门锁的中分式层门传动结构简图。钢丝绳绕过固定在门框上的定滑轮，并分别在两扇层门上固定，见图2-45(a)中的a、b两点。,图2-45 中分式层门传动结构简图(a)部件图；,图2-45 中分式层门传动结构简图(b)主视图,这样当一扇门朝着开门方向移动时，另一扇门也朝着开门方向移动；反之，一扇门朝着关门方向移动时，另一扇门也朝着关门方向移动。2.双折式层门传动结构双折式层门传动结构包括以下两种：（1）杠杆式传动结构。图2-46所示为双折式层门杠杆式传动结构简图。,图2-46 双折式层门杠杆式传动结构简图(a)主视图；,图2-46 双折式层门杠杆式传动结构简图(b)部件图,门锁装在快门上，当图中x1=x2=x3=x4时，快门和慢门速比保持为21。当x1=x2，x3=x4但x1(x2)x3(x4)时，快门与慢门速比为,(2-5),（2）钢丝绳式传动结构。图2-47所示为一种形式的双折式层门钢丝绳传动结构简图。钢丝绳绕过慢门上的两个门滑轮，两头分别在a处和快门门滑轮b处得到固定。层门门锁装在快门上，当轿门刀片通过门锁带动快门运动时，快门和慢门速比保持为21。,图2-47 双折式层门钢丝绳传动结构简图,2.4 电梯的制动装置、机械安全装置与联轴器,2.4.1 制动装置的结构与特点制动装置是一台电梯中最重要的安全装置，它使运行中的电梯在切断电源时能自动把电梯制停，即能保证在125150%额定载重量下，保持电梯静止位置不变，直到工作时才松闸。同时，制动时电梯的减速度不应大于限速器安全钳动作所产生的或轿厢停止时在缓冲器上所产生的减速度。,1.基本结构电梯一般都采用常闭式双瓦块型直流电磁制动器，即使是交流电梯也配直流电磁制动器，其直流电源由专门的整流装置供电。制动装置基本结构类型如图2-48所示。,图2-48 制动装置基本结构图,图2-48 制动装置基本结构图,图2-48 制动装置基本结构图,2.安装位置与工作特点制动器装置在电动机和减速器之间，即装在高速转动轴上。因为高速转动轴上所需的制动力矩小，从而可以减小制动器的结构尺寸。但是，电磁制动器上的圆盘联轴器的制动轮必须装在蜗杆轴一侧，这样能确保安全。其工作特点是：性能稳定，噪声较小，工作可靠，当电动机通电时制动器松闸，当电梯失电后或停止运行时制动器抱闸。无齿轮曳引机的制动轮常与曳引轮铸成一体，直接装在电动机轴上。,2.4.2 制动装置的技术要求与调整1.技术要求制动装置必须灵活可靠。闸瓦应当紧密地贴合于制动轮的工作表面上，当松闸时闸瓦应同时离开制动轮的工作表面，不得有局部磨损，其松开间隙应不大于0.7 mm，且四周间隙数值应均匀相等；当周围环境温度为40且额定电压及通电持续率为40时，温升不超过80；电磁制动器电磁线圈的接头应无松动现象，电磁线圈外部应有良好的绝缘以防止短路；电磁制动器的销闸必须自由转动并有良好的润滑，电磁铁工作时，磁铁无卡住现象；闸瓦衬垫料应无油腻或油漆；电磁制动器弹簧调节应适当，在满载下降时应能提供足够的制动力，使轿厢能迅速停止，而满载上升时制动又不准太猛，要平滑地从满速过渡到平层速度。,2.制动力矩的确定为了考虑当电梯电源切断后，不使其在曳引机两边钢丝绳张力差的作用下继续转动，制动器必须有足够的制动力矩。其一般计算确定方法如下：电动机功率确定后再确定制动器的制动力矩，其公式为,(2-6),式中:T1 制动器的制动力矩（N/m）;N电动机转速（r/min）；PN电动机的额定功率（kW）。注：此式未考虑安全系数，但在计算电动机功率时已经 考虑了摩擦阻力。,3.制动装置调整1)调整前的检查工作调整前的检查工作包括制动装置安装位置是