【文章內(nèi)容簡介】 修道院安裝了一臺起重機，與之前不同只是該機器是利用驢作為動力，載荷是由繞在一個大滾筒上的繩子進行起吊。這種方法一直沿用到近代直到瓦特發(fā)明了蒸汽機，大概在 1800 年，煤礦廠才能利用起重機把礦井中的煤輸送上來。 很多年來人們制造過各種類型的升降梯，它們所有都具有一個共同的缺陷：只要起吊繩突然斷開，升降梯便很快地下降到底層。直到 1854 年奧的斯設(shè)計了自動制動器：在升降梯的頂部平臺上安裝了一個貨車用的彈簧與升降梯井道兩側(cè)的導(dǎo)軌及一個制動桿相連結(jié)，貨車彈簧連結(jié)與起吊繩，這樣僅是靠起重頂部平臺的重量就可以拉開彈簧，避免 它與制動桿接觸。如果繩子突然斷裂，貨車彈簧會將拉力變?nèi)酰瑑啥肆⒖毯椭苿訔U咬合，即而將平臺牢固地原地固定免繼續(xù)下墜?！鞍踩纳堤?”就這樣發(fā)明成功了！一時間，奧的斯成了眾人關(guān)注的中心。第一臺升降機并非奧的斯的發(fā)明，但他是第一臺 “安全 ”升降梯的發(fā)明者。 “安全 ”這一概念不僅開創(chuàng)了升降梯的工業(yè)發(fā)展，而且也為那些想建造更高層建筑物以增加更多可利用空間的設(shè)計們打開了途徑。 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 緒論 10 電梯在今后的發(fā)展可能將主要呈現(xiàn)為以下趨勢 : (1)超高速電梯。 (2)大型超載重電梯用導(dǎo)軌。 (3)新型自動扶梯導(dǎo)軌。 (4)無機房電梯導(dǎo)軌。 此外 ，人們要求電梯噪聲低、節(jié)能、電磁兼容性強、建筑物協(xié)調(diào)長壽命、采用綠色裝潢材料等，甚至在大樓頂部的機房利用太陽能作為電梯驅(qū)動補充能源等等，而這些都會對電梯導(dǎo)軌的運行技術(shù)不斷提出新的要求。 電梯的主要參數(shù)及規(guī)格尺寸 電梯的主要參數(shù) (1)額定載重量 (kg)：制造和設(shè)計規(guī)定的電梯載重量。 (2)轎廂尺寸 (mm)：寬 深 高。 (3)轎廂形式：有單或雙面開門及其它特殊要求等，以及對轎頂、轎底、轎壁的處理，顏色的選擇，對電風扇、電話的要求等。 (4)轎門形式：有封閉式中分門、柵欄門、封閉式雙拆中分門、封 閉式雙拆門等。 (5)開門寬度 (mm)： (凈寬度 )廳門和轎廂門全部開啟時。 (6)開門方向：人在廳外面對廳門，門往右邊開啟就是右開門，往左開啟就是左開門，從中間往兩邊開啟就是中開門；、 (7)曳引方式：全繞 1： 1吊索法，鋼絲運行速度和轎廂運行速度相等。常用的有半繞 1： 1吊索法，鋼絲的運行速度是轎廂運行速度的兩倍。半繞 2： 1吊索法，鋼絲運行速度和轎廂運行速度相等。 (8)額定速度 (m/s)： (電梯的速度 )設(shè)計和制造所規(guī)定的。 (9)電氣控制系統(tǒng)：包括拖動系統(tǒng)形式，控制方式等。如轎內(nèi)按鈕控制或直流電機拖動，集選 控制，交流電機拖動等。 (10)井道尺寸 (mm)：寬 深。 我國有關(guān)標準對電梯主要參數(shù)和規(guī)格尺寸的規(guī)定 為了加強對電梯產(chǎn)品的管理，提高電梯產(chǎn)品的使用效果，國家曾于 1974年頒xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 緒論 11 布了 JBI4357 JBI8167 JB/Z11074等一批電梯產(chǎn)品的部標準。 根據(jù)電梯的主要參數(shù)是電梯制造廠制造和設(shè)計出電梯。電梯選用時，必須根據(jù)電梯的載運對象，安裝使用地點等，按國家標準，正確選擇有關(guān)尺寸與參數(shù)和電梯的類別，并根據(jù)這些規(guī)格尺寸與參數(shù)，建造和設(shè)計安裝電梯。 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 電梯的基本結(jié)構(gòu)及控制原理 12 2 電梯的基本結(jié)構(gòu)及控制原理 電梯是一種較為復(fù)雜的機電一體化的設(shè)備，一臺完整的電梯主要由成土建部分，機械部分和電氣部分組成。 電梯土建的基本結(jié)構(gòu) 土建部分大致由機房，井道，底坑組成。 (1)電梯機房：通常電梯機房設(shè)在建筑物的頂樓，機房內(nèi)沒廂控制柜，電梯曳引主機，導(dǎo)向輪，防止電梯超速的限速器，電梯的總電源盒等部件。 (2)電梯井道：是在機房曳引機的上方是貫穿于建筑物通體高度的方形直通道空間，井道側(cè)壁上安裝有堅直的導(dǎo)軌，作為引導(dǎo)轎廂、對重運動提供空間。 (3)底坑：井道的底部平面低于建筑物的最 低層的地面，主在用于安裝電梯轎廂，對重緩沖器，以便在轎廂沖頂、蹲低有緩沖的空間起減速緩沖作用。 電梯的機械基本結(jié)構(gòu) 機械部分主要有曳引主機，導(dǎo)向輪，曳引鋼絲繩 繩頭，限速器 安全鉗，導(dǎo)軌 導(dǎo)靴，電梯轎廂，開關(guān)門連桿裝置，層門 門鎖，緩沖器等部件。 (1)曳引機： 是電梯轎廂升降的主拖動機械，它由電動機、制動器、減速箱 (無齒輪曳引機沒有減速箱 )、曳引輪、和底座等組成。 (2)曳引鋼絲繩： 電 梯 用 曳引 鋼 絲繩 常 采用 電 梯專 用 西 魯式 鋼 絲繩 (6X19S+NF 或8X19S+NF)， (3)導(dǎo)向輪： 導(dǎo)向輪用于半 繞時，俗稱過橋輪，用于全繞式時，稱為抗繩輪。導(dǎo)向輪是用來調(diào)整鋼絲繩與曳引輪之間的包角大小，與及調(diào)整轎廂與對重的相對位置。 (4)限速器 安全鉗： 限速器 安全鉗裝置由限速器、限速鋼絲繩、安全鉗、底坑張緊輪四部分組xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 電梯的基本結(jié)構(gòu)及控制原理 13 成。電梯中限速器與安全鉗成對出現(xiàn)和使用，它們是電梯中最重要的一道安全保護裝 置。其作用有：電梯由于超速、打滑、斷繩、控制制失控等原因，起到了安全保護作用。 (5)導(dǎo)軌 導(dǎo)靴 導(dǎo)軌和導(dǎo)靴是電梯轎廂和對重導(dǎo)向部分。電梯導(dǎo)軌材料多采用普通碳素鋼A3F 軋鋼，要求具有足夠的強度、韌性，在受到強烈沖擊時不致發(fā)生 斷裂。 導(dǎo)靴是轎廂與對重沿著導(dǎo)軌上下移動的導(dǎo)向裝置。 (6)電梯轎廂 電梯轎廂是電梯中裝乘客或貨物的金屬結(jié)體。它由轎廂架、轎廂壁、轎廂底、轎廂頂、轎門等到幾部分組成。由上下四組導(dǎo)靴向沿導(dǎo)軌作垂直升降運動，完成垂直運輸任務(wù)。常用電梯轎廂內(nèi)部凈高和使用者正常出入門口凈高一樣，應(yīng)不小于 2 米，寬度和深度由電梯的實際載重量而定。 (7)開門機及開關(guān)門機構(gòu) 自動開門裝在轎頂靠近轎門處，由電動機通過減速裝置 (齒輪傳動或蝸輪傳動或帶齒膠帶傳動 )帶動曲柄桿機構(gòu)去開、關(guān)門。 (8)層門 層門是電梯在各樓層的停站，也是供乘客或貨 物進出電梯轎廂通向各層大廳出入口，又稱為廳門。層門由門框、門板、門頭架、吊門滾輪、層門地坎和門聯(lián)鎖等組成。門框又由門楣 (門導(dǎo)軌或門上坎 )、左右立柱組成。 (9)對重裝置 對重裝置的作用，是以其自重量去平衡轎廂側(cè)所懸掛的重量。它的作用有： (1) 減少電梯曳引機的輸出功率； (2) 減少曳引輪與鋼絲繩之間的摩擦曳引力，延長鋼絲繩壽命； (3) 如果電梯在 “沖頂 ”或 “蹲底 ”時，使電梯失去曳引條件，避免沖擊并井道頂部； (4) 使電梯的提升高度不像強制式驅(qū)動那樣受到限制。 電梯電氣系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 電梯電 氣系統(tǒng)有兩大系統(tǒng)組成：電梯的拖動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 電梯的基本結(jié)構(gòu)及控制原理 14 電梯的拖動系統(tǒng) 目前，常用的電梯拖動大多為交流拖動。交流調(diào)速的方法很多，大電梯領(lǐng)域里應(yīng)用較為廣泛的有交流變極調(diào)速、交流調(diào)壓調(diào)速、交流變壓變頻調(diào)速。 (1)交流變極調(diào)速 據(jù)異步電動機的同步轉(zhuǎn)速為即旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為： pfn /60 10 ? ,當改變定子繞組的極對數(shù)時，就能夠讓同步轉(zhuǎn)速改變，以此調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速。 為了能夠達到變極調(diào)節(jié)調(diào)速，調(diào)速也可以通過繞組的接法實現(xiàn)，變極調(diào)速適用于 載貨電梯。能夠安裝兩組獨立的繞組，構(gòu)成不一樣的極對數(shù)。 (2)交流調(diào)壓調(diào)速 異步電動機軸轉(zhuǎn)速為 ： )1(/60 1 spfn ?? ，改變轉(zhuǎn)差率 s 時，也能夠起到調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速的目的，這些轉(zhuǎn)差功率消耗在轉(zhuǎn)子電路上，降低了工作效率 ,使轉(zhuǎn)子發(fā)熱。 (3)變頻調(diào)速 由 pfn /60 10 ? 可知 ,通過改變電源頻率來實現(xiàn)調(diào)速的方法，可以得到很大的調(diào)速范圍及很好的機械性。 變頻調(diào)速主回路由三相交流輸入、變頻調(diào)速驅(qū)動、曳引機和制動單元構(gòu)成 .三 相電源 R、 S、 T 經(jīng)接線端子進入變頻器為其主回路和控制回路供電，輸出端為兩相電接電動機的快速繞組，外接制動單元減少了制動時間，加快制動過程。旋轉(zhuǎn)編碼器用來檢測電梯的運行方向和運行速度，變頻器將內(nèi)部的給定速度與變頻器實際速度相比較，從而調(diào)節(jié)變頻器的輸出電壓和頻率，使電梯的實際速度跟隨變頻器內(nèi)部的給定速度，達到調(diào)節(jié)電梯速度的目的。 圖 變頻調(diào)速曲線圖 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 電梯的基本結(jié)構(gòu)及控制原理 15 電梯的控制系統(tǒng) 電梯的控制系統(tǒng)大致有以下幾部分組成：開關(guān)門按控制、轎內(nèi)指令登記與消號、廳外召喚登記與消號、定向選層線路 、啟動線路、減速平層線路、檢修運行線路、消防運行線路、主控回路等。這幾部分共同構(gòu)成電梯的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)電梯的登記、開關(guān)門、啟動、運行、減速、平層等各種功能。 電梯控制系統(tǒng)的原理與要求 電梯每層的樓廳外均設(shè)有按鈕召喚電梯；電梯外部設(shè)有按鈕以便乘客選擇要到達的樓層，電梯內(nèi)部設(shè)有開關(guān)門按鈕，方便乘客進出電梯。電梯工作中控制裝置系統(tǒng)的主要任務(wù)是當前電梯運行狀態(tài)和對各種呼梯信號進行綜合分析，再進行下一個工作狀態(tài)的分析。為了實現(xiàn)電梯群自動控制，要求控制裝置系統(tǒng)具有自動開關(guān)門，順向截梯，反向保號，手動開關(guān)門， 自動定向，停梯銷號，自動報警和外呼指令記憶等。 xx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 電梯的機械系統(tǒng) 16 3 電梯的機械系統(tǒng) 電梯由機械、電氣兩大系統(tǒng)組成。電梯的機械系統(tǒng)主要有曳引系統(tǒng)、轎廂、對重系統(tǒng)、門系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)及機械安全保護系統(tǒng)等組成。 曳引系統(tǒng) 曳引系統(tǒng)曳引機、曳引輪、導(dǎo)向輪、曳引鋼絲繩及反繩輪等組成。 (1)曳引機 曳引機是電梯的主要拖動機械，其作用是產(chǎn)生并傳送動力，驅(qū)動轎廂和對重上下運行。分為有齒輪曳引機和無齒輪曳引機。 無齒輪曳引機，一般以調(diào)速性能良好的直流電動機作為動力，由于沒有機械減速機構(gòu)，其傳動效率高 ，噪聲小，傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，用于速度大于 2m/s的高速和超高速電梯上。 有齒輪曳引機多用于速度小于 2m/s 的各種電梯上，為減小運行噪聲和提高平穩(wěn)性，一般采用蝸桿副作減速傳動裝置。這種曳引機主要由曳引機電動機、制動器及減速器等組成。 (2)曳引輪 曳引輪是掛曳引鋼絲繩的輪子，通過曳引輪與鋼絲繩之間的摩擦力產(chǎn)生曳引力帶動轎廂與對重垂直運行。曳引輪裝在減速器中的渦輪軸上，若是無齒輪曳引機，裝在制動器為側(cè)，與電動機軸。制動器軸在同一軸線上。 為了提高曳引力并防止磨損打滑，在曳引輪上加工有曳引繩槽，曳引鋼絲繩就位于 繩槽內(nèi)。要求曳引輪強度大、耐磨損、耐沖擊。包角越大，摩擦力就越大。 為了減少曳引繩的彎曲能力，增加使用壽命，一般希望曳引輪越大越好，但過大會使體積增大，減速器速增大，因此應(yīng)大小適宜一般要求大于鋼絲繩直徑40 倍。 (3)導(dǎo)向輪 導(dǎo)向輪安裝在曳引機架上或承重梁上，使轎廂與對重保持最佳相對位置，以避免兩者在運行中發(fā)生相互碰撞。 (4)曳引鋼