电梯的机械结构及相关问题分析

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摘要：文章主要针对电梯的机械结构，对其中存在的相关问题进行解析，希望能为电梯的安装维护运营提供一定的参考和借鉴。

关键词：电梯;机械结构;电梯运行;安全保障

在我国经济飞速发展的影响下，城市中的高楼大厦越来越多。高层建筑面积与楼层的提升，也为电梯企业提供了多样化的发展空间。近年来，各大商场电梯故障时常出现，引导人们开始思考电梯安全。为了保证电梯运行的安全性，相关工作人员必须了解电梯的机械结构，分析电梯可能出现的问题，定期对电梯进行检查。

1电梯理解与几种基本类型

当前，阶段电梯已经成为城市高层建筑中不可缺少的构件之一。无论是写字楼还是居民住宅，电梯在人们生活中都十分常见。但是，电梯对于大多数人而言并没有十分全面的了解，即使有了解也只是停留在表面，仅限于建筑中的特定楼层电梯功能的使用。狭义上，电梯按运行的方向可划分为垂直式和倾斜式，自动扶梯与人行道不在电梯所属范围[1]。而广义上的电梯的概念，即电梯是有专门动力驱动且可以沿着固定运行轨道完成运动的箱体。换而言之，也就是可以支持平行或是升降运送的机电设备。在广义范围内的电梯设备中，包括了自动扶梯、自动人行道、载货电梯与载人电梯等。对于电梯的分类，若以电梯运行速度为划分依据，则主要有超高速电梯、高速电梯、快速电梯、低速电梯四种。其中，超高速电梯运行速度大于4m/s，一般主要应用于分区控制高层大厦内；高速电梯运行速度为2～4m/s，主要运用于高层写字楼内；快速电梯运行速度保持在1～2m/s左右，一般会被用作住宅电梯以及楼层不高于15层的客梯；低速电梯运行速度不足1m/s，主要在货梯中运用。若以电梯的运用使用方式为划分依据，电梯则主要有客梯、观光梯、货梯、杂物梯、医用梯、船舶梯、车辆梯等。除此之外，当前市场中也出现了一些特殊的电梯，如立体停车场用电梯、建筑施工电梯等。

2电梯的机械结构

2.1门系统

针对电梯这种运行设备，轿厢门系统中涵盖了厅门、轿门、开关门系统、门保护装置四个部件。其中，门系统的作用主要是避免候梯人员出现坠落井道等相关安全事故，另外便是避免轿厢内部人员与井道发生碰撞。为了保证电梯运行安全，电梯在具体起动前需要事先保证轿门与厅门处于关闭状态。可以在厅门上设置门锁，使厅门处于锁住状态，通过钥匙才能将其开启。针对电梯中的控制电路，可以通过门锁微动开关的使用，合理控制电梯回路接通与断开操作，以实现电梯起动与运行状态的控制。针对电梯的门系统，要对以下几点进行保证：①轿厢还未升至层门且停稳前，使层门能够自动闭锁；②轿厢处于运动状态下，轿厢门要保持在自动闭锁状态。

2.2曳引系统

曳引系统的主要作用是牵引轿厢上下运行，帮助电梯内部人员顺利到达指定楼层。该系统中包括曳引机、限速轮、曳引钢索、导向轮等元件。其中，曳引机也就是电梯主机，同时也是电梯动力装备。主机根据自身电机的差异，可以将其分为直流和交流曳引机。根据减速形式的差异，它可以被分为齿轮和无齿轮曳引机[2]。根据速度的不同，它可以被划分为高、中、低以及超高速曳引机。根据结构的差异，它可以将其分为卧式与立式曳引机。电梯轿厢和对重在同一曳引绳的帮助下，在曳引轮上进行悬挂。轿厢的重量与对重重量可以让曳引轮、曳引绳之间迸发摩擦力，从而利用曳引机在曳引轮驱动的基础上支持电梯轿厢上下运行。

2.3轿厢系统

电梯中的轿厢装置主要是对电梯乘客进行输送。轿厢内主要有轿厢架和轿厢体两个元件，其中轿厢架用来固定与悬吊轿厢，同时也是轿厢当中关键的承载构件。为了对轿厢刚度进行保证，以免由于轿厢内载荷偏心出现轿厢倾斜的现象，在轿架上方设置了拉条，且拉条的两侧固定于立梁和下梁中。另外，电梯的轿厢体则是由轿底、轿壁、轿顶、轿门等多个元件构成。轿底主要是支撑轿厢所承受的负荷，前沿设置了轿门地坎，在地坎上装载了光滑挡板，光滑挡板的垂直高度要高于0.75m。轿底同样安装了轿厢称重设备，如果载荷出现超重现象，则会导致电梯无法起动并伴随报警声[3]。在轿厢顶部位设置了用于检修的照明、操纵装置与安全窗，主要是为了一旦电梯出现故障，检修人员能够快速在桥顶检修设备，而电梯内人员也能够通过安全窗逃离到轿厢外。在轿顶部位同样设置了防护栏，作用是保障电梯维修人员的安全。轿厢顶部与底部通过轿厢壁进行连接。轿厢壁本身具有一定的强度，而轿厢壁板的背面一般需要进行加强筋的设置，以此提升桥厢的机械强度和刚度。

2.4导向系统

导向系统中有导轨、导靴、导轨架三个部位，主要是保证轿厢运行于井道中时可以保持正确的路线，同时避免出现振动过多的现象。如果突然出现紧急情况，导向系统便可以将轿厢立即卡死在导轨部位，以免轿厢坠落和对乘梯人员的人身安全造成威胁。另外，导轨也能够有效控制电梯升降方向。所以，这意味着对水平方向轿厢和对重移动进行了控制，保证井道内轿厢和对重二者可以处于相对安全的部位，也避免了轿厢出现倾斜的现象。电梯在井道内一般设置4根导轨，其中2根对轿厢导向，余下2根则是对重架导向。导轨的固定一般通过螺栓、螺母、压道板实现。

2.5重量平衡系统

重量平衡系统中涵盖了补偿设备、对重、补偿绳和补偿缆等元件。对重所用钢丝绳在曳引轮、导向轮的帮助下和轿厢进行连接，同时也对电梯在运行时轿厢和电梯负载平衡进行控制。针对对重重量值，必须要根据电梯所设置的额定载重量要求进行配置，使其能够保证电梯一直处于相对安全的状态。如果电梯曳引高度超过30m，那么曳引钢丝绳差重便会直接影响电梯运行的稳定和平衡状态。所以，务必要在电梯中设置补偿装置，如补偿链、补偿缆等。

2.6机械装置

为了保证电梯运行过程的安全，务必要在其中增设限速器、缓冲器以及安全钳等保护设备。其中，限速器能够在电梯运行速度超出极限值时立刻将其停止，且利用绳轮摩擦力提起连杆机构，使其发出报警信号，及时切断控制电路，使安全钳被迫做出反应，以使轿厢能够强行停在导轨中，直到全部安全开关复位，才能将安全钳释放[4]。另外，缓冲器的运用主要是全部保护措施失效后，最后进行保护的一道装置，利用吸收、消耗轿厢中能量的方式，避免轿厢出现极速降落现象，以此保证电梯的运行安全。

3结语

综上所述，为了保证电梯的运行安全，必须要对电梯机械结构进行了解，根据实际需求做出相关的安全举措，提升电梯所有结构部件的刚度，从而为今后电梯运行质量与安全性提供保障。

参考文献

[1]张书，夏龙军.可拆装专业模型电梯机械结构设计[J].机械研究与应用，2014，（6）：159-161.

[2]李磊，白起明.电梯的机械装置与结构[J].科技视界，2015，（24）：118.

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

[4]张海莉.基于PLC的电梯教学模型控制系统设计[J].淮海工学院学报：自然科学版，2016，（3）：50-54.

作者:郑雨辰 单位:洛阳理工学院附属中学高二（5）班