電梯的機械結構及相關問題分析

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摘要：文章主要針對電梯的機械結構，對其中存在的相關問題進行解析，希望能為電梯的安裝維護運營提供一定的參考和借鑒。

關鍵詞：電梯;機械結構;電梯運行;安全保障

在我國經濟飛速發(fā)展的影響下，城市中的高樓大廈越來越多。高層建筑面積與樓層的提升，也為電梯企業(yè)提供了多樣化的發(fā)展空間。近年來，各大商場電梯故障時常出現，引導人們開始思考電梯安全。為了保證電梯運行的安全性，相關工作人員必須了解電梯的機械結構，分析電梯可能出現的問題，定期對電梯進行檢查。

1電梯理解與幾種基本類型

當前，階段電梯已經成為城市高層建筑中不可缺少的構件之一。無論是寫字樓還是居民住宅，電梯在人們生活中都十分常見。但是，電梯對于大多數人而言并沒有十分全面的了解，即使有了解也只是停留在表面，僅限于建筑中的特定樓層電梯功能的使用。狹義上，電梯按運行的方向可劃分為垂直式和傾斜式，自動扶梯與人行道不在電梯所屬范圍[1]。而廣義上的電梯的概念，即電梯是有專門動力驅動且可以沿著固定運行軌道完成運動的箱體。換而言之，也就是可以支持平行或是升降運送的機電設備。在廣義范圍內的電梯設備中，包括了自動扶梯、自動人行道、載貨電梯與載人電梯等。對于電梯的分類，若以電梯運行速度為劃分依據，則主要有超高速電梯、高速電梯、快速電梯、低速電梯四種。其中，超高速電梯運行速度大于4m/s，一般主要應用于分區(qū)控制高層大廈內；高速電梯運行速度為2～4m/s，主要運用于高層寫字樓內；快速電梯運行速度保持在1～2m/s左右，一般會被用作住宅電梯以及樓層不高于15層的客梯；低速電梯運行速度不足1m/s，主要在貨梯中運用。若以電梯的運用使用方式為劃分依據，電梯則主要有客梯、觀光梯、貨梯、雜物梯、醫(yī)用梯、船舶梯、車輛梯等。除此之外，當前市場中也出現了一些特殊的電梯，如立體停車場用電梯、建筑施工電梯等。

2電梯的機械結構

2.1門系統

針對電梯這種運行設備，轎廂門系統中涵蓋了廳門、轎門、開關門系統、門保護裝置四個部件。其中，門系統的作用主要是避免候梯人員出現墜落井道等相關安全事故，另外便是避免轎廂內部人員與井道發(fā)生碰撞。為了保證電梯運行安全，電梯在具體起動前需要事先保證轎門與廳門處于關閉狀態(tài)。可以在廳門上設置門鎖，使廳門處于鎖住狀態(tài)，通過鑰匙才能將其開啟。針對電梯中的控制電路，可以通過門鎖微動開關的使用，合理控制電梯回路接通與斷開操作，以實現電梯起動與運行狀態(tài)的控制。針對電梯的門系統，要對以下幾點進行保證：①轎廂還未升至層門且停穩(wěn)前，使層門能夠自動閉鎖；②轎廂處于運動狀態(tài)下，轎廂門要保持在自動閉鎖狀態(tài)。

2.2曳引系統

曳引系統的主要作用是牽引轎廂上下運行，幫助電梯內部人員順利到達指定樓層。該系統中包括曳引機、限速輪、曳引鋼索、導向輪等元件。其中，曳引機也就是電梯主機，同時也是電梯動力裝備。主機根據自身電機的差異，可以將其分為直流和交流曳引機。根據減速形式的差異，它可以被分為齒輪和無齒輪曳引機[2]。根據速度的不同，它可以被劃分為高、中、低以及超高速曳引機。根據結構的差異，它可以將其分為臥式與立式曳引機。電梯轎廂和對重在同一曳引繩的幫助下，在曳引輪上進行懸掛。轎廂的重量與對重重量可以讓曳引輪、曳引繩之間迸發(fā)摩擦力，從而利用曳引機在曳引輪驅動的基礎上支持電梯轎廂上下運行。

2.3轎廂系統

電梯中的轎廂裝置主要是對電梯乘客進行輸送。轎廂內主要有轎廂架和轎廂體兩個元件，其中轎廂架用來固定與懸吊轎廂，同時也是轎廂當中關鍵的承載構件。為了對轎廂剛度進行保證，以免由于轎廂內載荷偏心出現轎廂傾斜的現象，在轎架上方設置了拉條，且拉條的兩側固定于立梁和下梁中。另外，電梯的轎廂體則是由轎底、轎壁、轎頂、轎門等多個元件構成。轎底主要是支撐轎廂所承受的負荷，前沿設置了轎門地坎，在地坎上裝載了光滑擋板，光滑擋板的垂直高度要高于0.75m。轎底同樣安裝了轎廂稱重設備，如果載荷出現超重現象，則會導致電梯無法起動并伴隨報警聲[3]。在轎廂頂部位設置了用于檢修的照明、操縱裝置與安全窗，主要是為了一旦電梯出現故障，檢修人員能夠快速在橋頂檢修設備，而電梯內人員也能夠通過安全窗逃離到轎廂外。在轎頂部位同樣設置了防護欄，作用是保障電梯維修人員的安全。轎廂頂部與底部通過轎廂壁進行連接。轎廂壁本身具有一定的強度，而轎廂壁板的背面一般需要進行加強筋的設置，以此提升橋廂的機械強度和剛度。

2.4導向系統

導向系統中有導軌、導靴、導軌架三個部位，主要是保證轎廂運行于井道中時可以保持正確的路線，同時避免出現振動過多的現象。如果突然出現緊急情況，導向系統便可以將轎廂立即卡死在導軌部位，以免轎廂墜落和對乘梯人員的人身安全造成威脅。另外，導軌也能夠有效控制電梯升降方向。所以，這意味著對水平方向轎廂和對重移動進行了控制，保證井道內轎廂和對重二者可以處于相對安全的部位，也避免了轎廂出現傾斜的現象。電梯在井道內一般設置4根導軌，其中2根對轎廂導向，余下2根則是對重架導向。導軌的固定一般通過螺栓、螺母、壓道板實現。

2.5重量平衡系統

重量平衡系統中涵蓋了補償設備、對重、補償繩和補償纜等元件。對重所用鋼絲繩在曳引輪、導向輪的幫助下和轎廂進行連接，同時也對電梯在運行時轎廂和電梯負載平衡進行控制。針對對重重量值，必須要根據電梯所設置的額定載重量要求進行配置，使其能夠保證電梯一直處于相對安全的狀態(tài)。如果電梯曳引高度超過30m，那么曳引鋼絲繩差重便會直接影響電梯運行的穩(wěn)定和平衡狀態(tài)。所以，務必要在電梯中設置補償裝置，如補償鏈、補償纜等。

2.6機械裝置

為了保證電梯運行過程的安全，務必要在其中增設限速器、緩沖器以及安全鉗等保護設備。其中，限速器能夠在電梯運行速度超出極限值時立刻將其停止，且利用繩輪摩擦力提起連桿機構，使其發(fā)出報警信號，及時切斷控制電路，使安全鉗被迫做出反應，以使轎廂能夠強行停在導軌中，直到全部安全開關復位，才能將安全鉗釋放[4]。另外，緩沖器的運用主要是全部保護措施失效后，最后進行保護的一道裝置，利用吸收、消耗轎廂中能量的方式，避免轎廂出現極速降落現象，以此保證電梯的運行安全。

3結語

綜上所述，為了保證電梯的運行安全，必須要對電梯機械結構進行了解，根據實際需求做出相關的安全舉措，提升電梯所有結構部件的剛度，從而為今后電梯運行質量與安全性提供保障。

參考文獻

[1]張書，夏龍軍.可拆裝專業(yè)模型電梯機械結構設計[J].機械研究與應用，2014，（6）：159-161.

[2]李磊，白起明.電梯的機械裝置與結構[J].科技視界，2015，（24）：118.

[3]馬春雷.關于電梯機械結構裝置與安全乘梯問題研究——以韓國現代電梯為例[J].城市建筑，2013，（4）：117.

[4]張海莉.基于PLC的電梯教學模型控制系統設計[J].淮海工學院學報：自然科學版，2016，（3）：50-54.

作者:鄭雨辰 單位:洛陽理工學院附屬中學高二（5）班