第一章 緒論第一節(jié) 電梯的分類一、電梯的分類電梯的分類有各式各樣:(1 )按用途分類有乘客電梯、載貨電梯、醫(yī)用電梯、觀光電梯、車輛電梯、船舶電梯、建筑施工電梯等(2) 按速度分類低速電梯 1 m/s 以下中速電梯 1 -2m/s高速電梯 2m/s 以上超高速電梯 5m/s 以上(3) 按驅(qū)動電源分類交流電梯速度 一般小于 2m/s直流電梯速度 一般大于 2m/s(4) 按控制方式分類有層間控制,簡易集選控制,集選控制、有/ 無司機控制、群控等。第二節(jié) 電梯的基本結(jié)構(gòu)曳引式電梯是垂直交通運輸工具中使用最普遍的一種電梯,現(xiàn)將其基本結(jié)構(gòu)介紹如下。(1) 曳引系統(tǒng)曳引系統(tǒng)由曳引機、曳引鋼絲繩、導(dǎo)向輪及反繩輪等組成。曳引機由電動機、聯(lián)軸器、制動器、減速箱、機座、曳引輪等組成,它是電梯的動力源。曳引鋼絲繩的兩端分別連接轎廂和對重(或者兩端固定在機房上) ,依靠鋼絲繩與曳引輪繩槽之間的摩擦力來驅(qū)動轎廂升降。導(dǎo)向輪的作用是分開轎廂和對重的間距,采用復(fù)繞型時還可增加曳引能力。導(dǎo)向輪安裝在曳引機架上或承重梁上。當鋼絲繩的繞繩比大于 1 時,在轎廂頂和對重架上應(yīng)增設(shè)反繩輪。反繩輪的個數(shù)可以是 1 個、2 個甚至 3 個,這與曳引比有關(guān)。(2) 導(dǎo)向系統(tǒng)導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌、導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架等組成。它的作用是限制轎廂和對重的活動自由度,使轎廂和對重只能沿著導(dǎo)軌作升降運動。導(dǎo)軌固定在導(dǎo)軌架上,導(dǎo)軌架是承重導(dǎo)軌的組件,與井道壁聯(lián)接。導(dǎo)靴裝在轎廂和對重架上,與導(dǎo)軌配合,強制轎廂和對重的運動服從于導(dǎo)軌的直立方向。(3 ) 門系統(tǒng)門系統(tǒng)由轎廂門、層門、開門機、聯(lián)動機構(gòu)、門鎖等組成。轎廂門設(shè)在轎廂入口,由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴和門刀等組成。層門設(shè)在層站入口,由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴、門鎖裝置及應(yīng)急開鎖裝置組成。開門機設(shè)在轎廂上,是轎廂門和層門啟閉的動力源。(4) 轎廂轎廂用以運送乘客或貨物的電梯組件。它是由轎廂架和轎廂體組成。轎廂架是轎廂體的承重構(gòu)架,由橫梁、立柱、底梁和斜拉桿等組成。轎廂體由轎廂底、轎廂壁、轎廂頂及照明、通風(fēng)裝置、轎廂裝飾件和轎內(nèi)操縱按鈕板等組成。轎廂體空間的大小由額定載重量或額定載客人數(shù)決定。(5) 重量平衡系統(tǒng)重量平衡系統(tǒng)由對重和重量補償裝置組成。對重由對重架和對重塊組成。對重將平衡轎廂自重和部分的額定載重。重量補償裝置是補償高層電梯中轎廂與對重側(cè)曳引鋼絲繩長度變化對電梯平衡設(shè)計影響的裝置。(6) 電力拖動系統(tǒng)電力拖動系統(tǒng)由曳引電機、供電系統(tǒng)、速度反饋裝置、調(diào)速裝置等組成,對電梯實行速度控制。曳引電機是電梯的動力源,根據(jù)電梯配置可采用交流電機或直流電機。供電系統(tǒng)是為電機提供電源的裝置。速度反饋裝置是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運行速度信號。一般采用測速發(fā)電機或速度脈沖發(fā)生器,與電機相聯(lián)。調(diào)速裝置對曳引電機實行調(diào)速控制。(7) 電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)由操縱裝置、位置顯示裝置、控制屏、平層裝置、選層器等組成,它的作用是對電梯的運行實行操縱和控制。操縱裝置包括轎廂內(nèi)的按鈕操作箱或手柄開關(guān)箱、層站召喚按鈕、轎頂和機房中的檢修或應(yīng)急操縱箱??刂破涟惭b在機房中,由各類電氣控制元件組成,是電梯實行電氣控制的集中組件。位置顯示是指轎內(nèi)和層站的指層燈。層站上一般能顯示電梯運行方向或轎廂所在的層站。選層器能起到指示和反饋轎廂位置、決定運行方向、發(fā)出加減速信號等作用。(8 ) 安全保護系統(tǒng)安全保護系統(tǒng)包括機械和電氣的各類保護系統(tǒng),可保護電梯安全使用。機械方面的有:限速器和安全鉗起超速保護作用;緩沖器起沖頂和撞底保護作用;還有切斷總電源的極限保護等。電氣方面的安全保護在電梯的各個運行環(huán)節(jié)都(9)工作原理 曳引繩兩端分別連著轎廂和對重,纏繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上,曳引電動機通過減速器變速后帶動曳引輪轉(zhuǎn)動,靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力,實現(xiàn)轎廂和對重的升降運動,達到運輸目的。固定在轎廂上的導(dǎo)靴可以沿著安裝在建筑物井道墻體上的固定導(dǎo)軌往復(fù)升降運動,防止轎廂在運行中偏斜或擺動。常閉塊式制動器在電動機工作時松閘,使電梯運轉(zhuǎn),在失電情況下制動,使轎廂停止升降,并在指定層站上維持其靜止狀態(tài),供人員和貨物出入。轎廂是運載乘客或其他載荷的箱體部件,對重用來平衡轎廂載荷、減少電動機功率。補償裝置用來補償曳引繩運動中的張力和重量變化,使曳引電動機負載穩(wěn)定,轎廂得以準確停靠。電氣系統(tǒng)實現(xiàn)對電梯運動的控制,同時完成選層、平層、測速、照明工作。指示呼叫系統(tǒng)隨時顯示轎廂的運動方向和所在樓層位置。安全裝置保證電梯運行安全。1-減速箱; 2-曳引輪;3-曳引機底座; 4-導(dǎo)向輪;5-限速器; 6-機座;7-導(dǎo)軌支架; 8-曳引鋼絲繩;9-開關(guān)碰鐵; 10-緊急終端開關(guān);11-導(dǎo)靴; 12-轎架;13-轎門; 14-安全鉗;15-導(dǎo)軌; 16-繩頭組合;17-對重, 18-補償鏈;19-補償鏈導(dǎo)輪; 20-張緊裝置;21-緩沖器; 22-底坑;23-層門; 24-呼梯盒;25-層樓指示燈; 26-隨行電纜;27-轎壁; 28-轎內(nèi)操縱箱;29-開門機; 30-井道傳感器;31-電源開關(guān); 32-控制柜;33-曳引電機; 34-制動器圖 1—1 第三節(jié) 電梯技術(shù)發(fā)展展望一、電梯技術(shù)發(fā)展(1)電梯的拖動技術(shù)有了較大的發(fā)展,直流電梯由于能耗大、維修量大等缺點。逐步被交流電梯所替代,液壓電梯由于運行平穩(wěn),機房位置靈活等特點,使得在低樓層場合得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。交流拖動電梯更是得到迅速的發(fā)展,己由以前的變級調(diào)速(AC-VP)發(fā)展成為調(diào)壓調(diào)速(AC-VV)及調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速(AC-VVVF),使得電梯的速度、加速度、加加速度控制更加符合人們的生理要求,電梯的舒適感大為改善。(2)電梯的邏輯控制己從過去簡單的繼電器—接觸器控制發(fā)展為可編程序控制 99(PLC)和微機控制,控制方式也從手柄控制、信號控制發(fā)展為集選控制、并聯(lián)控制、群控等,電梯可靠性得到很大提高。(3)電梯的管理功能不斷加強,電梯廣泛采用微機控制技術(shù),不斷滿足用戶的使用功能要求。如緊急停車操作、消防員專用、防搗亂系統(tǒng)等。(4)智能群控管理得到廣泛應(yīng)用。(5)機械傳動方面,由于國際上機械加工水平的不斷提高,使斜齒傳動和行星齒輪傳動在電梯上的應(yīng)用日益廣泛,已使電梯的傳動形式多樣化。二、電梯發(fā)展展望(2)技術(shù)含量更高,性能更好電梯行業(yè)技術(shù)發(fā)展非常迅速,幾年前推出的具有先進性能、高舒適性的VVVF 電梯,如今已成為電梯行業(yè)的標準配置,因為永磁同步無齒輪曳引機具有更節(jié)能、更潔掙、更安全、更安靜、更經(jīng)濟的特點,所以永磁同步曳引機逐步成為新型曳引機的主流:由于永磁技術(shù)的先進性,將來很有可能取代VVVF 技術(shù)。另外,網(wǎng)絡(luò)控制和智能群控系統(tǒng).以其控制的先進性、快速性、準確性和可靠性亦是電梯的發(fā)展潮流。(5) 電梯群控系統(tǒng)將更加智能化電梯智能群控系統(tǒng)將基于強大的計算機軟硬件資源,如基于專家系統(tǒng)的群控、基于模糊邏輯的群控、基于計算機圖像監(jiān)控的群控、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的群控、基于遺傳基因法則的群控等。這些群控系統(tǒng)能適應(yīng)電梯交通的不確定性、控制目標的多樣化、非線性表現(xiàn)等動態(tài)特性。隨著智能建筑的發(fā)展,電梯的智能群控系統(tǒng)能與大樓所有的自動化服務(wù)設(shè)備結(jié)合成整體智能系統(tǒng)。(6) 超高速電梯速度越來越高21 世紀將會發(fā)展多用途、全功能的塔式建筑,超高速電梯繼續(xù)成為研究方向。曳引式超高速電梯的研究繼續(xù)在采用超大容量電動機、高性能的微處理器、減振技術(shù)、新式滾輪導(dǎo)靴和安全鉗、永磁同步電動機、轎廂氣壓緩解和噪聲抑制系統(tǒng)等方面推進。采用直線電機驅(qū)動的電梯也有較大研究空間。未來超高速電梯舒適感會有明顯提高。(7) 藍牙技術(shù)在電梯上廣泛應(yīng)用藍牙(Bluetooth)技術(shù)是一種全球開放的、短距無線通訊技術(shù)規(guī)范,它可通過短距離無線通訊,把電梯各種電子設(shè)備連接起來,無需縱橫交錯的電纜線,可實現(xiàn)無線組網(wǎng)。這種技術(shù)將減少電梯的安裝周期和費用,提高電梯的可靠性和控制精度,更好地解決電氣設(shè)備的兼容性,有利于把電梯歸納到大樓管理系統(tǒng)或智能化管理小區(qū)系統(tǒng)中。(8) 綠色電梯將普及要求電梯節(jié)能、減少油污染、電磁兼容性強、噪聲低、長壽命、采用綠色裝潢材料、與建筑物協(xié)調(diào)等。甚至有人設(shè)想在大樓頂部的機房利用太陽能作為電梯補充能源。(9 )電梯產(chǎn)業(yè)將網(wǎng)絡(luò)化、信息化電梯控制系統(tǒng)將與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,用網(wǎng)絡(luò)把各地的電梯監(jiān)管起來進行維保;通過電梯網(wǎng)站進行網(wǎng)上交易,包括電梯配置、招投標等,也可以在網(wǎng)上申請電梯定期檢驗。(10) 乘電梯去太空 坐電梯進入太空,這一設(shè)想是前蘇聯(lián)科學(xué)家在 1895 年提出來的,后來一些科學(xué)家相繼提出了各種解決方案。2000 年,美國國家宇航局(NASA)描述了建造太空電梯的概念,這需要極細的碳纖維制成的纜繩并能延伸到地球赤道上方 3.5 萬 km。為使這條纜繩突破地心引力的影響,太空中的另一端必須與一個質(zhì)量巨大的天體相連。這一天體向外太空旋轉(zhuǎn)的力量與地心引力抗衡,將使纜繩緊繃,允許電磁轎廂在纜繩中心的隧道穿行。普通人登上太空這個夢未來將實現(xiàn)。