曳引式电梯基础知识培训.ppt
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1、2019/10/22,曳引式电梯,2019/10/22,2,主要内容,1. 曳引式电梯的结构原理 2. 其他电梯简介 3. 电梯节能降耗,1.曳引式电梯结构原理,2019/10/22,3,引 言 伴随着国民经济的快速发展与城镇高层建筑的建设,电梯的使用日益普及。据相关资料介绍,我国在用电梯总量超过250万部,并且以每年20%的速度递增;全国每天约有15.84亿人次乘坐电梯。由此可见,电梯已经是人们社会活动中不可缺少的垂直运输工具,电梯安全已经被政府和社会所关注;安全乘用电梯成为广大市民的基本需求。,1.曳引式电梯结构原理,2019/10/22,4,1.曳引式电梯结构原理,2019/10/22,
2、5,1.曳引式电梯结构原理,2019/10/22,6,1.曳引式电梯结构原理,2019/10/22,7,1.曳引式电梯结构原理,2019/10/22,8,1.曳引式电梯结构原理,2019/10/22,9,1.曳引式电梯结构原理,2019/10/22,10,1.曳引式电梯结构原理,2019/10/22,11,1.曳引式电梯结构原理,2019/10/22,12,1.曳引式电梯结构原理,2019/10/22,13,1.曳引式电梯结构原理,2019/10/22,14,1.曳引式电梯结构原理,2019/10/22,15,1.曳引式电梯结构原理,2019/10/22,16,1.曳引式电梯结构原理,2019
3、/10/22,17,1.曳引式电梯结构原理,2019/10/22,18,1.曳引式电梯结构原理,2019/10/22,19,1.曳引式电梯结构原理,2019/10/22,20,1.曳引式电梯结构原理,2019/10/22,21,2019/10/22,22,1.曳引式电梯结构原理,(GB 75882003)对曳引驱动电梯的定义: 提升绳靠主机的驱动轮绳槽的摩擦力驱动的电梯。 曳引式电梯的特点: 钢丝绳挂在曳引轮上,一端悬吊轿厢,另一端悬吊对重装置。轿厢及对重的重量使曳引轮两侧的钢丝绳产生一定的张力,该张力使钢丝绳在曳引轮槽中产生静压力,使轮槽与绳之间产生一定的静摩擦力,该静摩擦力 即称为曳引力。
4、曳引轮由电机带动而转动时,钢丝绳与曳 引轮之间的静摩擦力驱使轿厢上下运动。 曳引式电梯由美国奥的斯公司在1903年推出,之后很快取代了卷筒式电梯。,2019/10/22,23,1.曳引式电梯结构原理,(GB 75882003)对强制 动电梯的定义: 强制驱动电梯是指用链 或钢丝绳悬吊的非摩擦方式 驱动的电梯。,强制动电梯特点: 1.无对重装置,机械结构较简单; 2.下行是靠轿厢及载荷的重力驱动; 3.提升高度与载重受限制。,2019/10/22,24,1.曳引式电梯结构原理,曳引驱动电梯与强制驱动电梯相比较优点: 1)运行安全,当电梯运行失控发生冲顶、蹲底时,只要一边的钢 丝绳松弛,钢丝绳与曳
5、引轮之间的摩擦力就会减小,另一边的轿厢或对 重就不能继续向上提升,不会发生撞击井道顶板或拉断钢丝绳的事故。 2)曳引式电梯钢丝绳数量可以根据需要方便地增减,目前曳引式电 梯钢丝绳多为三根以上,有的多达十根,安全冗余度足以得到保证,由 断绳造成坠落的可能性极小。 3)提升高度大,强制式驱动电梯受卷筒绕绳量限制、液压电梯受缸 筒伸缩长度限制导致电梯提升高度有限,曳引式电梯钢丝绳不受长度限 制,可以方便地实现大高度的提升,且在提升高度改变时,驱动装置无 需改变。目前最大提升高度的曳引式电梯达600m以上。 4)电梯速度高,运行平稳,目前最快的曳引式电梯速度高达17m/s,2019/10/22,25,
6、1.曳引式电梯结构原理,电梯基本结构分为以下八大系统,2019/10/22,26,1.曳引式电梯结构原理,1.曳引式电梯结构原理,电梯的组成(从占用的四个空间划分),2019/10/22,27,2019/10/22,28,1.曳引式电梯结构原理,a)1:1绕法的电梯 b)2:1绕法的电梯 c)2:1复绕绕法的电梯,电梯曳引钢丝绳绕法,电梯曳引绳的曳引比是悬吊轿厢的钢丝绳根数与曳引轮轿厢侧下垂的钢丝绳根数之比。,2019/10/22,29,1.曳引式电梯结构原理,a)西鲁式 b)瓦林吞式 c)填充式,电梯用钢丝绳结构,西鲁式是指两层具有相同钢丝数的平行捻股结构,如图a;瓦林吞式是指外层包含粗细两
7、种交替排列的钢丝,而且外层钢丝数是内层钢丝数的两倍的平行捻结构,如图b。填充式是指外层钢丝数是内层钢丝数的两倍,而且在两层钢丝间的间隙中有填充钢丝的平行捻股结构,如图c。,2019/10/22,30,1.曳引式电梯结构原理,曳引用钢丝绳和限速器用钢丝绳直径允许偏差 (新绳),电梯用钢丝绳(GB8903-2005)4.2,2019/10/22,31,1.曳引式电梯结构原理,出现下列情况之一时钢丝绳应当报废: (1)出现笼状畸变、绳芯挤出、扭结、部分压扁、弯折; (2)断丝分散出现在整条钢丝绳,任何一个捻距内单股的断丝数大于4根;或者断丝集中在钢丝绳某一部位或一股,一个捻距内断丝总数大于12根(对
8、于股数为6的钢丝绳)或者大于16根(对于股数为8的钢丝绳); (3)磨损后的钢丝绳直径小于钢丝绳公称直径的90%。 (4)采用其他类型悬挂装置的,磨损、变形等应当不超过制造单位设定的报废指标。,2019/10/22,32,1.曳引式电梯结构原理,曳引电梯的平衡系数计算 曳引电梯的平衡系数可用下式计算: =(GP)/ Q 式中:平衡系数(一般取0.4-0.5); G对重总重量,kg; P轿厢自重,kg; Q轿厢额定载重,kg。 电梯平衡系数是电梯对重重量、轿厢自重与额定载重量的关系参数。可以通过电流测量,绘制电流与载重量曲线交点得出。 平衡系数的调整一般是通过加减对重块,调整对重重量来实施。平衡
9、系数通常应在0.4-0.5之间,平衡系数越大对重重量越大,平衡系数越小对重重量越小。平衡系数太大,空载轿厢容易冲顶;平衡系数太小,满载轿厢容易蹲底。,2019/10/22,33,1.曳引式电梯结构原理,曳引绳补偿装置 用来补偿电梯运行时 因曳引绳造成的轿厢和对 重两侧重量不平衡的部件。 一般使用在楼层比较高的 电梯。 补偿绳采单位长度的 重量与相同单位长度的曳 引绳重量基本一致;在底 部需设置张紧轮,以保证 补偿绳处于张紧状态。,2019/10/22,34,1.曳引式电梯结构原理,弹性滑动导靴的结构和使用要求 弹性滑动导靴,如图所示。由靴 座、靴头、靴衬、靴轴、压缩弹簧或 橡胶弹簧、调节套或调
10、节螺母等组成。 弹簧式弹性滑动导靴的靴头只能 在弹簧的压缩方向上作轴向浮动,因 此又称单向弹性导靴;橡胶弹簧式滑 动导靴的靴头除了能作轴向浮动外, 在其他方向上也能做适量的位置调整,因此弹性滑动导靴与固定滑动导靴的不同之处就在于靴头是浮动的,在弹簧力的作用下,靴衬的底部始终压贴在导轨端面上,因此能使轿厢保持较稳定的水平位置,同时在运行中具有吸收振动与冲击的作用,运行中需用油加以润滑。,2019/10/22,35,1.曳引式电梯结构原理,滚动导靴的结构和使用要求 滚动导靴由滚轮、摇臂、靴座、 压缩弹簧等组成,如图所示。 滚动导靴的三只滚轮在弹簧力 的作用下,压在导轨的正面和两个 侧面上,电梯运行
11、时,滚轮在导轨 面上滚动,滚轮工作面采用硬质橡 胶制成。滚动导靴减少了摩擦损耗, 节省动力,也减少了振动和噪声, 同时在导轨的三个工作面上都实现 了弹性支撑,因此滚动导靴广泛应 用在高速和超高速电梯上。在使用 时导轨工作面上不允许加润滑油。,2019/10/22,36,1.曳引式电梯结构原理,电梯导轨的安装要求 根据电梯安装验收规范(GB/T 10060-2011)的规定,电梯导轨的安装要求有: (1)每根导轨宜至少设置两个导轨支架,支架间距不宜大于2.5。当不能满足此要求时,应有措施保证导轨安装满足GB7588-2003中10.1.2规定的许用应力和变形要求。对于安装于井道上、下端部的非标准
12、长度导轨,其导轨支架数量应满足设计要求。 (2)固定导轨支架的预埋件,直接埋入墙的深度不宜小于120mm。采用建筑锚栓安装的导轨支架,只能用于具有足够强度的混凝土井道构件上,建筑锚栓的安装应垂直于墙面。采用焊接方式连接的导轨支架,其焊接应牢固,焊缝无明显缺陷。 (3)当轿厢完全压缩缓冲器上时,对重导轨长度应能提供不小于0.1+0.035v2(m)的进一步制导行程。当对重完全压缩缓冲器上时,轿厢导轨长度应能提供不小于0.1+0.035v2(m)的进一步制导行程。 注:v电梯额定速度,单位为m/s,2019/10/22,37,1.曳引式电梯结构原理,电梯导轨的安装要求 (4)每列导轨工作面(包括侧
13、面与顶面)相对安装基准线每5m长度内的偏差均不应大于下列数值: a.轿厢导轨和装设有安全钳的对重导轨为0.6mm; b.不设安全钳的T型对重导轨为1.0mm。 对于铅垂导轨的电梯,电梯安装完成后检验导轨时,可对每5m长度相对铅垂线分段检测(至少测3次),取测量值间的相对最大偏差,其值不应大于上述规定值的2倍。 (5)轿厢导轨和设有安全钳的对重导轨,工作面接头处不应有连续缝隙,局部缝隙不大于0.5;工作面接头处台阶用直线度为0.01/300的平直尺或其他工具测量,不应大于0.05。不设安全钳的对重导轨工作面接头处缝隙不应大于1.0,工作面接头处台阶不应大于0.15。 (6)两列导轨顶面间距离的允
14、许偏差为: 轿厢导轨为02;对重导轨为 03。 (7)导轨应用压板固定在导轨架上,不应采用焊接或螺栓方式连接。 (8)设有安全钳的对重导轨和轿厢导轨,除悬挂安装外,其下端的导轨座应支撑在坚固的地面上。,2019/10/22,38,1.曳引式电梯结构原理,电梯控制系统 电梯的控制系统主要由轿内指令线路、层外召唤线路、定向选层线路、启动运行线路、平层线路、指层线路、开关门控制线路、安全保护线路等控制线路组成,如下图所示。,2019/10/22,39,串行通信 对象之间的数据传递是根据约定的速率和通信标准,一位一位地进行传送。 串行通信的最大优点是:可以在较远的距离、用最少的线路传送大量的数据。 电
15、梯控制系统的串行通信主要是指:装在控制柜中的主控系统和轿厢控制器、层站控制器等部件之间的串行通信,以及群控系统和属下各主控系统之间、并联时主控系统相互之间的串行通信。除了涉及安全的信号外,其他电梯控制系统所用的数据都可通过串行通信的方式相互传送。,1.曳引式电梯结构原理,2019/10/22,40,1.曳引式电梯结构原理,电梯安全部件 根据电梯制造与安装安全规范(GB 75882003)的规定,电梯安全部件有:层门门锁装置、安全钳、限速器、缓冲器、含有电子元件的安全电路、轿厢上行超速保护装置 。 根据电梯型式试验规则(TSG T7001-2005报批稿) 的规定,电梯安全保护装置有:限速器、安
16、全钳、缓冲器、电梯门锁装置、轿厢上行超速保护装置、含有电子元件的安全电路、电梯限速切断阀、电梯控制柜、曳引机。,2019/10/22,41,1.曳引式电梯结构原理,电梯设置的电气安全装置表,(,2019/10/22,42,电梯设置的电气安全装置表(续),1.曳引式电梯结构原理,2019/10/22,43,1.曳引式电梯结构原理,限速器 按照钢丝绳与绳槽的不同作用方式可分为摩擦(或曳引)式和夹持(或夹绳)式两种:,摩擦式限速器 夹持式限速器,2019/10/22,44,1.曳引式电梯结构原理,限速器是怎么触发安全钳动作的? 右图为限速器安全钳联动的原理图,当限速器机械动作时,由于轿厢继续下行的相
17、对运动,限速器绳头8通过杠杆将右侧安全钳楔块拉住,使右侧安全钳动作;与此同时,限速器绳头的动作通过连杆系统6拉住左侧安全钳楔块,使左侧安全钳动作。在连杆的动作过程中通过杠杆上的凸轮或打板,使电气安全装置7动作,切断电气安全回路使电机停止运行。,2019/10/22,45,1.曳引式电梯结构原理,安全钳安装示意图 1-安全钳提拉杆 2-安全钳楔块 3-轿厢导轨 4-滚动导靴 5-安全钳体 6-轿架下梁,2019/10/22,46,1.曳引式电梯结构原理,安全钳类型与主要特征 安全钳可分为瞬时式安全钳和渐进式安全钳。 瞬时式安全钳具有以下主要特征:(1)产品结构上没有采取任何措施来限制制停力或加大
18、制停距离;(2)制停距离较短,一般约为30mm左右;(3)制停力瞬时持续增大到最大值;(4)制停后满足自锁条件。 渐进式安全钳具有以下主要特征:(1)产品结构上采取了限制制停力的措施;(2)制停距离较长;(3)制停力逐渐增大到最大值;(4)制停后满足自锁条件。,2019/10/22,47,1.曳引式电梯结构原理,瞬时式安全钳 渐近式安全钳,2019/10/22,48,1.曳引式电梯结构原理,拉绳式夹绳器动作示意图,电动式夹绳器动作示意图,用于轿厢上行超速保护的夹绳器,2019/10/22,49,1.曳引式电梯结构原理,缓冲器类型 缓冲器可分为线性蓄能型缓冲器(以下简称为“蓄能型缓冲器”)、非线
19、性蓄能型缓冲器(以下简称“非线性缓冲器”)和耗能型缓冲器三种类型,其中蓄能型缓冲器和非线性缓冲器只能用于额定速度小于或等于1m/s的电梯,而耗能型缓冲器可用于任何额定速度的电梯。 线性蓄能型缓冲器在起缓冲作用时对轿厢的反弹冲击较大,对设备和使用者都不利。 液压缓冲器虽然可以克服线性蓄能型缓冲器反弹冲击大的缺点,但造价太高,且液压管路易泄漏,易出故障, 维修量大,液压油还容易老化。 非线性缓冲器工作时对轿厢反弹冲击 较小,单位体积的冲击容量大,安装非常 简单,不用维修,制造成本很低,但这种 产品也易老化。右图是聚氨酯缓冲器老化 后的情况。,2019/10/22,50,1.曳引式电梯结构原理,液压
20、缓冲器为什么要加装验证柱塞复位情况的电气安全装置? 如果不装设验证柱塞复位情况的电气安全装置,就难以确认缓冲器柱塞是否已回复到原位置,那么缓冲器下次动作时其柱塞可能不在全伸长位置,这样缓冲器将起不到正常的缓冲作用。正常情况下,当缓冲器动作时,电气安全装置也随之动作,并断开电气安全回路,切断主机及其制动器电源;当缓冲器释放后,缓冲器柱塞逐渐恢复到原位(正常的工作位置)时,使电气安全装置接通安全回路,电梯才能正常运行。缓冲器完全复位时间应当不大于120s。,2019/10/22,51,1.曳引式电梯结构原理,无齿轮曳引机,有齿轮曳引机,2019/10/22,52,1.曳引式电梯结构原理,永磁同步无
21、齿轮曳引机与传统的蜗轮、蜗杆传动的曳引机相比具有如下优点: (1)永磁同步无齿轮曳引机是直接驱动,没有蜗轮、蜗杆传动副,而且永磁同步电机没有制作异步电机所需的非常占空间的定子线圈,另外,制作永磁同步电机的主要材料是高能量密度的高剩磁感应和高矫顽力的钕铁硼,其气隙磁密一般达到0.75T以上,可以做到体积小和重量轻。 (2)传动效率高。由于采用了永磁同步电机直接驱动(没有蜗轮蜗杆传动副),其传动效率可以提高2030。 (3)永磁同步无齿轮曳引机由于不存在一个异步电机在高速运行时轴承所发生的噪声和不存在蜗轮蜗杆副接触传动时所发生的噪声,所以整机噪声可降低5 dB(A)10dB(A)。 (4)能耗低。
22、永磁同步电机的励磁是由永磁铁来实现的,不需要定子额外提供励磁电流,因而电机的功率因数可以达到很高(理论上可以达到1)。同时永磁同步电机的转子无电流通过,不存在转子耗损问题 ,一般比异步电机降低4560 耗损。 (5)永磁同步无齿轮曳引机由于不存在齿廓磨损问题和不需要定期更换润滑油,因此其使用寿命长,且基本不用维修。,2019/10/22,53,1.曳引式电梯结构原理,电梯井道安全门 根据电梯制造与安装安全规范(GB 75882003)规定,当相邻两层门地坎间的距离大于1lm时,其间应设置井道安全门,以确保相邻地坎间的距离不大于11m。在相邻的轿厢都采取轿厢安全门措施时,则不需执行本条款。 间距
23、11m,一般理解为可提供援救乘客的高度。当时欧洲的绳梯长度约为11m,所以将相邻两层门地坎间的距离11m定为可提供援救乘客的高度。,2019/10/22,54,1.曳引式电梯结构原理,全封闭的井道,只允许有下述开口: (1)层门开口; (2)通往井道的检修门、井道安全门以及检修活板门的开口; (3)火灾情况下,气体和烟雾的排气孔; (4)通风孔; (5)井道与机房或与滑轮间之间必要的功能性开口; (6)根据井道内的防护,电梯之间隔板上的开孔。,2019/10/22,55,1.曳引式电梯结构原理,检修门、井道安全门和检修活板门的主要作用 检修门、井道安全门和检修活板门的主要作用是确保使用人员的安
24、全或检修需要。 检修门的高度不得小于1.40m,宽度不得小于0.60m。 井道安全门的高度不得小于1.80m,宽度不得小于0.35m。 检修活板门的高度不得大于0.50m,宽度不得大于0.50m。 注意:检修门、井道安全门要求是不得小于其尺寸,而检修活板门是要求不得大于其尺寸。,2019/10/22,56,1.曳引式电梯结构原理,对检修门、井道安全门和检修活板门的开启、关闭及锁紧提出的安全要求 检修门、井道安全门和检修活板门均不应向井道内开启。 检修门、井道安全门和检修活板门均应装设用钥匙开启的锁。当上述门开启后,不用钥匙亦能将其关闭和锁住。 检修门与井道安全门即使在锁住情况下,也应能不用钥匙
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