沈韜，高德炎，章學(xué)

巨人通力電梯有限公司

關(guān)于電梯機械設(shè)計合理化分析

沈韜，高德炎，章學(xué)

巨人通力電梯有限公司

電梯是現(xiàn)代高層建筑不可缺少的基礎(chǔ)實施，其重要性越發(fā)凸顯。一直以來，人們對電梯的安全性給予了高度關(guān)注。而電梯機械設(shè)計直接關(guān)系到電梯的安全性和穩(wěn)定性。本文基于電梯機械系統(tǒng)構(gòu)成及原理，系統(tǒng)探討電梯各機械化系統(tǒng)的合理化設(shè)計情況。

電梯；機械設(shè)計；安全性

隨著城市化進程的推進，特別是房地產(chǎn)的發(fā)展，高層建筑數(shù)量不斷增加，為便于人們出行均安裝了電梯[1]。但電梯故障時有發(fā)生，直接影響到人們的出行，甚至威脅到生命安全，因此必須對電梯安全性加以重視。電梯機械設(shè)計的合理化是電梯穩(wěn)定安全運行的基礎(chǔ)。

1.電梯機械系統(tǒng)構(gòu)造及安全性

1.1 基本構(gòu)造

當前，高層建筑中應(yīng)用的電梯主要包括兩個部分：（1）機械系統(tǒng)，主要是重量平衡、轎廂、導(dǎo)向、門、曳引、安全保護等系統(tǒng)；（2）電氣系統(tǒng)，包括電氣拖動、電氣控制兩個系統(tǒng)。

在實際應(yīng)用中，電梯通常有這兩種運行狀態(tài)：升降、維護。按照1：1繞繩電梯的運行原理看，升降時曳引輪自電動機動運轉(zhuǎn)，以牽引曳引繩運行。曳引繩兩端分別為轎廂和對重，在電動機變速運行時，減速器聯(lián)動實現(xiàn)曳引，進而帶動導(dǎo)向輪工作，因曳引繩、導(dǎo)向輪間會相互摩擦，在兩者間會有一個相應(yīng)牽引力，進而時電梯作出升降工作。維護工作，一般是在電梯出現(xiàn)故障時搶修或者定期維護，以確保電梯的安全工作。

1.2 安全性

電梯是現(xiàn)代生產(chǎn)生活中最為重要的一個垂直性運載工具，在為人們生活帶來諸多便利同時，其安全性也成為人們的關(guān)注重點。常見的電梯事故類型較多，比如：廳門鎖死、突發(fā)斷電、沖頂、蹲底等情況，此外，溜梯也時有發(fā)生。發(fā)生溜梯后，電梯在運行中會突然下墜，在墜至底部時，和緩沖墩碰撞，而導(dǎo)致緩沖裝置損傷；沖頂，就是電梯未能得到有效控制，然后和井道頂端相碰撞[2]。從當前電梯故障來看，大多數(shù)和控制系統(tǒng)有關(guān)系，該系統(tǒng)中的抱閘制動裝置是電梯安全運行的重要保障，主要負責(zé)電梯的啟動及停運。在通常狀況下，制動裝置發(fā)生故障主要是電氣類故障和機械類故障，倘若制動裝置長期未得到維護，電氣系統(tǒng)的接觸點會發(fā)生接觸不良的情況，進而造成控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，制動輪及相關(guān)配件間會出現(xiàn)較為嚴重磨損，進而影響到制動效果，電梯無法正常停行，而出現(xiàn)打滑的情況。

2.電梯機械協(xié)調(diào)的合理化設(shè)計分析

2.1 門系統(tǒng)

以往出現(xiàn)的電梯井道墜落事故大多數(shù)和門系統(tǒng)有關(guān)。門系統(tǒng)是電梯機械系統(tǒng)中最為基本，也是最為重要、復(fù)雜的一個組成，直接關(guān)系到整個電梯穩(wěn)定性和安全性。該系統(tǒng)包括轎門、廳門、開關(guān)門及安全保護裝置構(gòu)成[2]。電梯在運行中，廳、轎兩門均是關(guān)閉的，門鎖系統(tǒng)主要是避免人們擅自開啟廳門，避免發(fā)生墜井事故。對于門系統(tǒng)的設(shè)計，必須在確保電梯安全穩(wěn)定運行同時，還應(yīng)特別考慮到工作和非工作人員的安全，也就要避免非工作人員墜落，還需確保工作人員能夠順利開展工作。門鎖系統(tǒng)在設(shè)置上必須合理，門掛結(jié)構(gòu)的門輪大小必須合理，以確保廳門能夠及時順利開啟。比如：日立MCA型電梯，其廳門鎖鉤末端增加一根細線，目的是確保檢修人員于轎頂能拉動細線，便于開啟廳門，大多數(shù)其他電梯缺少此項設(shè)置，要指出的是這根細線不宜過長，以免轎廂運行中發(fā)生摩擦或牽斷。

2.2 轎廂系統(tǒng)

轎廂系統(tǒng)是電梯機械系統(tǒng)的核心，其功能就是裝運乘客和貨物，主要包括上、下梁，立柱及拉桿。在轎廂內(nèi)一般設(shè)有操縱、數(shù)碼指示、應(yīng)急、通風(fēng)系統(tǒng)、照明等系統(tǒng)，并配有規(guī)格銘牌。對于載人電梯而言，必須設(shè)置可靠、穩(wěn)定的超載報警裝置，可對轎廂整體重量進行準確檢驗，當載重超出額定量的110%時，就會發(fā)出警告，且廳、轎門均不會自行關(guān)閉。此外，轎廂架還裝置了拉桿，能夠有效提升剛韌度，以免轎廂發(fā)生嚴重性傾斜及振蕩[3]。轎廂體主要有轎門、轎頂部分，其中，轎頂裝置了通風(fēng)、照明及門機等設(shè)備。當前，大多數(shù)新型電梯已無安全窗。轎廂的作用主要是支撐，同時轎廂地段的稱重傳感設(shè)備有著重要效用，主要是即時檢查電梯的真實載重，所以，檢修人員在日常檢修中要重點關(guān)注該系統(tǒng)。為提升電梯轎廂機械水平，通常會在轎壁背側(cè)裝配加強型鋼筋。

2.3 曳引系統(tǒng)

曳引系統(tǒng)是電梯運行的動力裝置，主要有曳引機、曳引繩、導(dǎo)向輪及反繩輪。曳引機是核心部分，其由電動機、抱閘制動器、減速器及曳引輪構(gòu)成。只有曳引輪、曳引繩間有充足摩擦力，才可穩(wěn)定的驅(qū)動轎廂及對重系統(tǒng)。曳引繩兩側(cè)是轎廂與對重，或直接把曳引繩固定于機房，而導(dǎo)向輪則裝置在承重梁上，把轎廂、對重分開一段距離，如應(yīng)用復(fù)繞結(jié)構(gòu)，則可提升曳引力。電梯在啟動時，制動裝置則通電松閘；在停運時，則制動裝置斷電，轎廂當即停行。

2.4 導(dǎo)向系統(tǒng)

導(dǎo)向系統(tǒng)的功能在于控制轎廂、對重兩系統(tǒng)的運行自由度，確保兩者只可以在導(dǎo)軌向型垂直運動該系統(tǒng)由導(dǎo)軌、導(dǎo)靴及導(dǎo)軌架構(gòu)成。其中，核心部分是導(dǎo)軌主，功能就是導(dǎo)向，以免對重、轎廂在運行中發(fā)生水平移動，確保兩者在井道中有個相對穩(wěn)定的位置，同時要確保轎廂穩(wěn)定。在行安全鉗動作時，導(dǎo)軌是最為主要的支撐件，能夠避免轎廂、對重高速滑落。實際上，導(dǎo)軌和電梯乘坐的舒適讀存在密切關(guān)系，通常在緊急狀況下，電梯會作出安全鉗動作，而導(dǎo)軌能夠有效固定轎廂，并對升降向予以準確控制。一般在電梯機械的安全設(shè)計上，井道設(shè)有4根導(dǎo)軌，兩根用于對重系統(tǒng)，其余用于轎廂系統(tǒng)。在裝置導(dǎo)軌時，必須穩(wěn)固好，壓道板、螺栓螺母均要嚴格依照規(guī)定安裝。

2.5 重量平衡系統(tǒng)

該系統(tǒng)的功能就是確保轎廂重量的平衡，確保電梯運行中轎廂、對重系統(tǒng)間保持穩(wěn)定維距離，同時確保曳引系統(tǒng)穩(wěn)定運行。主要包括對重、重量補償鏈兩個部分，其中對重由重架、對重坨、壓緊裝置及反繩輪等構(gòu)成。在實際運行中，導(dǎo)向輪、曳引輪會牽引好轎廂，而對重鋼絲繩與轎廂相連達到平衡，補償鏈則主要增加鋼絲繩重量。為確保電梯平衡、穩(wěn)定運行，在設(shè)計時必須設(shè)置合理的額定載荷，并嚴格執(zhí)行。

3.結(jié)語

總之，電梯是現(xiàn)代人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡奶厥庑暂d運工具，其機械的合理設(shè)計和人們的安全有著密切關(guān)系，電梯機械設(shè)計越為科學(xué)合理，那么電梯就越發(fā)安全，運行更為穩(wěn)定，保障人們的安全和出行便利。

[1]何紹能.淺談電梯的機械結(jié)構(gòu)及相關(guān)問題[J].科技展望，2016，18：69.

[2]宋清.電梯的機械裝置及機械結(jié)構(gòu)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2016，01：63-64.

[3]王曉南.電梯轎門機械鎖設(shè)置探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016，22：64-65.