電梯曳引驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目

1、電梯曳引驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目李明哲 電梯曳引系統(tǒng)電梯曳引系統(tǒng) 1.1 1.1電梯的負(fù)載特點(diǎn)電梯的負(fù)載特點(diǎn) 1.2 1.2電梯的曳引傳動(dòng)系統(tǒng)電梯的曳引傳動(dòng)系統(tǒng) 電梯的曳引傳動(dòng)裝置電梯的曳引傳動(dòng)裝置 2.1 2.1曳引裝置曳引裝置 2.2 2.2曳引對(duì)重系統(tǒng)曳引對(duì)重系統(tǒng) 2.3 2.3曳引對(duì)重系統(tǒng)安裝實(shí)作曳引對(duì)重系統(tǒng)安裝實(shí)作 電梯的驅(qū)動(dòng)與速度控制電梯的驅(qū)動(dòng)與速度控制 3.1 3.1電梯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能要求電梯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能要求 3.2 3.2電梯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電梯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 3.3 3.3電梯的運(yùn)行速度控制電梯的運(yùn)行速度控制電梯曳引系統(tǒng) 曳引系統(tǒng)的功能是輸出和傳遞動(dòng)力，使電梯上下運(yùn)行。 主要由曳引機(jī)、曳引鋼絲繩、導(dǎo)向輪

2、、反繩輪等組成。 根據(jù)曳引傳動(dòng)的型式不同，曳引系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上也有所不同，所需的組件也不同。電梯的負(fù)載特點(diǎn)1間歇式負(fù)荷 電梯上下運(yùn)行時(shí)，電梯曳引系統(tǒng)承受負(fù)荷。電梯在開(kāi)關(guān)門(mén)時(shí)，門(mén)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)承受負(fù)荷。電梯在待客過(guò)程中，電梯的主拖動(dòng)系統(tǒng)是不工作的，負(fù)載為零。 與間歇式負(fù)荷相對(duì)應(yīng)的是連續(xù)負(fù)荷。間歇式負(fù)載要比連續(xù)負(fù)荷的工作狀態(tài)好一些，驅(qū)動(dòng)裝置工作時(shí)的溫升在間歇過(guò)程中也有利于散去。 工作于不同場(chǎng)合的電梯負(fù)荷的間歇性也不同。如民宅、寫(xiě)字樓、商場(chǎng)、醫(yī)院的電梯使用頻率差別較大。2反抗式負(fù)載 電梯的工作載荷大多數(shù)情況下為反抗性負(fù)載。負(fù)載轉(zhuǎn)矩的方向總是與電梯的運(yùn)動(dòng)方向相反，起阻礙運(yùn)動(dòng)的作用。例如電梯在滿載上升運(yùn)行時(shí)，載

3、客或載貨反抗性負(fù)載，在空載下降運(yùn)行時(shí)，對(duì)重又為反抗性負(fù)載，電梯的導(dǎo)靴與導(dǎo)軌的摩擦力總是產(chǎn)生反抗性負(fù)載轉(zhuǎn)矩。 大多數(shù)機(jī)械為反抗性負(fù)載。例如：機(jī)床、汽車(chē)、水泵、風(fēng)機(jī)等。3位能式負(fù)載 電梯的工作載荷又屬位能性負(fù)載。負(fù)載轉(zhuǎn)矩具有固定的方向，與電梯的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)，不隨轉(zhuǎn)向的改變而改變。如電梯在運(yùn)行中不論是上升還是下降，重力矩的方向不變，始終是向下的，但有時(shí)阻止電梯運(yùn)動(dòng)，有時(shí)促進(jìn)電梯運(yùn)動(dòng)。 電梯的位能性負(fù)載不同于各種起重機(jī)械的位能性負(fù)載，其位能性特點(diǎn)不突出，不是特別明顯。主要取決于對(duì)重的配置，以及隨機(jī)的載客或載貨的變化。電梯的曳引傳動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)電梯使用的不同要求，電梯的驅(qū)動(dòng)可采用：曳引驅(qū)動(dòng)液壓驅(qū)動(dòng)卷筒驅(qū)動(dòng)齒

4、輪齒條驅(qū)動(dòng)螺桿驅(qū)動(dòng)等方式但使用最廣泛的是曳引驅(qū)動(dòng)。1曳引傳動(dòng)形式 曳引驅(qū)動(dòng)是采用曳引輪作為驅(qū)動(dòng)部件。鋼絲繩掛在曳引輪上，一端懸吊轎廂，另一端懸吊對(duì)重裝置，由鋼絲繩和曳引輪繩槽之間的摩擦力驅(qū)動(dòng)轎廂和對(duì)重上下運(yùn)行。這種力被稱為曳引力，因此，這種驅(qū)動(dòng)形式的電梯稱為曳引電梯。 電梯曳引鋼絲繩的繞繩方式主要取決于曳引機(jī)的安裝位置、轎廂的額定載重、額定速度等條件。曳引機(jī)的位置通常設(shè)在井道的上部，故在曳引電梯中通常采用的繞繩方式如圖2-1所示。a) b) c) 圖2-1電梯的曳引傳動(dòng)形式 1-對(duì)重 2-曳引繩 3-導(dǎo)向輪 4-曳引輪 5-對(duì)重輪 6-轎廂 7-復(fù)繞輪 8-轎頂輪 （1）1:1曳引傳動(dòng) 這種曳

5、引傳動(dòng)方式一般只有一個(gè)曳引輪和一個(gè)導(dǎo)向輪，如圖2-1a所示。鋼絲繩的一端固定在轎廂框架上，另一端固定在對(duì)重的框架上。曳引輪的線速度等于轎廂和對(duì)重的運(yùn)動(dòng)速度， 在曳引輪繞入和繞出鋼絲繩上的張力分別為轎廂側(cè)和對(duì)重側(cè)的重力。（2）2:1曳引傳動(dòng) 這種曳引傳動(dòng)方式一般在轎廂和對(duì)重頂部都有反繩輪，即隨二者運(yùn)動(dòng)的動(dòng)滑輪，如圖2-1b所示。曳引鋼絲繩的兩端都固定在機(jī)房地板或框架上。曳引輪的線速度為轎廂或?qū)χ氐倪\(yùn)動(dòng)速度的兩倍。在曳引輪上繞入和繞出鋼絲繩上的張力即分別為轎廂側(cè)和對(duì)重側(cè)重力的12。（3）全繞式曳引傳動(dòng) 曳引繩繞曳引輪和導(dǎo)向輪一周以后才被引向轎廂和對(duì)重的繞繩方式稱為復(fù)繞式或全繞式，如圖2-1c一般采

6、用全繞1:1吊索法。 有些電梯的曳引機(jī)設(shè)置在井道底部的旁側(cè)或地下室，也有將曳引機(jī)設(shè)在井道中間位置的，其繞繩方式較為復(fù)雜，也不常用。電梯的曳引傳動(dòng)裝置 曳引系統(tǒng)由曳引機(jī)、曳引輪、導(dǎo)向輪、曳引鋼絲繩及反繩輪等組成。曳引裝置1曳引機(jī) 曳引機(jī)是驅(qū)動(dòng)電梯的轎廂和對(duì)重裝置作上、下運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力裝置?，F(xiàn)代電梯常用的曳引機(jī)主為有減速器的曳引機(jī)和無(wú)減速器的曳引機(jī)。 無(wú)減速器的曳引機(jī)設(shè)有機(jī)械減速機(jī)構(gòu)，整機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。常用在運(yùn)行速度在2.0ms以上的高速電梯上。這種曳引機(jī)的曳引輪緊固在曳引電動(dòng)機(jī)軸上，如圖2-2a所示。 有減速器的曳引機(jī)主有蝸輪蝸桿減速器、星型齒輪減速器、擺線型減速器等多種形式。而蝸輪蝸桿減速器中蝸桿

7、在蝸輪下方，稱下置式曳引機(jī)；蝸桿在蝸輪上方，稱上置式曳引機(jī)。有減速器的曳引機(jī)即有齒輪曳引機(jī)，廣泛應(yīng)用于運(yùn)行速度為2.0ms及以下的各種電梯上。為減小曳引機(jī)運(yùn)行噪聲和提高平穩(wěn)性，一般采用蝸輪副作減速傳動(dòng)裝置。這種曳引機(jī)由曳引電動(dòng)機(jī)、蝸桿、蝸輪，制動(dòng)器、曳引輪、機(jī)座等組成，如圖2-2b所示。圖2-2電梯的曳引機(jī) a) b)電梯用電動(dòng)機(jī)的特性要求：1）能承受沉重而頻繁的啟動(dòng)沖擊和正反轉(zhuǎn)的需求。2）要有大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使之能滿足轎廂滿載加速時(shí)的啟動(dòng)力矩要求。啟動(dòng)電流要小，避免由于電梯頻繁啟、制動(dòng)對(duì)電網(wǎng)電壓產(chǎn)生較大的影響，并使電動(dòng)機(jī)發(fā)熱。3）具有發(fā)電制動(dòng)的特性，能滿足對(duì)速度控制的要求，保證電梯安全運(yùn)行。4

8、）應(yīng)具有良好的機(jī)械特性，不因負(fù)載變化而引起較大的速度變化。5）調(diào)速電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有良好的調(diào)速特性，保證電梯速度變化平穩(wěn)和平層準(zhǔn)確度。2制動(dòng)器 曳引電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)采用電磁制動(dòng)器，通常為常閉式電磁制動(dòng)器。是電梯的安全設(shè)施，它能防止電梯溜車(chē)，使電梯準(zhǔn)確制動(dòng)停靠。各種電磁制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)有所不同，但其工作原理基本相同，一般由制動(dòng)抱閘線圈、閘瓦、閘瓦架、制動(dòng)輪、抱閘彈簧等組成，如圖2-3所示。 圖2-3電磁式直流制動(dòng)器1-線圈 2-電磁鐵心 3-調(diào)節(jié)螺母 4-閘瓦架 5-制動(dòng)輪 6-閘瓦 7-閘皮 8-彈簧 電磁制動(dòng)器的作用原理即電磁線圈通電產(chǎn)生電磁吸力，促使鐵芯吸合，帶動(dòng)制動(dòng)臂克服制動(dòng)彈簧壓力而繞支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)

9、制動(dòng)瓦張開(kāi)，脫離制動(dòng)輪，制動(dòng)器松閘。當(dāng)電磁線圈失電后，在制動(dòng)彈簧壓力作用下，制動(dòng)瓦緊壓制動(dòng)輪，從而制動(dòng)器抱閘制動(dòng)。電梯常用制動(dòng)器大多數(shù)為直流電磁常閉塊式制動(dòng)器。在簡(jiǎn)易電梯上，則大多采用交流電磁塊式制動(dòng)器。制動(dòng)器多數(shù)采用具有兩個(gè)制動(dòng)閘瓦的外抱式結(jié)構(gòu)。 為了提高制動(dòng)的可靠性，GB7588-2003規(guī)定，電梯制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有一個(gè)機(jī)電式制動(dòng)器(摩擦型)，當(dāng)主電路斷電或控制電路斷電時(shí)，制動(dòng)器必須動(dòng)作。切斷制動(dòng)器電流，至少應(yīng)有兩個(gè)相互獨(dú)立的電氣裝置，如用兩個(gè)獨(dú)立的繼電器或接觸器來(lái)實(shí)現(xiàn)。正常運(yùn)行時(shí)，制動(dòng)器應(yīng)在持續(xù)通電下保持松開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)電梯停止時(shí)，如果其中一個(gè)接觸器的主觸點(diǎn)未斷開(kāi)，最遲到下一次運(yùn)行方向改變時(shí)，應(yīng)

10、防止電梯再運(yùn)行； 所有參與對(duì)制動(dòng)輪或盤(pán)施加制動(dòng)力的制動(dòng)器機(jī)械部件分成兩組裝設(shè)，以滿足當(dāng)一組部件不起作用時(shí)，制動(dòng)輪仍可獲得足夠的制動(dòng)力，能使載有額定載荷的轎廂減速。目前大多采用的是具有兩個(gè)制動(dòng)瓦的外抱式制動(dòng)器。在大型無(wú)齒輪曳引機(jī)上也有采用內(nèi)脹式制動(dòng)器的，禁止使用帶式制動(dòng)器。此外，電梯還可裝設(shè)其他制動(dòng)裝置(如電氣控制中的能耗制動(dòng)等)。 電梯在停止過(guò)程中，電梯運(yùn)行部件的動(dòng)能因摩擦制動(dòng)而轉(zhuǎn)化為制動(dòng)輪上的熱量，若閘瓦表面過(guò)熱，會(huì)減低制動(dòng)輪與閘瓦之間的摩攛系數(shù)，以致降低制動(dòng)力矩。近些年，電梯調(diào)頻控制的拖動(dòng)系統(tǒng)中采用了零速抱閘制動(dòng)技術(shù)，使機(jī)械摩擦制動(dòng)過(guò)程減小到極限狀態(tài)，正常工作條件下的機(jī)械制動(dòng)力矩約等于靜力

11、矩，只有在電梯非正常運(yùn)行時(shí)才有可能產(chǎn)生發(fā)熱問(wèn)題。所以，除平層速度較快或運(yùn)動(dòng)部件慣性較大的電梯外，對(duì)大多數(shù)電梯不存在制動(dòng)器過(guò)熱的問(wèn)題。3減速器 在中、低速電梯中大多采用有齒輪曳引機(jī)。減速器是有齒輪曳引機(jī)的減速傳動(dòng)部件。目前電梯中使用的減速器有蝸桿蝸輪減速器、星型齒輪減速器、擺線型減速器等。大多數(shù)曳引機(jī)采用蝸桿蝸輪減速器，主要是由于蝸桿蝸輪傳動(dòng)的速比大，結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)如圖2-4所示。曳引電動(dòng)機(jī)是通過(guò)聯(lián)軸器與蝸桿連接，蝸輪與曳引輪同裝在一根軸上。圖2-4蝸桿蝸輪減速器 蝸輪蝸桿傳動(dòng)在一定的傳動(dòng)螺旋角內(nèi)，只能是蝸桿驅(qū)動(dòng)蝸輪，不能返過(guò)來(lái)蝸輪驅(qū)動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，這是蝸輪蝸桿傳動(dòng)的自鎖特性。常常把蝸桿蝸輪傳動(dòng)用于

12、起升機(jī)構(gòu)中，在把重物提升后，電動(dòng)機(jī)斷電，蝸桿不再驅(qū)動(dòng)蝸輪，這時(shí)形成重物的下落趨勢(shì)帶動(dòng)蝸輪反過(guò)來(lái)驅(qū)動(dòng)蝸桿。由于電梯使用的蝸桿蝸輪減速器具有自鎖特性，反過(guò)來(lái)驅(qū)動(dòng)不能成立，就保持了重物的提升高度，而不是下落。曳引對(duì)重系統(tǒng)1曳引輪 曳引輪是掛曳引鋼絲繩的輪子，通過(guò)曳引輪與鋼絲繩之間的摩擦力(即牽引力)帶動(dòng)轎廂與對(duì)重做垂直運(yùn)行。曳引輪裝在減速器中的蝸輪軸上，若是無(wú)齒輪曳引機(jī)，裝在制動(dòng)器旁側(cè)，與電動(dòng)機(jī)軸、制動(dòng)器軸在同一軸線上，參見(jiàn)圖2-3所示。 鋼絲繩一方面連接轎廂與對(duì)重，同時(shí)與曳引輪之間產(chǎn)生摩擦牽引力。為了提高曳引力并防止磨損打滑，在曳引輪上加工有曳引繩槽，曳引鋼絲繩就位于繩槽內(nèi)。要求曳引輪強(qiáng)度大、耐磨

13、損、耐沖擊。曳引繩經(jīng)過(guò)曳引輪槽內(nèi)所接觸的弧度稱為包角，包角越大，摩擦力就越大。 為了減小曳引繩的彎曲能力，增加使用壽命，一般希望曳引輪直徑越大越好，但過(guò)大會(huì)使體積增大，減速器速比增大，因此應(yīng)大小適宜，一般要求大于鋼絲繩直徑40倍。 圖2-5蝸桿蝸輪減速器 在曳引輪上加工有曳引繩槽，如圖2-5所示，曳引鋼絲繩分別就位于繩槽內(nèi)。近年來(lái)，電梯曳引輪的槽形大多采用U形槽。這種槽形由于在半圓形槽的底部切制了一條楔形槽，使鋼絲繩在溝槽處發(fā)生彈性變形，部分楔入溝槽中，使摩擦系數(shù)大為增加。U形槽的特點(diǎn)是鋼絲繩變形自由、接觸面大，具有穩(wěn)定的摩擦傳動(dòng)能力，對(duì)鋼絲繩的擠壓應(yīng)力較小。 導(dǎo)向輪安裝在曳引機(jī)機(jī)架上或承重梁

14、上，使轎廂與對(duì)重保持最佳相對(duì)位置，以避免兩者在運(yùn)動(dòng)中發(fā)生相互干涉。 反繩輪是指設(shè)置在轎廂頂和對(duì)重頂上的動(dòng)滑輪及設(shè)置在機(jī)房的定滑輪，曳引鋼絲繩繞過(guò)反繩輪可構(gòu)成不同曳引比的傳動(dòng)方式。2曳引鋼絲繩 曳引鋼絲繩是連接轎廂和對(duì)重裝置的部件，承載著轎廂、對(duì)重裝置、額定載重量等重量的總和。曳引鋼絲繩一般是圓形股狀結(jié)構(gòu)，主要由鋼絲、繩股和繩芯組成。由于曳引鋼絲繩在工作中反復(fù)受彎曲，且在繩槽中承受很高的比壓，并頻繁的承受電梯起動(dòng)、制動(dòng)的沖擊，所以在強(qiáng)度、撓性及耐磨性方面要求較高。 為確保人身安全和電梯設(shè)備的安全，各類電梯的曳引鋼絲繩采用GB8903-1988電梯用鋼絲繩，分為619S+NF和819S+NF兩種，

15、819S+NF型的截面如圖2-6a所示，619S+NF型的截面如圖2-6b所示。兩種均采用天然纖維或人造纖維作芯子。圖2-6鋼絲繩結(jié)構(gòu)示意圖 每臺(tái)電梯所用曳引鋼絲繩的數(shù)量和繩的直徑，與電梯的額定載重量、運(yùn)行速度、井道高度、曳引方式有關(guān)。各類電梯采用的曳引鋼絲繩根數(shù)以及安全系數(shù)一般應(yīng)符合相應(yīng)的規(guī)定。懸掛電梯轎廂的鋼絲繩除雜物電梯外，一般不少于4根，其安全系數(shù)均不小于12。因此發(fā)生若干根鋼絲繩同時(shí)斷開(kāi)，造成轎廂墜落下去的事故是絕對(duì)不會(huì)發(fā)生的。 但是由于電梯安裝人員制作繩頭時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范施工，造成個(gè)別曳引繩與錐套脫離則也發(fā)生過(guò)。而由于使用不當(dāng)和機(jī)電系統(tǒng)故障，如超載或某些機(jī)件損壞，造成轎廂

16、的運(yùn)行速度超過(guò)額定，甚至有可能發(fā)生蹲底事故。 因此，電梯載荷和運(yùn)行速度必須嚴(yán)格控制。轎廂裝載至125額定載荷的情況下應(yīng)保持平層狀態(tài)不打滑；必須保證在任何緊急制動(dòng)的狀態(tài)下，不管轎廂內(nèi)是空載還是滿載，其減速度的值不能超過(guò)緩沖器(包括減行程的緩沖器)作用時(shí)減速度的值；當(dāng)對(duì)重壓在緩沖器上而曳引機(jī)按電梯上行方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)不可能提升空載轎廂。3曳引繩端接裝置 曳引繩端接裝置又稱繩頭組合。繩頭板是曳引繩端接裝置連接轎廂、對(duì)重或曳引機(jī)承重梁、繩頭板大梁的過(guò)渡機(jī)件。繩頭板用鋼板制成，用螺栓或焊接固定在轎廂、對(duì)重或曳引機(jī)承重梁上。板上有固定曳引繩端接裝置的孔，每臺(tái)電梯的繩頭板上鉆孔的數(shù)量與曳引鋼絲繩的根數(shù)相等，孔

17、按一定的形式排列。 每臺(tái)電梯需要兩塊繩頭板。曳引方式為1:1的電梯繩頭板分別焊接在轎架和對(duì)重架上；曳引鋼絲繩的一端通過(guò)曳引繩端接裝置和繩頭板固定在轎頂橫梁上，另一端繞過(guò)曳引繩輪通過(guò)曳引繩端接裝置和繩頭板固定在對(duì)重架上。 曳引方式為2:1的電梯，繩頭板分別用螺栓固定在曳引機(jī)承重梁和繩頭板大梁上；曳引鋼絲繩的一端通過(guò)曳引繩端接裝置和繩頭板固定在曳引機(jī)的承重梁上，另一端繞過(guò)轎頂輪、曳引繩輪和對(duì)重輪，通過(guò)曳引繩端接裝置和繩頭板固定在蠅頭板大梁上。曳引繩端接裝置按結(jié)構(gòu)形式又可分為組合式、非組合式、自鎖楔式等三種，分別如圖2-7所示。a) b) c) 圖2-7曳引繩端接裝置 1-錐套 2-鉚釘 3-繩頭板

18、 4-彈簧墊 5-彈簧 6-拉桿 7-彈簧墊 組合式的曳引繩錐套，其錐套和拉桿是兩個(gè)獨(dú)立的零件，它們之間用鉚釘鉚合在一起。非組合式的曳引繩錐套，其錐套和拉桿是煅成一體的。 曳引繩錐套與曳引鋼絲繩之間的連接方法及固定鋼絲繩端部的方法有各種各樣，多采用合金固定法，即巴氏臺(tái)金澆灌法。 首先將曳引繩頭拆開(kāi)并洗凈鋼絲繩上的油污，然后將鋼絲折彎倒插，做成類似大蒜頭的形狀，穿進(jìn)錐套后再用加熱到熔融狀態(tài)的巴氏合金澆注。或者采用不飽和聚酯或環(huán)氧樹(shù)脂代替巴氏合金，通常用兩三種成分混合流體，幾分鐘內(nèi)即轉(zhuǎn)化為固體，達(dá)到硬化程度后，就能起到巴氏合金的作用。這種固化方式清潔、方便、無(wú)需加熱工具，其吸振性好，可提高疲勞載荷

19、下的使用壽命。連接關(guān)系如圖2-8所示。 圖2-8繩錐套連接裝置1-繩錐套 2-巴氏合金 3-曳引鋼絲繩 自鎖楔形繩錐套由繩套筒和楔形塊組成，如圖2-9所示。鋼絲繩繞過(guò)楔形塊套入套筒，在鋼絲繩拉力作用下，依靠楔形塊與套筒內(nèi)孔的斜面配合，自動(dòng)鎖緊。為防止楔形塊松脫，楔形塊下端設(shè)有開(kāi)口銷(xiāo)。繩端部至少應(yīng)使用三個(gè)繩夾將其緊固。楔形塊兩面的斜度通常是1:5。這種組合方式具有拆卸方便的優(yōu)點(diǎn)，但抗沖擊載荷力較差。圖2-9自鎖式繩錐套連接裝置4對(duì)重系統(tǒng) 對(duì)重系統(tǒng)也稱重量平衡系統(tǒng)。位于井道內(nèi)，通過(guò)曳引繩經(jīng)曳引輪與轎廂連接。包括對(duì)重及平衡補(bǔ)償裝置。 我們知道提升重物時(shí)，需要克服重力對(duì)物體作功。如果電梯處于最佳狀態(tài)，轎廂一邊重力與對(duì)重一邊的重力相等，電梯在上