电梯结构与原理教学作者李乃夫学习任务1学习任务2课件.ppt

学习任务1认识电梯,图1-1 广州塔,一、电梯的发展历程及定义,1.电梯的起源与发展 电梯的历史可以追溯到古代的人力卷扬机学习任务1.1 认识电梯,,2.电梯的定义 在GB/T 7024—2008《电梯、自动扶梯、自动人行道术语》中 对电梯的定义为:服务于建筑物内若干特定的楼层,其轿厢运行在 至少两列垂直于水平面或沿垂线倾斜角小于15°的刚性导轨运动 的永久运输设备二、电梯的分类 按照定义,电梯应是一种按垂直方向运行的运输设备,而在许 多公共场所使用的自动扶梯和自动人行道则是在水平方向 上(或有一定倾斜度)的运输设备1.按用途分类 (1)载客电梯,图1-3 自动扶梯和自动人行道,2.按速度分类,1)低速电梯:额定速度在1m/s以下的电梯,常用于10层以下的建筑 物2)快速电梯:额定速度在1~2m/s之间的电梯,常用于10层以上的建 筑物3)高速电梯:额定速度≥2m/s的电梯,常用于16层以上的建筑物4)超高速电梯:额定速度超过5m/s的电梯,常用于超过100m的建筑 物需要说明的是,随着电梯速度的不断提升,按速度对电梯的分类标 准也会相应改变3.按驱动方式分类 按照驱动方式的不同,电梯可以分为鼓轮(卷筒)驱动(见图1-4a)、 曳引驱动(见图1-4b)、液压驱动等几大类。

图1-4 电梯的驱动方式 1—牵引轮 2—牵引钢丝绳 3—鼓轮 4,6—导向轮 5—轿厢 7—对重 8—曳引轮,4.其他的分类方式 如按控制方式,可分为有专职司机操作与无司机操作;手柄操作和 按钮操作(又分为轿内按钮操作和轿外按钮操作);信号控制、集选 控制和群控电梯等三、电梯的型号 电梯型号的编制有如下规定:,一、电梯的整体结构,学习任务1.2 认识电梯的基本结构,电梯的基本结构如图1-5所示图1-5 电梯的基本结构 1—减速箱 2—曳引轮 3—曳引机底座 4—导向轮 5—限速器 6—机座 7—导轨支 架 8—曳引钢丝绳 9—隔磁板 10—紧急终端开关 11—导靴 12—轿厢架 13—轿门 1 4—安全钳 15—导轨 16—绳头组合 17—对重 18—补偿链 19—补偿链导轮 20—张紧装置 2 1—缓冲器 22—底坑 23—厅门 24—呼梯盒 25—层楼指示灯 26—随行电缆 27—轿壁 28— 轿内操纵箱 29—开门机 30—井道传感器 31—电源开关 32—控制柜 33—曳引电动机 34—制 动器,表1-2 电梯各系统的主要部件与功能,二、电梯的主要部件,图1-6 电梯的曳引系统,1.曳引系统 电梯曳引系统的作用是产生输出动力,通过曳引力驱动轿厢的运 行。

图1-7 曳引机 1—曳引电动机 2—电磁制动器 3—曳引轮 4—减速箱 5—导向轮 6—曳引钢丝绳,2.导向系统 电梯导向系统分别作用于轿厢和对重,由导轨、导靴和导轨架组 成图1-8 电梯的导向系统,图1-9 导轨和导靴,3.轿厢系统 电梯的轿厢用于承载乘客与货物,由轿厢架与轿厢体(轿壁、轿顶 、轿底及操纵箱等)构成,如图1-10所示图1-10 电梯的轿厢,图1-11 称重装置,4.门系统,图1-12 电梯门的基本结构 1—厅门 2—轿门 3—门套 4—轿厢 5—门地坎 6—门滑轮 7—厅门导轨架 8—门扇 9—厅门门框 10—门滑块,图1-13 开关门机构,5.重量平衡系统 重量平衡系统主要由对重架、对重块、补偿装置等组成,如图1-14 所示图1-14 重量平衡系统,6.电气控制系统 电梯的电气控制系统由机房里的配电箱、电气控制柜,以及安装 在电梯各个部位的控制、保护电器所组成图1-15 对重块和对重架,图1-16 配电箱,图1-17 机房电气控制柜,7.安全保护系统 电梯是安全保护要求很高的设备图1-18 限速器和安全钳,图1-19 缓冲器,图1-20 行程终端限位保护开关,一、设备概述,图1-21 亚龙YL-777型电梯安装、 维修与保养实训考核装置的外观,“YL-777型电梯安装、维修与保养实训考核装置”的研发,已作 为全国职业院校技能大赛中职组“电梯维护保养”赛项的指定竞 赛设备。

而且对电梯专业的建设与教学改革起到了极重要的引领 作用该设备解决了长期以来电梯教学设备实用性与教学操作性 难以统一的矛盾,实现了真实的使用功能、整合的教学功能与完 善的安全保障性能三者的完美统一该设备的研发有利于推动专 业的建设与教改的深化,有利于在专业教学中实施任务驱动、项 目教学和行动导向等具有职业教育特点的教学方法,有利于组织 一体化教学,真正实现“做中学、做中教”,达到更理想的教学效,果从而实现教学环境与工作环境、教学内容与工作实际、教学 过程与岗位操作过程、教学评价标准与职业标准的“四个对接” 二、主要技术参数,1)工作电源:三相五线,AC 380V/220V±7.5%,50Hz2)装置尺寸:5000mm×3900mm×7800mm(长×宽×高)3)厅门净尺寸:800mm×1000mm4)提升高度:1800mm5)额定速度:0.2m/s6)中分开门形式7)集选变频控制方式8)安全保护措施:接地保护、过电流、过载、漏电保护及防坠落等 保护功能,符合国家相关的标准9)最大功率消耗≤1.6kW1.结构的真实性 本设备完全采用真实电梯的机构及部件组成,主要有曳引系统、 导向系统、轿厢系统、门系统、重量平衡系统、电力拖动系统、 电气控制系统及安全保护系统。

1)曳引系统:主要由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮、反绳轮等组成 曳引机由永磁同步电动机、制动器等组成,为电梯的运行提供 动力;曳引钢丝绳连接轿厢和对重,驱动轿厢升降2)导向系统:主要由导轨、导靴、导轨支架等组成导靴安装在轿,三、功能特点,厢和对重架上,与导轨配合,强制轿厢运动于导轨上;导轨架主要起 支撑导轨的作用3)轿厢系统:由轿厢架与轿厢体(轿壁、轿顶、轿底及操纵箱等)构 成4)门系统:由轿门、厅门、开门机、门锁装置等组成5)重量平衡系统:由对重架和对重块及补偿装置等组成6)电力拖动系统:由供电系统、曳引电动机、速度反馈装置、调速 装置等组成它主要提供动力,实现电梯调速控制7)电气控制系统:由操纵装置、位置显示装置、控制柜、平层装置 、选层器等组成8)安全保护系统:主要由限速器、安全钳、缓冲器、端站保护装置 等组成2.实训教学的便捷和全面性 为了尽可能反映出设备的真实性,该设备采用钢结构支架的模拟 井道,采用真实的电梯机构及部件,模拟出电梯真实的工作环境表1-4 YL-777型电梯安装、维修与保养实训考核装置可开设的教学实训项目,表1-4 YL-777型电梯安装、维修与保养实训考核装置可开设的教学实训项目,表1-4 YL-777型电梯安装、维修与保养实训考核装置可开设的教学实训项目,表1-4 YL-777型电梯安装、维修与保养实训考核装置可开设的教学实训项目,3.设备的规范性 主流的一体化控制系统,紧凑的机械机构,多重的安全保护,开放式 教学平台,真实、便捷的实训平台,完全符合现场化规范的标准。

4.产品的安全性 本装置设有制动器、限速器—安全钳、上下极限开关、门联锁机 械—电气联动、急停开关、检修开关、缓冲器、防护栏、断相、 错相、关门防夹等多重安全保护措施学习任务2 认识电梯的拽引系统,,电梯曳引机,学习任务2.1 认识电梯电梯曳引机,在“学习任务1.1”中已简略介绍过:电梯曳引系统的作用是 产生输出动力,曳引轿厢的运行1.曳引机 曳引机又称电梯主机,是电梯运行的动力源,它由曳引电动机、减 速箱、曳引轮、电磁制动器和机座等部件组成(见图1-7)图2-1 曳引系统的结构示意图 1—曳引电动机 2—电磁制动器 3—曳引轮 4—减速箱 5—曳引钢丝绳 6—导向轮 7—绳头组合 8—轿厢,图2-2 无齿曳引机的外形,图2-3 有齿曳引机,图2-4 立式曳引机,1)能重复短时工作,频繁起、制动及正、反转2)能适应电源电压(在一定范围的)波动,有足够的起动转矩,且起动 电流较小3)有较“硬”的机械特性,在电梯运行时因负荷的变化造成运行速 度的变化较小4)具有良好的调速性能5)运转平稳、工作可靠、噪声小及维护方便4)减速箱,1)以蜗轮与蜗杆的装配位置来分类,可分为上置式和下置式减速 箱: ① 上置式减速箱的蜗杆安装在蜗轮上方,其特点是箱内蜗杆、蜗 轮的啮合面不易进入杂物,安装维修方便,但润滑性较差。

2)以传动方式来分类,可分为蜗杆、蜗轮传动和斜齿轮传动减速 箱:,蜗杆、蜗轮传动式减速箱使用较多,曳引电动机通过联轴器与蜗 杆相连,带动蜗杆高速转动,由于蜗杆的头数与蜗轮的齿数相差很 大,从而使由蜗轮轴传递出的转速大为降低,而转矩则得到提高图2-5 电磁制动器,1)电磁铁电磁铁的作用是松开闸瓦电磁铁有交、直流之分 直流电磁铁结构简单、动作平稳、噪声小,因此电梯一般均采用 直流电磁铁2)制动闸瓦制动闸瓦用销钉与制动臂相连,其特点是闸瓦可以绕 铰点旋转,在制动器安装略有误差时,闸瓦仍能很好地与制动轮配 合为了缩短制动器抱闸、松闸的时间和减小噪声,制动轮与闸 瓦工作表面之间应有0.5~0.7mm的间隙,可通过制动臂上的定位螺 钉进行调整3)制动弹簧制动弹簧的作用是压紧制动闸瓦,产生制动力矩电磁制动器的工作原理:制动器的电磁线圈与电动机并联,当电动 机通电时电磁线圈同时通电,带动制动臂克服弹簧力使制动闸瓦 张开,电梯运行;当电梯停站(或紧急停车)时,电动机断电,电磁线圈 也断电,制动闸瓦在制动弹簧的压力下抱紧制动轮,使电梯制动图2-6 曳引轮,图2-7 曳引轮绳槽,2.导向轮 导向轮是将曳引绳引导到对重架或轿厢的绳轮,其作用是改变曳 引绳的位置,如图2-8所示(亦可见图1-7、图2-1)。

图2-8 导向轮,电梯的曳引钢丝绳与绳头组合,学习任务2.2 拽引钢丝绳的认识及绳头组合制作,在电梯中,曳引钢丝绳在绕过曳引轮和导向轮后,一端与轿厢 连接,另一端与对重连接,因此电梯轿厢的曳引驱动、速度的 限制、轿厢与对重的重量平衡等,都是通过钢丝绳来实现的 1.曳引钢丝绳 (1)曳引钢丝绳的组成,图2-11 曳引钢丝绳 1—钢丝 2—绳股 3—绳芯,1)钢丝:钢丝绳的基本强度单元,要求有很高的强度和韧性,分为特 级、Ⅰ级和Ⅱ级电梯采用特级钢丝2)绳股:用钢丝捻成的每一根小绳称为绳股相同直径与结构的钢 丝绳,股数多的抗疲劳强度就高电梯用钢丝绳的股数有6股和8 股两种,多采用8股绳3)绳芯:被绳股所缠绕的挠性芯棒,起到支撑固定绳股的作用,绳芯 分纤维绳芯和金属绳芯两种电梯用钢丝绳多采用纤维绳芯,这 种绳芯能增加绳的柔软性,还能起到储存润滑油的作用2)曳引钢丝绳的分类,图2-12 电梯用钢丝绳,1)公称直径:钢丝绳外围的直径,规定不小于8mm公称直径是曳 引钢丝绳的主要规格参数2)破断拉力:整条钢丝绳被拉断时的最大拉力,是钢丝绳中钢丝的 组合抗拉能力;而破断拉力总和是指钢丝在未经缠绕前的抗拉强 度总和。

但钢丝一经缠绕成绳后,由于弯曲变形,其抗拉强度会有 所下降一般钢丝绳的破断拉力为破断拉力总和的85%3)公称抗拉强度:单位钢丝绳截面积的抗拉能力,钢丝绳公称抗拉 强度=钢丝绳破断拉力总和/钢丝截面积总和,单位为N·mm-2破断拉力和公称抗拉强度是曳引钢丝绳的主要性能指标4)安全系数:装有额定载荷的轿厢停靠在最低层站时,一根钢丝绳 (或链条)的最小破断拉力与这根钢丝绳(或链条)所受的最大力之 间的比值计算最大受力时,应考虑下列因素:钢丝绳(或链条)的根 数、回绕倍率(采用复绕法时)、额定载重量、轿厢质量、钢丝绳 (或链条)质量、随行电缆部分的质量以及悬挂于轿厢的任何补偿 装置的质量 电梯曳引钢丝绳的安全系数应不小于下列值:用三根或三根以上,钢丝绳的为12;用两根钢丝绳的曳引驱动电梯为16;卷筒驱动电梯 为121)拉伸力。