電梯的機械結(jié)構(gòu)及相關(guān)問題分析

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摘要：文章主要針對電梯的機械結(jié)構(gòu)，對其中存在的相關(guān)問題進(jìn)行解析，希望能為電梯的安裝維護運營提供一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：電梯;機械結(jié)構(gòu);電梯運行;安全保障

在我國經(jīng)濟飛速發(fā)展的影響下，城市中的高樓大廈越來越多。高層建筑面積與樓層的提升，也為電梯企業(yè)提供了多樣化的發(fā)展空間。近年來，各大商場電梯故障時常出現(xiàn)，引導(dǎo)人們開始思考電梯安全。為了保證電梯運行的安全性，相關(guān)工作人員必須了解電梯的機械結(jié)構(gòu)，分析電梯可能出現(xiàn)的問題，定期對電梯進(jìn)行檢查。

1電梯理解與幾種基本類型

當(dāng)前，階段電梯已經(jīng)成為城市高層建筑中不可缺少的構(gòu)件之一。無論是寫字樓還是居民住宅，電梯在人們生活中都十分常見。但是，電梯對于大多數(shù)人而言并沒有十分全面的了解，即使有了解也只是停留在表面，僅限于建筑中的特定樓層電梯功能的使用。狹義上，電梯按運行的方向可劃分為垂直式和傾斜式，自動扶梯與人行道不在電梯所屬范圍[1]。而廣義上的電梯的概念，即電梯是有專門動力驅(qū)動且可以沿著固定運行軌道完成運動的箱體。換而言之，也就是可以支持平行或是升降運送的機電設(shè)備。在廣義范圍內(nèi)的電梯設(shè)備中，包括了自動扶梯、自動人行道、載貨電梯與載人電梯等。對于電梯的分類，若以電梯運行速度為劃分依據(jù)，則主要有超高速電梯、高速電梯、快速電梯、低速電梯四種。其中，超高速電梯運行速度大于4m/s，一般主要應(yīng)用于分區(qū)控制高層大廈內(nèi)；高速電梯運行速度為2～4m/s，主要運用于高層寫字樓內(nèi)；快速電梯運行速度保持在1～2m/s左右，一般會被用作住宅電梯以及樓層不高于15層的客梯；低速電梯運行速度不足1m/s，主要在貨梯中運用。若以電梯的運用使用方式為劃分依據(jù)，電梯則主要有客梯、觀光梯、貨梯、雜物梯、醫(yī)用梯、船舶梯、車輛梯等。除此之外，當(dāng)前市場中也出現(xiàn)了一些特殊的電梯，如立體停車場用電梯、建筑施工電梯等。

2電梯的機械結(jié)構(gòu)

2.1門系統(tǒng)

針對電梯這種運行設(shè)備，轎廂門系統(tǒng)中涵蓋了廳門、轎門、開關(guān)門系統(tǒng)、門保護裝置四個部件。其中，門系統(tǒng)的作用主要是避免候梯人員出現(xiàn)墜落井道等相關(guān)安全事故，另外便是避免轎廂內(nèi)部人員與井道發(fā)生碰撞。為了保證電梯運行安全，電梯在具體起動前需要事先保證轎門與廳門處于關(guān)閉狀態(tài)?？梢栽趶d門上設(shè)置門鎖，使廳門處于鎖住狀態(tài)，通過鑰匙才能將其開啟。針對電梯中的控制電路，可以通過門鎖微動開關(guān)的使用，合理控制電梯回路接通與斷開操作，以實現(xiàn)電梯起動與運行狀態(tài)的控制。針對電梯的門系統(tǒng)，要對以下幾點進(jìn)行保證：①轎廂還未升至層門且停穩(wěn)前，使層門能夠自動閉鎖；②轎廂處于運動狀態(tài)下，轎廂門要保持在自動閉鎖狀態(tài)。

2.2曳引系統(tǒng)

曳引系統(tǒng)的主要作用是牽引轎廂上下運行，幫助電梯內(nèi)部人員順利到達(dá)指定樓層。該系統(tǒng)中包括曳引機、限速輪、曳引鋼索、導(dǎo)向輪等元件。其中，曳引機也就是電梯主機，同時也是電梯動力裝備。主機根據(jù)自身電機的差異，可以將其分為直流和交流曳引機。根據(jù)減速形式的差異，它可以被分為齒輪和無齒輪曳引機[2]。根據(jù)速度的不同，它可以被劃分為高、中、低以及超高速曳引機。根據(jù)結(jié)構(gòu)的差異，它可以將其分為臥式與立式曳引機。電梯轎廂和對重在同一曳引繩的幫助下，在曳引輪上進(jìn)行懸掛。轎廂的重量與對重重量可以讓曳引輪、曳引繩之間迸發(fā)摩擦力，從而利用曳引機在曳引輪驅(qū)動的基礎(chǔ)上支持電梯轎廂上下運行。

2.3轎廂系統(tǒng)

電梯中的轎廂裝置主要是對電梯乘客進(jìn)行輸送。轎廂內(nèi)主要有轎廂架和轎廂體兩個元件，其中轎廂架用來固定與懸吊轎廂，同時也是轎廂當(dāng)中關(guān)鍵的承載構(gòu)件。為了對轎廂剛度進(jìn)行保證，以免由于轎廂內(nèi)載荷偏心出現(xiàn)轎廂傾斜的現(xiàn)象，在轎架上方設(shè)置了拉條，且拉條的兩側(cè)固定于立梁和下梁中。另外，電梯的轎廂體則是由轎底、轎壁、轎頂、轎門等多個元件構(gòu)成。轎底主要是支撐轎廂所承受的負(fù)荷，前沿設(shè)置了轎門地坎，在地坎上裝載了光滑擋板，光滑擋板的垂直高度要高于0.75m。轎底同樣安裝了轎廂稱重設(shè)備，如果載荷出現(xiàn)超重現(xiàn)象，則會導(dǎo)致電梯無法起動并伴隨報警聲[3]。在轎廂頂部位設(shè)置了用于檢修的照明、操縱裝置與安全窗，主要是為了一旦電梯出現(xiàn)故障，檢修人員能夠快速在橋頂檢修設(shè)備，而電梯內(nèi)人員也能夠通過安全窗逃離到轎廂外。在轎頂部位同樣設(shè)置了防護欄，作用是保障電梯維修人員的安全。轎廂頂部與底部通過轎廂壁進(jìn)行連接。轎廂壁本身具有一定的強度，而轎廂壁板的背面一般需要進(jìn)行加強筋的設(shè)置，以此提升橋廂的機械強度和剛度。

2.4導(dǎo)向系統(tǒng)

導(dǎo)向系統(tǒng)中有導(dǎo)軌、導(dǎo)靴、導(dǎo)軌架三個部位，主要是保證轎廂運行于井道中時可以保持正確的路線，同時避免出現(xiàn)振動過多的現(xiàn)象。如果突然出現(xiàn)緊急情況，導(dǎo)向系統(tǒng)便可以將轎廂立即卡死在導(dǎo)軌部位，以免轎廂墜落和對乘梯人員的人身安全造成威脅。另外，導(dǎo)軌也能夠有效控制電梯升降方向。所以，這意味著對水平方向轎廂和對重移動進(jìn)行了控制，保證井道內(nèi)轎廂和對重二者可以處于相對安全的部位，也避免了轎廂出現(xiàn)傾斜的現(xiàn)象。電梯在井道內(nèi)一般設(shè)置4根導(dǎo)軌，其中2根對轎廂導(dǎo)向，余下2根則是對重架導(dǎo)向。導(dǎo)軌的固定一般通過螺栓、螺母、壓道板實現(xiàn)。

2.5重量平衡系統(tǒng)

重量平衡系統(tǒng)中涵蓋了補償設(shè)備、對重、補償繩和補償纜等元件。對重所用鋼絲繩在曳引輪、導(dǎo)向輪的幫助下和轎廂進(jìn)行連接，同時也對電梯在運行時轎廂和電梯負(fù)載平衡進(jìn)行控制。針對對重重量值，必須要根據(jù)電梯所設(shè)置的額定載重量要求進(jìn)行配置，使其能夠保證電梯一直處于相對安全的狀態(tài)。如果電梯曳引高度超過30m，那么曳引鋼絲繩差重便會直接影響電梯運行的穩(wěn)定和平衡狀態(tài)。所以，務(wù)必要在電梯中設(shè)置補償裝置，如補償鏈、補償纜等。

2.6機械裝置

為了保證電梯運行過程的安全，務(wù)必要在其中增設(shè)限速器、緩沖器以及安全鉗等保護設(shè)備。其中，限速器能夠在電梯運行速度超出極限值時立刻將其停止，且利用繩輪摩擦力提起連桿機構(gòu)，使其發(fā)出報警信號，及時切斷控制電路，使安全鉗被迫做出反應(yīng)，以使轎廂能夠強行停在導(dǎo)軌中，直到全部安全開關(guān)復(fù)位，才能將安全鉗釋放[4]。另外，緩沖器的運用主要是全部保護措施失效后，最后進(jìn)行保護的一道裝置，利用吸收、消耗轎廂中能量的方式，避免轎廂出現(xiàn)極速降落現(xiàn)象，以此保證電梯的運行安全。

3結(jié)語

綜上所述，為了保證電梯的運行安全，必須要對電梯機械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解，根據(jù)實際需求做出相關(guān)的安全舉措，提升電梯所有結(jié)構(gòu)部件的剛度，從而為今后電梯運行質(zhì)量與安全性提供保障。

參考文獻(xiàn)

[1]張書，夏龍軍.可拆裝專業(yè)模型電梯機械結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].機械研究與應(yīng)用，2014，（6）：159-161.

[2]李磊，白起明.電梯的機械裝置與結(jié)構(gòu)[J].科技視界，2015，（24）：118.

[3]馬春雷.關(guān)于電梯機械結(jié)構(gòu)裝置與安全乘梯問題研究——以韓國現(xiàn)代電梯為例[J].城市建筑，2013，（4）：117.

[4]張海莉.基于PLC的電梯教學(xué)模型控制系統(tǒng)設(shè)計[J].淮海工學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2016，（3）：50-54.

作者:鄭雨辰 單位:洛陽理工學(xué)院附屬中學(xué)高二（5）班