电梯安全保护系统【毕业论文-绝对精品】.docx

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1、摘 要电梯安全保护系统一般由机械安全保护装置和电气安全保护装置两大部分组成。 机械安全保护装置主要有限速器和安全钳、缓冲器、制动器、层门门锁与轿门电气联 锁装置、门的安全保护装置、轿顶安全窗、轿顶防护栏杆、护脚板等；电气安全保 护有直接触电的防护、间接触电的防护、电气故障的防护、电气安全装置等, 其中一 些机械安全装置往往需要电气方面的配合和联锁装置才能完成其动作和可靠的效果。 本文从各个装置的功能及其设置作了简要论述。关键词：安全保护系统；机械安全保护装置；电气安全保护装置Abstr actThe safe protection system of the lift is generally

2、 made up of mechanical security protector and electric security protector.Machinery safe protector is mainly composed of limited peed device, security pincers, buffer,brake, layers of door between lock, sedan chair door electric interlock, security protector, sedan-chair of door carry security windo

3、w, sedan-chair carry guard rail and protect foot board etc.Electric safe protection is composed of shelter of electric shock directly and indirectly, protection from electric trouble, electric safety device etc.Some mechanical safety deice often needs electric support and interlock to finish their m

4、ovements.This article briefly discussed the function and demand for set up of some devices.Key wor ds: Safe protection system, Machinery safe protector, Electric safe protection目录1 绪论21 . 1 本 课 题 背 景 及 意 义21 . 2 本 课 题 基 本 内 容 及 关 键 问 题31 . 3 本 课 题 的 发 展 前 景32 无机房电梯的关键技术42 . 1 井 道 布 置42 . 2 连 体 轿 厢 轿

5、 架72 . 3 顶 层 高82 . 4 通 风 照 明92 . 5 紧 急 操 作92 . 6 控 制 系 统1 02 . 7 主 要 参 数1 03 电梯安全保护系统123 . 1 机 械 安 全 保 护 装 置1 23 . 2 电 气 安 全 保 护 装 置2 04 结束语24谢 辞25参考文献261 . 1 本 课 题 背 景 及 意 义1 绪论随着城市化进程的加速，越来越多的高层民用建筑开始交付使用。作为现代建筑 必不可少的乘载工具电梯，已经成为和居民日常生活关系非常密切的设备之一。无机房电梯能够最大限度地加大建筑物的有效面积，不断降低成本而又缩短销售周 期，在通过提高技术指标、降低

6、能源消耗和运行成本的同时，不断符合环保要求；力 求最终满足地产精英严谨的思维方式和经营方式的同时，尽显个性化设计。为了满足 建筑市场的需求, 自从九十年代以来, 世界著名跨国电梯公司 OTI S、KONE、MTTSUBI SHI 等纷纷研制无机房电梯, 并分别在 1997 年上海第二届和 1998 年北京第三届中国国际 电梯设备及技术展览会上先后推出无机房电梯实物展品或录像介绍. - - - 无机房电梯 不是电梯无机房的简单局部改进, 而是电梯技术的一次意义深远的多方面变革. 这是 因为目前无机房电梯采用的一些关键技术, 将会推广应用到其他电梯产品上, 进而带 动整个电梯行业的技术进步. 目前

7、在欧洲 55%的住宅采用无机房电梯，在日本小高层 住宅选择无机房电梯更高达 70%，所以在住宅、宾馆、商场等项目中选择无机房电梯 也即将成为中国地产精英最前沿的关注焦点。无机房电梯的主要优点有：（一）节省空间。省去独立机房的设计，大在降低了 顶层高度，从而使建筑物的有效面积大幅增加，同时满足建筑设计美学要求，更富于 个性。（二）节约成本。机房建筑与设备施工费用不再发生，既降低了成本而又缩短 销售周期，而且增大了业主的可租/出售面积。（三）灵活自如。消除机房的限制，有 多种多样的轿厢尺寸可供选择，所以提供给工程师更多的自由空间，完美地配合建筑 风格。（四）节能环保。采用高效曳机和变频驱动系统，消

8、耗能量仅为传统电梯的 60%， 而且彻底消除齿轮及电机高速运转的噪声。1 . 2 本 课 题 基 本 内 容 及 关 键 问 题电梯随着我国房地产业的快速发展也快速发展起来，电梯的使用变得日益普遍。 电梯在日常使用中出现故障也日益引起人们的注意，也是电梯生产者、使用者及管理 者关注的主要问题，如何减少电梯运行过程中的故障是摆在电梯业内人士的重要课 题。电梯故障是指由于电梯机械零件或电气控制系统中的元器件发生异常，导致电梯 不能正常工作或严重影响乘坐舒适感，甚至造成人身伤害或设备事故的现象。本课题针对电梯，尤其是无机房电梯的特点，对其主要的安全保护系统进行分析。 关键问题是：1. 机械安全保护装

9、置2. 电气安全保护装置1 . 3 本 课 题 的 发 展 前 景在合理利用空间、节省建筑成本以及提高运行的效率等方面，无机房曳引机驱动 的电梯给各种类型的建筑带来了独一无二的利益。无机房曳引机驱动的电梯在材料和 能量效率方面的优越性正符合当今环保意识日渐增强的市场设计需要，进而使之成为 现代建筑的最佳选择。无机房电梯不是简单的将电梯机房去掉，而是电梯观念上的变 革和进步。无机房电梯的应用，节省了建筑物的空间，减少了建筑的成本，为建筑物 的外观设计带来更大的灵活性，更重要的是一些随之应用的新技术、新部件，使电梯的性能进一步提高，更加节能，更加环保，代表着电梯工业的重要发展方向。2 . 1 井

10、道 布 置2 无机房电梯的关键技术无机房电梯的首要难题是在不设机房的条件下, 如何将轿厢、对重、驱动主机、 控制柜、限速器等关键部件布置在一般电梯井道内。如果取消机房后，通过加大井道 截面尺寸或者增加井道顶层高度来解决这一问题，那将得不偿失。解决无机房井道布 置这个难题的主要途径是巧妙利用井道空间、研制特殊电梯部件和开发新型驱动方 式。一、巧妙利用井道空间 可以用做无机房曳引驱动电梯布置驱动主机和控制柜的井道部位有：A) 井道顶层空间。这一方案是采用专门设计制造的扁形盘式驱动主机使其能安 放在井道顶层轿厢和井道壁之间，而把控制柜与顶层层门装成一体。其主要优点是驱 动主机和限速器与有机房电梯受力

11、工况相同以及控制柜调试维修方便。其主要缺点是 电梯额定载重量、额定速度和最大提升高度受驱动主机外形尺制约和紧急盘车操作复 杂困难。B) 井道侧壁开孔空间。这一方案是将驱动主机和控制安放在顶层井道侧壁预留 开孔之内。其最大优点是可以增加电梯额定载重量、额定速度和最大提升高度和能够 选配普通电梯使用的驱动主机和限速器，而且安装维修和紧急盘车操作也较方便。其 主要缺点是需要适当增加顶层预留开孔井道侧壁的厚度和在井道壁开孔外侧装设检 修门。C) 井道底坑空间。这一方案是将驱动主机安放在底坑内，而把控制柜挂在靠近 底坑的轿厢和井道壁之间。其最大优点是增加电梯额定载重量、额定速度和最大提升 高度不受驱动主

12、机外形尺寸限制和紧急盘车操作方便容易。其主要缺点是由于驱动主 机和限速器受力工况与普通电梯不同，因此必须进行改进设计。 二、研制特殊电梯部件无机房电梯取消机房后，为了满足不同井道布置的需要，已经投入使用的主要特 殊电梯部件有：A) 结构紧凑并可满足不同工况的新型驱动主机; B) 具有较高灵活性、方便性和可靠性的控制柜;C) 构造简单且能减小宽度和高度外形尺寸的连体轿厢轿架; D) 为了减小井道顶层高度而可以进行伸缩安装的轿顶护栏;E) 符合 GB7 5 8 8 规定和可以设在井道不同位置的新型限速器; F) 能够装在轿架梁上端或下端的单提位安全钳系统;G) 既符合 GB7 5 8 8 缓冲行程

13、的规定又具有最小安装尺寸的新型缓冲器;H) 简单方便和安全可靠的紧急操作装置。 三、开发新型驱动方式开发各种新型驱动方式是无机房电梯的一个重要发展方向。普通电梯由于能把驱 动主机安放在具有足够空间的机房内，因此通常采用1 ：1 钢丝绳曳引驱动。对于无 机房电梯来说，如不采用新的驱动方式，是很难解决井道布置这一难题的，因此出现 下述各种新型驱动方式。已经开发问世的新型驱动方式主要有直线电机直接驱动轿厢或对重、摩擦传动机 构直接驱动轿厢以及钢丝带曳引驱动轿厢和对重。它们共同的思路是通过压缩驱动主 机尺寸或者简化传动机构环节来处理井道布置问题。A）直线电机驱动- - 这种驱动方式可以不要对重，将永久

14、磁铁直接安装在轿厢上而把线圈固定在对应侧的井道壁上，通过组成的直线电机直接驱动轿厢上下运动。另 外也可将线圈安装在对重上而把永久磁铁固定在对应侧的井道壁上，通过组成的直线 电机间接驱动轿厢上处运动。B）磨擦轮驱动- - 这种驱动方式是把带有磨擦轮的驱动主机直接安装在轿厢底 部，使其与特制的轿厢导轨接触并借助压轮施加一定的正压力，这样通过驱动主机带 动磨擦轮旋转时产生的磨擦力来驱动轿厢沿着导轨上下运动。C）钢丝带曳引驱动- - 这种驱动方式的重大改进是采用扁形钢丝带代替园形钢丝 绳，这样在同样绳经比条件下，大大减小了曳引轮直径，再加上采用2 ：1 曳引比， 使曳引驱动转矩进一步减小和曳引轮转速更

15、加提高，因此大大压缩了驱动主机外形尺 寸，以致可以容易地将其安放在井道顶层轿厢和井道壁之间。上述三种驱动方式是为了解决无机房电梯的井道布置而先后出现的，各有优缺 点，均待改进完善，究竟哪种方式能脱颖而出还要通过市场竞争和长期使用进行检验。具有革命性的方案通力的驱动技术：碟式马达技术（EcoDisk）。通力碟式 马达之所以可以称为是革命性的方案，就在于它完美地实现了无齿轮的驱动。该驱动 方式的关键技术：（1）该马达采用碟式扁平结构，可以达到一箭三雕的效果。首先可以增大电机 的等效直径，在同样的电磁力下也就增大了电机的输出转矩；其次扁平结构也是能将 曳引机置于井道中导轨后面的必要条件；再次扁平结构

16、的采用有利于电机的散热，这 就为尽量增加电机中的电流创造了条件。这个设计方案可以增加的转矩倍数接近 2.0。（2）使用同步电动机驱动，电机转子中采用最新的稀土永磁材料取代励磁系统。 大家知道同步电机的功率因数可以接近甚至达到 1.0，而功率因数的提高意味着在其 它电参数不变的情况下，电机有效转矩的提高。功率因数的提高以及励磁系统的取消 也大大提高了电机的运行效率，同时如前所述同步电机中的磁场也可以比异步电机中 的更强。综合磁场和功率因数两个方面使得电机转矩可增加的倍数约为 2.0。（3）设法将曳引轮的直径降至最小，这样所需的电机的输出转矩也小可以减。 但是曳引轮直径减小后，钢丝绳的起码径也应相

17、应减小，以满足两者直径之比大于 40。这一措施相当于增大电机转矩的倍数也接近 2.0。（4）采用 2：1 的绕绳方式，在不增加曳引轮绳槽数量的情况下，这是保证钢丝 绳安全系数的必要措施，这也相当于增大电机转矩 2.0 倍。（5）设法用足马达的承载能力。众所周知，不管是直流电机还是交流电机，其 额定转矩与最大转矩之间都还有一定的裕量，也就是所谓的电机转矩过载倍数。一般 情况下，直流电机的过载倍数为 1.5-2.0，笼型感应电机的为 1.8-2.0，绕线型感应电 机为 2.0-2.5,而同步电机为 2.0-2.5。如果采取某些特殊措施，转矩过载倍数还可更高。 在满足电梯起制动的要求和电机发热两个前

18、提下，尽量使电机的额定转矩接近其最大 转矩，以充分利用电机产生转矩的能力。通过分析我们也可以看出，这些措施实际上是互相关联而不是彼此独立的，正是 它们的完美才造就了 EcoDisk 系统这一伟大的成就，它是电梯技术进步中的一个里程 碑。通力 KONE 公司研发的碟式马达技术，不仅是一种实用的方案，而且由于它采 用了众多综合技术，还实现了无齿轮驱动，无论从节能经济性、结构紧凑性、坚固可 靠性、低成本可扩充性，还是从安全性等方面来看它都是目前最好的方案。2 . 2 连 体 轿 厢 轿 架由于把轿厢轿架做成一体，不仅能够压缩外部尺寸，而且可以简化轿厢轿架的结 构，所以连体轿厢轿架是无机房电梯应该采用

19、的一项先进技术。一、立梁嵌接轿壁- -为了压缩轿架的外部尺寸，便于无机房电梯的井道布置; 把轿架立梁与轿厢轿壁嵌接的设计优点有三：其一可使轿架导轨方向尺寸减小1 0 0 mm 以上; 其二立梁与轿壁嵌接后刚度互补和强度提高; 其三型钢立梁的槽形空间可以安 放轿厢操纵盘和开设轿厢自然通风孔。二、上梁拼成轿顶- - 连体轿厢轿架把型钢上梁与几块成型钢板组成拼装轿顶 的好处如下：一是可以减小轿厢轿架的高度尺寸; 二是上梁与轿顶拼成一体后刚度互 补和结构简化; 二是型钢上梁的槽形空间可以安放轴流风机和用作线槽进行布线。三、可装压重轿底- - 把轿厢内外轿底做成一体后放在曳引悬挂横梁上是连体 轿厢轿架的

20、另一个特点，好处有三：其一压缩了轿底的高度尺寸; 其二简化了结构和 减轻了重量; 其三内外轿底合一后刚度增大和强度提高，便于装设压重。无机房电梯 为了选配小型驱动主机，通常采用2 ：1 曳引驱动，这在某些特殊情况下可能发生轿 厢无法下行而曳引绳打滑，因此在轿底装设压重是解决这一问题的有力措施。四、万向缓冲靴- -由于轿厢和轿架做成一体后在它们中间取消了减振装置， 因此装在连体轿厢轿架上的导靴应该选用具有多个方向缓冲作用的产品。目前多数轿 厢导靴在导轨轨顶方向装有预紧力可调的弹簧，而在导轨轨侧方向只设减振橡胶垫。 对于连体轿厢轿架来说，为了弥补取消的减振装置，应该选用至少在轿厢导轨轨顶和 轨侧三

21、个方向具有预紧力可调的导靴，以加大对轿厢的减振作用。如果选用万同缓冲 导靴可能减振效果更好，这在目前电梯配件产品中可以选配到的。五、曳引悬挂横梁- - 采用2 ：1 曳引的连体轿厢轿架，一般通过减振橡胶垫将 其安放在悬挂横梁上，这样驱动主机即可通过绕过装在悬挂横梁上二个返绳轮的钢丝 绳驱动轿厢沿着导轨上下运动。为了防止减振装置在轿厢超载或冲顶墩底时，不被压 坏或者错位，应该在连体轿厢轿架和悬挂横梁之间设置限位和防跳螺栓。另外为了减 缓轿厢运行时的垂直和水平振动，减振橡胶垫应该具有稳定的工作刚度和较长的使用 寿命。2 . 3 顶 层 高无机房电梯取消高于建筑物顶层的专用机房后，如何减小井道顶层高

22、度是第二个 难题。这是因为当井道顶层超过建筑物主体高度时，将使不设机房变得几乎没有意义。一、轿厢- - GB7 5 8 8 5 . 7 . 1 . 1 规定“轿顶最高面积的水平面，与位于轿顶投 影 部 分 的 井 道 顶 最 低 部 件 的 水 平 面 之 间 的 自 由 垂 直 距 离 应 不 小 于 1 . 0 +0 . 0 3 5 V2 ( m) 。”和8 . 1 . 1 规定“轿厢内部净高度不得小于2 m。”因此在符合 上述规定的前提下通过压缩轿厢高度来减小井道顶层高度的唯一途径就是选取最小 轿厢内部净高度和尽量减小吊顶所占轿厢高度空间。二、轿顶护栏- -GB7 5 8 85 . 7

23、. 1 . 1C) 规定“井道顶的最低部件与固定在 轿厢顶上的设备的最高部件之间的自由距离，应不小于0 . 3 +0 . 0 3 5 V2 ( m) 。”当轿 厢顶部装有安全护栏时，绝大多数情况下轿顶护栏将是轿厢顶上的最高部件和成为决 定顶层高度的关键因素。由于设置轿顶护栏的目的是为了安装或检修电梯时防止操作 人员坠入井道，而电梯正常运行时轿顶不允许站人，因此可把轿顶护栏设计成插接式， 当进行安装检修操作时把活动部分提高到安全高度并销接，而在开始正常运行前再将 活动部分退回到较低位置。三、对重- - 为了对重利用井道截面，无机房电梯通常将对重与驱动主机布置 在轿厢与井道壁的同侧空间之内。当电梯

24、额定载重量较小和相应的井道截面尺寸有限 时，常常通过增加对重高度来压缩其需要占据的井道垂直方向投影面积，这样会出现 对重而不是轿厢决定顶层高度的情况。解决这一问题的方法有二：其一与前顶层极限 开关理由相同而减小底层极限开关的起作用安装距离; 其二在不改变对重与缓冲器安 装距离的条件下降低对重缓冲器的安装高度。四、极限开关- - GB7 5 8 8 1 0 . 5 . 1 规定“电梯应设有极限开关，并应设置在 尽可能接近端站时起作用而无误动作危险的位置上，极限开关应在轿厢或对重接触缓 冲器之间起作用，并在缓冲器被压缩期间保持其动作状态。”而 GB7 5 8 8 5 . 7 . 1 . 1 又规定

25、确定曳引驱动电梯顶部间距的前提是当对重完全压在它的缓冲器上，因此极限 开关的安装位置与轿厢在顶层时对重与缓冲器的安装距离有关，所以应该在条件允许 情况下减小顶层极限开关起作用的安装距离，以便减小轿厢位于顶层时对重与缓冲器 的安装距离，最终达到减小井道顶层高度的目的 。五、井道顶最低部件- - GB7 5 8 8 5 . 7 . 1 . 1 B) 和 C) 规定说明井道顶层高度 与井道顶最低部件有关。井道部件通常是指安装检修吊钩、悬挂装置承重梁和钢丝绳 固定装置等，为了减小井道顶层高度，应当把井道顶部件安放在井道顶层轿厢与井道 壁之间。2 . 4 通 风 照 明无机房电梯不设机房后如何处理井道通

26、风、机房通风和机房照明是容易忽略的问题。一、井道通风- -GB7 5 8 85 . 2 . 3 规定“在井道顶部应设置通风孔，其面积不得小于井道水平断面面积的1 %。”通风孔可直接通向室外，或经机房或滑轮间通向 室外。有机房电梯的井道顶部通常设有电缆导线、曳引钢丝绳、限速器绳等开口，其 总合面积一般可达到1 %井道断面面积的通风要求，因此无需开设专用通风孔。对于 无 机 房 电 梯 来 说 ， 取 消 机 房 后 应 该 在 井 道 顶 部 开 设 专 用 通 风 孔 ， 否 则 将 不 符 合 GB7 5 8 8 规定，另外也会增大电梯的运行噪声。二、机房通风- -GB7 5 8 86 .

27、3 . 5 规定“机房必须通风，以保护电动机、设备以及电缆等，使它们尽可能地不受灰尘、有害气体和潮气的损害。”和6 . 3 . 5 . 2 规定“机房内的环境温度应保持在5 - 4 0 度之间。”对于无机房曳引驱动电梯来说，驱 动主机通常采用顶层内上置、底坑内下置和井道壁开孔内侧置，可以把井道看作机房， 因此只要设计中考虑了井道通风。即可满足 GB7 5 8 8 对机房提出的通风和温度要求。三、机房照明- -GB7 5 8 86 . 3 . 6 规定“机房应设有固定式电气照明，地板表面上的照度应不小于 2 0 0 LX。”照明电源应符合 1 3 . 6 . 1 的要求。在机房内靠近入 口的适当

28、高度处应设有一个开关，以便进入时能控制机房照明。机房内应设置一个或 多个电源插座，主要目的是为电梯在机房内进行安装、调试、维修和紧急盘车操作提 供足够的照明。对于无机房电梯来说，应该根据驱动主机和控制柜的安装位置参照上 述规定设计照明电源、电源开关和电源插座，以保证驱动主机、控制柜、限速器等部 件能在足够条件下进行安装、调试、维修和紧急盘车操作。2 . 5 紧 急 操 作GB7 5 8 81 2 . 5 . 1 规定“如果向上移动额定载重量的轿厢，所需的操作力不大 于4 0 0 N，电梯驱动主机应装设手动紧急操作装置，以便借用平滑的盘车手轮将轿厢 移动到一个层站。”无机房电梯由于井道布置困难，

29、一般不采用应急备用电源进行紧 急操作，因此如何装设手动紧急操作装置也是无机房电梯一大难题。具体难度有三： 其一紧急操作装置如何简单方便地与驱动主机接合或脱开; 其二操作人员站在何处紧 急盘车操作; 其三如何检查轿厢是否进入开锁门区。一、顶层井道外盘车- - 当把驱动主机安放在井道顶层内时，在顶层层门处开 洞，操作人员站在顶层层门外通过专用机构打开驱动主机制动器，然后利用轿厢和对 重的重量差驱动轿厢运动，同时通过层门洞口观察轿厢是否进入开锁门区。这一方法 的主要问题是当轿厢和对重接近平衡载荷时，不能确保轿厢产生运动。另外利用制动 器控制轿厢运动的操作也不够安全。二、底坑井道内盘车- -当把驱动主

30、机安放在井道底坑内时，操作人员进入底坑进行盘车操作与在机房操作一样简单方便，但问题是当停车故障正好发生在轿厢处 于底层开锁区上方时，操作人员无法进入底坑。如能在底坑处装设检修门，则此问题 可迎刃而解。三、井道壁外平台盘车- - 当把驱动主机安放在井道壁开孔空间内时，操作人 员可以打开检修门站在平台上，进行盘车操作。这一方法的问题是当检修门能装在建 筑物内侧时，操作人员可借助临时平台进行操作，但如果检修门必须装在建筑物外侧 时，则需要在建筑物外面设置爬梯和简易悬臂平台。2 . 6 控 制 系 统由于无机房电梯不设机房，因此它的控制系统和普通电梯相比具有更高的方便 性、灵活性和可靠性。一、方便性-

31、 - 无机房电梯控制系统的方便性主要是指下述几个方面：第一电 气设备的选型与安装应有利于井道内动力电路、安全电路、照明电路和控制电路的井 道布线; 第二控制框外形应能满足连体型、壁挂型和轻便型的特殊尺寸要求; 第三控 制柜的设计应能适应连体型、壁挂型和轻便型的特殊安装要求; 第四不管控制柜放在 什么位置和采用哪种形式都能进行检修操作。二、灵活性- - 为了便于电气布线，无机房电梯的控制柜通常安放在靠近驱动 主机的位置，主要有三种形式：其一当驱动主机安装在井道底坑内时，控制柜放在顶 层并与层门做成连体型; 其二当驱动主机安装在井道底坑内时，控制柜放在井道底层 轿厢与井道壁之间并做成壁挂型; 其三

32、当驱动主机安装在井道壁开孔空间内时，控制 柜放在同一开孔并做成轻便型。三、可靠性- - 无机房电梯的井道布置比普通电梯紧凑得多，这增加了控制系 统的检修难度，因此应该具有更高的可靠性。设计中应特别注意下述问题：一是控制 系统选用的电气设备和元器件应该具有较长的使用寿命和较高的工作可靠性，以便减 少检修工作量; 二是放在井道附近的控制柜容易和电气线路产生干扰，因此在控制系 统设计中应采取更加得力的软件和硬件抗干扰措施; 三是应该采用串行通讯先进技 术，以便减少井道电缆和导线的数量以及提高信号交换的可靠性。2 . 7 主 要 参 数由于无机房电梯不设机房，所以额定载重量、额定速度和最大提升高度三个

33、主要 参数受到了井道布置的制约。一、额定载重量- - 曳引驱动无机房电梯的关键技术之一是如何压缩驱动主机 的外形尺寸，以便解决井道布置的困难。曳引转矩是决定驱动主机尺寸的主要因素之 一，而它直接与载重量和曳引轮直径有关。GB7 5 8 8 9 . 1 . 1 和9 . 2 . 2 分别规定了曳引钢丝绳的公称直径不小于8 mm 和曳引轮的节园直径与钢丝绳的公称直径之比不于4 0 。在满足上述规定和载重量相同的前提下，减小曳引转矩的方法有三：其一采用2 ：1 曳引比，使钢丝绳拉力减小一半; 其二8 mm 钢丝绳曳引驱动，使曳引轮节园直径减 到3 2 0 mm; 其三采用钢丝带曳引驱动，使曳引轮直径

34、减到更小。二、额定速度- - 无机房电梯额定速度的大小是决定驱动主机外形尺寸的另一 个重要因素。提高电梯运行的额定速度必然加大电动机和减速器的驱动功率，毫无疑 问将导致驱动主机外形尺寸的增大，同样会带来井道布置的困难。另外提高额定速度 后还会给无机房电梯带来如何降低振动和噪声的新问题。三、最大提升高度- -制约无机房电梯井道布置的另一个主要参数是最大提升 高度。它的影响主要反映在二个方面：一个方面是增加电梯提升高度会加大轿厢悬钢 丝绳、随行电缆和平衡补偿链的重量，故使曳引转矩随之增加，最终导致驱动主机外 形尺寸加大和井道布置困难; 另一个方面是无机房电梯的驱动主机、悬挂绳头、返绳 滑轮、限速器

35、等部件常常安装在与井道内壁固接的轿厢导轨、对重导轨或承重梁上， 因此增加电梯提升高度，也会加大导轨、承重梁和井道内壁的支承力。综上所述，额定载重量、额定速度和最大提升高度既是限制无机房电梯使用的约 束条件，也是促进电梯技术的发展动力。随着各种新技术的出现和发展，三个主要参 数正在逐步增大。3 电梯安全保护系统电梯是频繁载人的垂直运输工具，必须有足够的安全性。电梯的安全，首先是对 人员的保护，同时也要对电梯本身和所载物资以及安装电梯的建筑物进行保护。为了 确保电梯运行中的安全，在设计时设置了多种机械、电气安全装置：超速保护装置 限速器、安全钳；超越行程的保护装置强迫减速开关、终端限位开关。终端极

36、限 开关分别达到强迫减速、切断方向控制电路、切断动力输出( 电源) 的三级保护；冲顶 ( 蹲底) 保护装置缓冲器；门安全保护装置层门门锁与轿门电气联锁及门防夹 人的装置；轿厢超载保护装置及各种装置的状态检测保护装置( 如限速器断绳开关、 钢带断带开关) 确保功能完好下电梯工作以及电气安全保护系统供电系统保护、电机过载、过流等装置及报警装置等。这些装置共同组成了电梯安全保护系统， 以防止任何不安全的情况发生。电梯安全保护系统中所配备的安全保护装置一般由机械安全保护装置和电气安全 保护装置两大部分组成。但是有一些机械安全保护装置往往需要和电气部分的功能配 合和联锁，装置才能实现其动作和功效的可靠性

37、。例如层门的机械门锁必须和电开关 联结在一起的联锁装置。3 . 1 机 械 安 全 保 护 装 置一、限速器包括惯性式限速器，卧轴离心式限速器和立轴离心式限速器，当电梯运行速度超 过一定值时限速器动作。较为常用的限速器是离心式限速器。如图 1 所示是离心式带夹绳钳的限速器。当轿厢运行时限速器绳带动限速器绳轮旋转，通过拉簧 13 使同轴的离心甩块旋转并向外甩开。当电梯超速时甩块首先将开关打板 2 打动，使电气触点断开，切断安全电路。在下行时若电梯还在继续超速，由于甩块的进一步甩开将夹绳打板 10 打动，使正常时被夹绳打板卡住的夹绳钳块掉下卡住限速器绳。卡绳的力量可由弹簧 4 进行调节。图 1 甩

38、块式弹性夹持式限速器1 开 关 打 板 碰 铁 ； 2 开 关 打 板 ； 3 夹 绳 打 板 碰 铁 ； 4 夹 绳 钳 弹 簧 ； 5 离 心 重 块 弹 簧 ；6 限 速 器 绳 轮 ； 7 离 心 重 块 ； 8 电 开 关 触 头 ； 9 电 开 关 ； 10 夹 绳 打 板 ； 11 夹 绳 钳12 轮 轴 ； 13 拉 簧 ； 14 限 速 器 绳二、安全钳常见的安全钳有瞬时型安全钳，渐进式安全钳和具有缓冲作用的瞬时式安全钳。 如图 2 所示，是使用最广泛的楔块瞬时式安全钳，钳体一般由铸钢制成，安装在轿厢的下梁上。每根导轨由两个楔型钳块( 动作元件) 夹持，也有只用一个楔块单边动

39、 作的。安全钳的楔块一旦被拉起与导轨接触楔块自锁，安全钳的动作就与限速器无关， 并在轿厢继续下行时，楔块将越来越紧。图 2 楔块瞬时式安全钳1 拉 杆 ； 2 安 全 钳 座 ； 3 轿 厢 下 梁 ； 4 楔 ( 钳 ) 块 ； 5 导 轨 ； 6 盖 板限速器和安全钳系统的工作原理： 限速器是速度反应和操作安全钳的装置。当轿厢运行速度达到限定值时( 一般为额定速度的 115以上) ，能发出电信号并产生机械动作，以引起安全钳工作的安全 装置。所以限速器在电梯超速并在超速达到临界值时起检测及操纵作用。安全钳是由于限速器的作用而引起动作，迫使轿厢或对重装置制停在导轨上，同 时切断电梯和动力电源的

40、安全装置。安全钳则是在限速操纵下强制使轿厢停住的执行 机构。限速器绳的张紧轮安装在井道底坑。限速器绳绕经限速器轮和张紧轮形成一全封 闭的环路，其两端通过绳头连接架安装在轿厢架上操纵安全钳的杠杆系统。张紧轮的 重量使限速器绳保持张紧，并在限速器轮槽和限速器绳之间形成摩擦力。轿厢上、下 运行同步地带动限速器绳运动从而带动限速器轮转动。如 图 3 所 示 。图 3 限速器装置的传动系统1 限 速 器 ， 2 张 紧 轮 ， 3 重 砣 ， 4 固 定 螺 钉 ， 5 连 接 轿 厢 架安全钳装置装设在轿厢架或对重架上，它由两部分组成: ( 1) 操纵机构：它是一组 连杆系统，限速器通过此连杆系统操纵

41、安全钳起作用。如图 4 中的 6，图 5 中的 6。 ( 2) 制停机构：也叫做安全钳( 嘴) ，作用是使轿厢或对重制停，夹持在导轨上。如图 4 中的 1，图 5 中的 5。图 4 限速器与安全钳联动原理示意图1 安 全 钳 ， 2 轿 厢 ， 3 眼 速 器 绳 ， 4 张 紧 轮 ， 5 限 速 器 ， 6 连 杆 系 统图 5 限速器与安全钳联动原理侧面示意图1 限 速 器 ； 2 限 速 器 绳 ； 3 张 紧 轮 ； 4 限 速 器 断 绳 开 关 ； 5 安 全 钳 ； 6 连 杆 系 统 ；7 安 全 钳 动 作 开 关 ； 8 眼 速 器 绳 头安全钳需要有两组，对应地安装在与

42、两根导轨接触的轿厢外两侧下方处。常见的 是把安全钳安装在轿厢架下梁的上面。如图 4 和图 5 所示，限速绳两端的绳头与安全钳杠杆的驱动连杆相连接。电梯正 常运行时，轿厢运动通过驱动连杆带动限速器绳和限速器运动，此时，安全钳处于非 动作状态，其制停元件与导轨之间保持一定的间隙。当轿厢超速达到限定值时，限速 器动作使夹绳夹住限速器绳，于是随着轿厢继续向下运动，限速器绳提起驱动连杆促 使连杆系统 6 联动，两侧的提升拉杆被同时提起。带动安全钳制动楔块 1 与导轨接触， 两安全钳同时夹紧在导轨上，使轿厢制停。安全钳动作时，限速器的安全开关或安全 钳提拉杆操纵的安全开关，都会断开控制电路，迫使制动器失电

43、制动。只有当所有安 全开关复位，轿厢向上提起时，才能释放安全钳。安全钳不恢复到正常状态，电梯不 能重新使用。正常运行的轿厢，一般发生坠落事故的可能性极少，但也不能完全排除这种可能 性。一般常见的有以下几种可能的原因：1. 曳引钢丝绳因各种原因全部折断；2. 蜗轮蜗杆的轮齿、轴、键、销折断；3. 曳引摩擦绳槽严重磨损，造成当量摩擦系数急剧下降，而平衡失调，轿厢又超 载，则钢丝绳和曳引轮打滑；4. 轿厢超载严重，平衡失调，制动器失灵；5. 因某些特殊原因，例如平衡对重偏轻、轿厢自重偏轻，造成钢丝绳对曳引轮压力严重减少，致使轿厢侧或对重侧平衡失调，使钢丝绳在曳引轮上打滑。 只要发生以上五种原因之一种

44、，就可能发生轿厢( 或对重) 急速坠落的严重事故。因此按照国家有关规定，无论是乘客电梯、载货电梯、医用电梯等，都应装置限速器 和安全钳系统。三、缓冲器包括弹簧缓冲器，油压缓冲器二种。 电梯由于控制失灵、曳引力不足或制动失灵等发生轿厢或对重蹲底时，缓冲器将吸收轿厢或对重的动能，提供最后的保护，以保证人员和电梯结构的安全。 常用的油压缓冲器的结构如图 6 所示( 该图为半剖视的立面图) 。图 6 油孔柱式油压缓冲器1 橡 胶 垫 ； 2 压 盖 ； 3 复 位 弹 簧 ； 4 柱 塞 ； 5 密 封 盖 ； 6 油 缸 套 ； 7 弹 簧 托 座 ；8 注 油 弯 管 ； 9 变 量 棒 ； 10

45、 缸 体 ； 11 放 油 口 ； 12 油 缸 座 ； 13 油 ； 14 环 形 节 流 孔其工作原理是：当油压缓冲器受到轿厢和对重的冲击时，柱塞 4 向下运动，压缩缸体 10 内的油，油通过环形节流孔 14 喷向柱塞腔。当油通过环形节流孔时，由于流 动截面积突然减小，就会形成涡流，使液体内的质点相互撞击、摩擦，将动能转化为 热量散发掉，从而消耗了电梯的动能，使轿厢或对重逐渐缓慢地停下来。当轿厢或对 重离开缓冲器时，柱塞 4 在复位弹簧 3 的作用下，向上复位，油重新流回油缸，恢复 正常状态。四、门锁联动机构 电梯各层层门，轿厢门是安全的屏障。1. 主门锁与副门锁在采用钢丝绳驱动门系统中，

46、主动门要有钩子锁，被动门要有副门锁以防止钢丝 绳因故断绳被动门打开。主动门锁采用机械与电气直接联锁，如图 7 所示。图 7 钩子锁1 门 框 ； 2 钩 ； 3 短 路 片 ； 4 接 点 ； 5 绝 缘 块 ； 6 接 线 盒即在钩子上有一个铜片作为桥接短路板，触点分左右两个，当两个接点被桥接板 短路时，使门锁电路接通。钩子固定在厅门上。锁盒固定在门框上。各层的主与副厅 门锁都是串联的，同时接通一个门锁接触器 J SM，把门锁信号分配到电梯控制系统中， 以表达电梯门的开与关的状态。各层门包括轿门，只要其中一个关不严电梯就不能运 行。并且预防某层厅门当轿厢不在该层时被打开，在每层的厅门上加装厅门自闭装置， 该装置一般采用重锤和弹簧两种形式。2. 光幕门两扇门分别安装光束的发送装置与接收装置。光束一般采用远红外不可见光。在 同一个垂直平面上形成一个网状光幕，对电梯门进行保护。当电梯门在关闭过程中， 若有障碍物遮住光束，电梯门就可以重新打开，以防夹人事故的发生。3 . 2 电 气 安 全 保 护 装 置一、终端超越保护装置为了防止因电气失灵使电梯到达顶层或底层后仍继续运行而设置的保护装置有 终端极限开关，上、下