電梯機械設計合理化分析

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，我國人口越來越多，人均面積不斷減少，國家可用土地面積也在不斷減少，為了節省土地資源，建筑物的樓層也在逐漸增高，樓層越高，居住在其中的人們上下越不方便，所以有了電梯的出現，而電梯的重要性也越來越來明顯，可是電梯在生活中的安全性能則是不太樂觀，也帶來了很多的不愉快。當前最受人民關注的是電梯的安全和電梯的合理化的設計，在此文中主要介紹了電梯機械系統的工作原理并分析了電梯的結構安全性，并對電梯的機械設計合理化進行探究。

關鍵詞：電梯機械；設計；安全性；合理化

在大中城市中，建筑行業用增加樓層的方式來緩解土地的使用面積，高層建筑日益增多。為了使廣大的用戶因為對高層所到來的不便，這些高層建筑基本上采用安裝電梯來解決高層建筑所帶來的問題，電梯帶來的方便十分的可觀，但是如果電梯一旦發生故障會對人們的生活所帶來的影響十分巨大，因此電梯的安全性使得人們對電梯提出了更高的要求。而電梯能否安全有效運行的基礎就是電梯的結構設計，電梯的結構設計是從根本上改造電梯的關鍵所在。

1 電梯機械系統的組成及其工作原理

電梯的基本組成部分：機械部分和電氣部分，通常還會增加一個安全保護系統。從空間上劃分：機房部分（電源開關、控制柜、曳引機、導向輪、限速器），井道部分（導軌、導軌支架、對重、緩沖器、限速器張緊裝置、補償鏈、隨行電纜、底坑、井道照明），層站部分（層門、呼梯裝置、門鎖裝置、層站開關門裝置、層樓顯示裝置），轎廂部分（轎廂、轎廂門、安全鉗裝置、平層裝置、安全窗、導靴、轎內操縱箱、指層燈、通訊報警裝置），其中機械部分包括：轎廂系統、重量平衡系統、導向系統、曳引系統、門系統、安全保護系統等；而電氣部分則由電力拖動系統、電氣控制系統組成，電梯的八大系統如圖1所示。

電梯在平常的生活使用過程中，一般有兩種工作情況：升降和維護。用1：1繞繩電梯為例，電梯的升降工作原理是曳引輪由電動機帶動運轉，牽引鋼絲繩進行工作。而鋼絲繩的兩端分別是電梯廂和對重，當電梯的電動機進行變速轉動時，減速器聯動進行曳引，帶動曳引輪運轉，由于曳引輪和鋼絲繩相互摩擦，在兩者中間產生足夠的牽引力，從而實現了電梯的升降動作。當電梯在工作中發生故障時進行搶修或是對電梯系統進行定期維護，稱為電梯的維護系統，從而保證電梯安全良好運行。

圖1 電梯八大系統

2 電梯結構的安全性

人們對電梯的依賴性越來越嚴重，作為一種運輸工具，除了給人們生活帶來方便的同時，也對人們的生命財產安全也有著緊密的聯系，因此在安裝電梯的時候要高度重視電梯的安全性問題。這幾年內，我國多個地區發生電梯安全事故，導致人們的生命財產受到損失，而這些事故中，常見的事故有沖頂、墜落、蹲底等。如電梯在發生溜梯事故的時候，電梯會突然不受控制發生下滑，如果電梯在這種情況下無法減速，電梯就會墜落到底部，發生蹲底的情況。而電梯的沖頂是因為電梯在升到頂部的時候動力依舊未撤離，就會不受控制沖擊到井道的頂部。

電梯出現故障的時候不少情況屬于制動器故障，而制動器故障的主要原因是電氣和機械兩個方面。出現故障的主要原因是長時間使用卻很少維修、護理，導致制動器出現接觸不良、粘連情況，這時候電梯就時好時壞，加快零件的磨損程度，最終結果會使制動器的制動效果出現差錯，無法使電梯到達指定位置，也無法及時完成停止指令。

電梯的機械故障非常好理解，這是機械都會出現的情況，大多數因為電梯長時間使用，內部零件會不斷出現磨損與腐蝕，檢查工人沒有對零件進行及時維修，也沒有更換新的零件，這就會導致電梯出現機械故障，很容易發生電梯事故。

3 機械結構的系統問題

3.1 門系統

這幾年發生的墜梯事件屢見不鮮，每年都會有同樣的事情被媒體報道，這種情況發生的主要原因就是因為電梯的門系統沒有設置妥當，存在著安全隱患。電梯的門系統是電梯制造與安裝過程的重中之重，整個門系統安裝工序非常復雜，是電梯安全運行的保障。門系統是由轎廂門、廳門、開關門、保護裝置四部分組成。只要電梯投入使用，電梯的轎廂門與廳門就必須始終處于關閉，不僅如此，廳門還必須的上鎖，人力無法打開，以免乘客不小心進入井道墜落下去，出現人員傷亡。

3.2 曳引系統

曳引系統是電梯動力的主要來源，整個電梯的運動都是由曳引系統提供動力，為乘客提供方便、快捷的運輸服務。作為整個動力系統的核心，曳引機有多重類型可供選擇，不同高度的樓層，不同用途的樓層選用的曳引機是不一樣的，應該根據實際情況和周圍環境采用合適的曳引機。

3.3 轎廂系統

電梯的轎廂包括轎廂架與轎廂體本身兩個部分，是整個電梯承載貨物與客人的主要載體，所以制造的過程中必須嚴格、嚴謹、合理的完成。轎廂架是轎廂系統中的重點，因為整個運輸過程中都依靠轎廂受力，承載所有的物體重量，所以轎廂架的質量必須合格。再者就是轎廂體本身，轎廂體是用來乘坐客人或裝載物品的，主要由頂、門、底、壁四個部分組成，底部裝有防滑措施和重量超載報警系統，用來限制重量；頂部有維修、照明、安全窗，電梯發生故障人員被困的時候，廂內人員可以從安全窗逃離，也可讓工作人員進入其中進行維修；轎壁是用來保護乘客和貨物安全的，防止人員與井道發生碰撞和摩擦。

3.4 導向系統

電梯的導向系統就像是輪船的指引燈，讓電梯始終按照正確的方向上升或下降。導向系統的導軌與電梯運行的穩定性與安全性有著緊密的聯系，一旦電梯系統失靈發生故障，轎廂就會固定在導軌上，避免發生墜落現象，造成人員傷亡。

4 結束語

電梯的合理化設計與人們的生命安全息息相關，電梯設計得越合理，電梯的穩定性與安全性就越高。從文章中看，電梯的設計、制造與安裝是非常的復雜，對技術的要求也非常高，需要先進的動力系統與開關控制系統等共同組成。現在我國對電梯設計安裝這一技術還是不夠先進，在安裝的過程中時有瑕疵，有時候會留下一些安全隱患問題，所以我們需要對電梯機械設計合理化進行研究，以便為設計出合理、科學的電梯，在最大程度上為人們提供方便。

參考文獻

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