斜行電梯結構特點分析

陳萍

摘 ?要：隨著社會的進步及電梯技術的發展，斜行電梯越來越受到人們的關注，主要應用于商場、車站、山體景區等。《斜行電梯制造與安裝安全規范》發布并實施，以及《電梯監督檢驗和定期檢驗——曳引與強制驅動電梯》第3號修改單公布并于2020年1月1日起施行。斜行電梯與垂直電梯有相同點也有不同點，文章針對不同點對斜行電梯結構進行分析，同時也分析了斜行電梯發展的必要性，對大家理解斜行電梯提供參考。

關鍵詞：斜行電梯;轎廂系統;導向系統;鋼絲繩及電纜;控制系統

中圖分類號：TU857 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）28-0060-03

Abstract： With the progress of society and the development of elevator technology， inclined lifts have attracted more and more attention， mainly used in shopping malls， stations， mountain scenic spots and so on. "Safety Rules for the Construction and Installation of Electric Lifts with Inclined Path" has been issued and implemented， and the Amendment No. 3 of "Regulation for Lift Supervisory Inspection and Periodical Inspection-Traction and Positive Drive Lift" has been published and came into effect on January 1， 2020. There are similarities and differences between inclined lifts and vertical lifts. This paper analyzes the structure of inclined lifts according to different points， and also analyzes the necessity of the development of inclined lifts， which provides a reference for everyone to understand inclined lifts.

Keywords： inclined lift; car system; guide system; wire rope and cable; control system

斜行電梯是一種新型的特種電梯，旨在設計集安全、便捷、舒適、開闊空間于一體，專用于商場、車站、路橋、景區的理想的斜行運輸工具。由于斜行電梯價格高，且按需制造，其設計制造安裝成本較大，因此目前在國內市場所占份額并不大，但隨著GB/T35857-2018《斜行電梯制造與安裝安全規范》的發布實施，以及TSG7001-2009《電梯監督檢驗和定期檢驗——曳引與強制驅動電梯》第3號修改單的推出，國家對斜行電梯發展的重視與支持可見一斑，相信斜行電梯在中國將會得到更廣泛的應用。

1 斜行電梯定義及參數

斜行電梯（見圖1）是服務于指定的層站，其運載裝置用來運載乘客或乘客和貨物，且通過鋼絲繩或鏈條懸掛，并沿與水平面夾角為15°到75°的導軌上運行于限定路徑內[1]，此處的角度是以水平面的線為基準的，完成斜行狀軌跡的提升。同時，斜行電梯通常能滿足的運行速度為v≤4m/s，載重為G≤7500kg。

早期的斜行電梯沒有明確的定義且結構簡單，起登高代步作用，隨著人們對高品質生活需求的不斷增長，斜行電梯也不斷完善和創新，推出了各種“量身訂做”的產品，將斜行電梯與垂直電梯（以下簡稱為直梯）以及自動扶梯進行了對比（見表1），更直觀的體現出斜行電梯的特點。

2 斜行電梯的結構特點

本文以曳引驅動斜行電梯為例進行敘述，與直梯相似，斜行電梯也分為八個系統：曳引系統，導向系統，門系統，轎廂系統，重量平衡系統，電力拖動系。

統、電氣控制系統及安全保護系統，其工作原理是通過鋼絲繩與曳引輪之間的靜摩擦力，帶動轎廂與對重沿傾斜井道運行，以達到運輸人員或貨物的目的[2]。

2.1 轎廂系統

直梯的轎廂固定在轎廂架上，鋼絲繩懸掛在轎廂架上梁或通過反繩輪與上梁連接以提拉起轎廂。斜行電梯也有轎架，其結構與直梯的不同，轎廂系統借助轎架立梁組件上下4組滾輪導靴沿斜行軌道上下移動，鋼絲繩直接連接在轎架的上橫梁組件上，轎廂固定在轎架下橫梁組件上，結構形式如圖2所示。

斜行電梯轎門分前置和側置。與運載裝置運行路徑所在鉛垂面成90°的鉛垂門為前置門，這種斜行電梯只有上下兩個層站，且沿著運行路徑方向的轎門是貫通門;與運載裝置運行路徑所在鉛垂面平行的鉛垂門為側置門（圖2），這種斜行電梯基站和端站之間可設數個層站，跟直梯類似，存在著由轎廂平層偏差引起的剪切風險。

2.2 導向系統

導向系統可分為轎廂導向系統和對重導向系統，它們均由導軌、導軌支架和導靴三部分組[3]。

2.2.1 導軌

斜行電梯的導軌通常分為運行導軌、護軌以及安全鉗作用導軌。其中，運行軌道承載轎廂和對重在水平方向和垂直方向的作用力，為了防止脫軌采用H型導軌;室外型斜行電梯受風載荷的影響，轎廂系統的滾輪會產生負壓力，護軌的設置能使轎廂系統保持在動態包絡的極限范圍內，從而保持轎廂垂直運行，保證乘梯的舒適感。

2.2.2 導靴

斜行電梯的導靴由于在斜面上運行，不宜采用滑動導靴，多采用滾輪導靴，由于導靴要有足夠的支撐力來支撐轎廂與對重[4]，因此，按常規滾輪導靴的結構來設置是遠遠不夠的，一般采用多個滾輪結構，且使用強度應有充足的設計余量。

2.3 鋼絲繩和電纜

鋼絲繩屬于曳引系統，電纜屬于電力拖動系統，兩者放一起分析是因為斜行電梯在傾斜導軌上運行，由于重力作用，鋼絲繩和電纜與井道鋼架或導軌等產生干涉、摩擦，從而影響鋼絲繩與電纜的使用壽命，進而影響電梯安全運行[2]，因此需要有專門的導向和支撐裝置（見圖3）。用柔軟度高的圓形且屏蔽的隨行電纜，隨行電纜的支撐方式多式多樣，有些廠家采用隨動輪的設計，隨行電纜掛在隨動輪上，靠隨動輪自身重力將電纜撐直;有些廠家的斜行電梯采用拖鏈系統（見圖4），拖鏈電纜在電纜槽（電纜隨行導軌）內滑動，避免晃動，這種設計也起到了固定電纜的作用。

2.4 電氣控制系統

與直梯不同的是，有機房斜行電梯具有檢修控制裝置，一經進入檢修運行時，即取消正常運行（包括任何自動門操作）、緊急電動運行，只有再一次操作檢修開關，才能使電梯恢復正常工作;當設有兩個檢修控制裝置時，如果兩個檢修控制裝置均被轉換到“檢修”位置，從任何一個檢修控制裝置都不能移動運載裝置，或者當同時按壓兩個檢修控制裝置上相同方向的按鈕時才能移動運載裝置。

斜行電梯的開門裝置是兩套獨立的控制系統，平層感應器為雙穩態感應器，只有轎廂達到平層位置后，兩套開門系統才工作，進而打開轎門和廳門。與直梯相比，斜行電梯平層精度達到要求的難度更大，因為斜行電梯一旦發生不平層情況，其廳門與轎門的中線便無法對齊，導致電梯不開門的現象，因此需要控制系統的高精度設計。

3 斜行電梯發展的必要性

斜行電梯的需求來自于公共交通領域以及車站、景區、山坡以及一些特型建筑領域內。中國首臺斜行電梯是由德國萊茵電梯公司完成的陜西法門寺斜行電梯項目，距今已發展十多年，但由于技術欠缺、制造安裝成本太高等原因，國內斜行電梯發展較緩慢。但隨著社會進步生活水平提高，人們對舒適生活環境的追求更迫切，發展斜行電梯的必要性主要體現在以下幾方面：（1）安裝于地鐵、車站等公共交通領域內，解決特殊人群出行安全及便利問題，實現公共無障礙交通;（2）近年來國家大力發展旅游業，具有觀光功能的斜行電梯安裝于山體景區，解決斜坡上的交通，既美觀又實用，使游客有更好的旅游體驗;（3）安裝于特殊造型的建筑物內，解決錯綜復雜通道的運輸。

4 結束語

發展斜行電梯關乎國計民生，為民眾提供便利的同時，又提高了自身的商業價值。特別是在山體式旅游景點和高端山坡式住宅方面，會成為斜行電梯發展的主要市場。有好的市場前景，就必須加大科研投入，深化產學研合作、促進科技成果轉化，設計制造出舒適、安全、快速的斜行電梯。了解斜行電梯工作原理和結構特點，熟悉《斜行電梯制造與安裝安全規范》以及《電梯監督檢驗和定期檢驗——曳引與強制驅動電梯》第3號修改單內容，充足的知識儲備為檢驗、監管、維保和使用斜行電梯打下良好的基礎。

參考文獻：

[1]全國起重機械技術標準化委員會.斜行電梯制造與安裝安全規范：GB/T35857-2018[S].北京：中國標準出版社，2018.

[2]張浩.快速斜行電梯關鍵結構設計和動態特性研究[D].蘇州：蘇州大學，2010.

[3]田健.參數化節能電梯系統集成與實現[D].天津：天津大學，2013.

[4]姜淑雄.斜行電梯設計淺談[J].電梯工業，2006（5）：13-14.