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【摘要】本文以电梯的机械结构分析的意义为基础，然后介绍了电梯的分类，以实际为出发点对电梯的机械结构及主要装置进行了探讨。
【关键词】电梯，机械结构，相关问题
中图分类号：TU857 文献标识码： A
一、前言
机械结构管理工作的主要任务是运用科学的方法建立技术管理体系完善技术管理制度，卓有成效地开展电梯的机械结构技术工作。
二、电梯的机械结构分析的意义
随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的，而呼叫是随机的，电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的，因此，电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。国内厂家大多选择第二种方式，其原因在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置成本较高；而PLC可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点，所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。电梯是将机械原理应用、电气技术、微处理器技术、系统工程学、人体工程学及空气动力学等多学科和技术集于一体的机电设备，它是建筑物中的永久性垂直交通工具。为满足和提高人们的生活质量，电梯的智能化、自动化技术迅速发展。特别是随着计算机网络技术、微电子和电力电子技术的飞速发展，现代电梯的技术含量日益提高。在改善电梯性能的同时，对电梯的设计、管理和维护人员提出了更高的要求。
三、电梯的分类
1、按其运行速度快慢来分
低速、快速、高速以及超高速四类电梯。对于低速电梯而言，其主要指的是运行速度小于 1m/s的电梯，多数货梯的运行速度均在此速度区间内；快速电梯指的是运行速度在1m/s-2m/s之间的电梯，通常而言，15层以内的多层客梯以及住宅电梯的运行速度均在此区间内；高速电梯主要指的是运行速度在2m/s-4m/s之间的电梯，高层写字楼中常为此种类型的电梯；而超高速电梯的运行速度超过4m/s主要用于分区进行控制的高层大厦中。
2、根据电梯使用用途的不同
可将其分为乘客、载货、医用、杂物、观光、车辆以及船舶等多种类型的电梯，除了常用电梯以外，还有不少种类较为特殊的电梯，例如，建筑施工电梯、斜行电梯以及立体停车场用电梯等等。
四、電梯的机械结构及主要装置分析
1、门系统
对于电梯而言，其门系统主要包括了轿门、厅门、开关门系统以及门保护装置。门系统是防止候梯人员有坠落井道等事故的发生，并避免厢内人员同井道之间有碰撞出现。为了确保电梯运行过程的安全性，在电梯起动之前应确保轿门与厅门为关闭状态，要求厅门上必须进行门锁的安装，以便将厅门锁住，只有钥匙方可将门打开；对于控制电路而言，借助于门锁上的微动开关可对电梯回路的接通及断开进行控制，以便对电梯的起动及其运行过程进行调整。对于门系统而言，应确保如下几个方面：在轿厢未升到层门并停稳前，层门应自动进行闭锁；轿厢在运动时轿厢门应处于自动闭锁状态。
2、曳引系统
对于曳引系统而言，其作用即对轿厢的上下运行进行牵引，以到达乘梯人员所指定的楼层。此系统主要包括了限速轮、曳引机、导向轮以及曳引钢索等。其中，曳引机即所谓的电梯主机，是电梯的动力装置，主机按照其电机的不同可分为直流与交流曳引机；按照减速方式的不同又可分为有齿轮与无齿轮曳引机；按照速度快慢可分为低、中、高及超高速曳引机；按其结构形式的不同则可分为立式与卧式曳引机。电梯轿厢与对重借助于相同曳引绳悬挂于相同的曳引轮上，轿厢重量同对重重量使得曳引轮同曳引绳间出现摩擦力，通过曳引机对曳引轮的驱动实现轿厢的上下运行。
3、轿厢系统
电梯的轿厢装置负责对乘客进行运送，其主要包括轿厢框架以及轿厢主体，其中，前者主要负责对轿厢进行固定和悬吊，也是轿厢最为主要的承载构件。为进一步增强轿厢的刚度，防止因轿厢内载荷偏心而导致轿厢发生倾斜，轿厢框架上进行了拉条的设置，拉条两端分别固定在立柱与连接梁上。电梯轿厢体通常是由轿顶、轿底、轿壁以及轿门等组成的。轿底负责对轿厢整体负荷进行支撑，其前沿进行了轿门地坎的设置，地坎处进行了光滑挡板的装载，其中，垂直部分高度不得低于0.75m。轿底还进行轿厢称重装置的安装，一旦载荷超重，电梯则无法起动，并有报警声响起。轿顶常装设有检修用的照明及其操纵设备，可设安全窗，以便故障发生时检修人员可以到桥厢顶部进行井道内有关设备的检修，乘梯人员也可借助于安全窗撤离到轿厢内。轿顶具有防护栏，主要负责保障电梯维修人员的安全性。轿厢顶部及底部之间由轿厢壁板相连，对于轿厢壁板而言，其应具有足够的强度。因此，轿厢壁板背面通常需具有加强筋，以提高其机械强度。
4、导向系统
导向系统主要包括了导轨、导靴以及导轨支架，负责确保轿厢在井道中按正确路线运行，并防止出现过多的振动。一旦有紧急情况出现时，可将轿厢卡死于导轨上，并防止其发生坠落。导轨可对电梯的升降进行控制，因此，有效控制了水平方向轿厢及对重的移动，确保井道中轿厢与对重能够处于一个合理的位置，并防止其出现倾斜。电梯井道中共进行了4根导轨的设置，其中，两根为轿厢导向，另外两根为对重架导向，导轨主要借助于螺栓、螺母以及压道板进行固定的。
5、重量平衡系统
此系统主要包括了对重及补偿装置。对重用的钢丝绳经曳引轮与导向轮同轿厢相连，并负责在运行过程中对轿厢及电梯的负载进行平衡。对于对重重量值而言应严格依据电梯的额定载重量相关要求进行配置，以尽可能确保电梯处于一个最佳的工作状态。若电梯的曳引高度大于30m时，曳引钢丝绳的差重将会对电梯的运行稳定性及其平衡状态造成影响，因此，必须进行补偿装置的增设，例如，补偿链等等。
6、机械装置
为了确保电梯的安全性，必须进行缓冲器、限速器、安全钳以及终端超越保护装置等的设置。限速器可在运行速度超过极限值时停止运转，并通过绳轮摩擦力将连杆机构提拉起来，并发出信号将控制电路切断，迫使安全钳发生动作，确保轿厢强行性停留在导轨上，待所有安全开关复位后，安全钳才可以释放；缓冲器是在所有保护措施均失效时的最后一道保护装置，其通过吸收并消耗轿厢的能量，而防止轿厢迅速降落；终端超越保护装置主要防止电气系统失效而导致轿厢持续运行继而冲顶及撞底等意外事故的发生。
五、结束语
电梯的安全性越来越成为人们关注的问题，为了保证电梯的安全质量和实现工程项目的总目标，确保工程质量，必须对电梯的机械结构及其相关问题进行系统分析从而提高其安全性。
参考文献
[1]唐剑兵，郑向华机.械基础与结构设计课程设计手册[M]重庆：重庆大学出版社，2008
[2]王晓丽，张兴亮机.机械制图[M] 北京：科学出版社，2009
[3]李秧耕，和乔治，何峰峰.电梯基本原理及安装维护全书[M]北京：机械工业出版社，2001
[4]蒋春玉，张元培，陈家芳.电梯安装与使用维护实用手册[M] 北京：机械工业出版社，2002
[5]孙克军电.梯实用技术问答[M] 北京：机械工业出版社，2006
【关键词】电梯，机械结构，相关问题
中图分类号：TU857 文献标识码： A
一、前言
机械结构管理工作的主要任务是运用科学的方法建立技术管理体系完善技术管理制度，卓有成效地开展电梯的机械结构技术工作。
二、电梯的机械结构分析的意义
随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的，而呼叫是随机的，电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的，因此，电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。国内厂家大多选择第二种方式，其原因在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置成本较高；而PLC可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点，所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。电梯是将机械原理应用、电气技术、微处理器技术、系统工程学、人体工程学及空气动力学等多学科和技术集于一体的机电设备，它是建筑物中的永久性垂直交通工具。为满足和提高人们的生活质量，电梯的智能化、自动化技术迅速发展。特别是随着计算机网络技术、微电子和电力电子技术的飞速发展，现代电梯的技术含量日益提高。在改善电梯性能的同时，对电梯的设计、管理和维护人员提出了更高的要求。
三、电梯的分类
1、按其运行速度快慢来分
低速、快速、高速以及超高速四类电梯。对于低速电梯而言，其主要指的是运行速度小于 1m/s的电梯，多数货梯的运行速度均在此速度区间内；快速电梯指的是运行速度在1m/s-2m/s之间的电梯，通常而言，15层以内的多层客梯以及住宅电梯的运行速度均在此区间内；高速电梯主要指的是运行速度在2m/s-4m/s之间的电梯，高层写字楼中常为此种类型的电梯；而超高速电梯的运行速度超过4m/s主要用于分区进行控制的高层大厦中。
2、根据电梯使用用途的不同
可将其分为乘客、载货、医用、杂物、观光、车辆以及船舶等多种类型的电梯，除了常用电梯以外，还有不少种类较为特殊的电梯，例如，建筑施工电梯、斜行电梯以及立体停车场用电梯等等。
四、電梯的机械结构及主要装置分析
1、门系统
对于电梯而言，其门系统主要包括了轿门、厅门、开关门系统以及门保护装置。门系统是防止候梯人员有坠落井道等事故的发生，并避免厢内人员同井道之间有碰撞出现。为了确保电梯运行过程的安全性，在电梯起动之前应确保轿门与厅门为关闭状态，要求厅门上必须进行门锁的安装，以便将厅门锁住，只有钥匙方可将门打开；对于控制电路而言，借助于门锁上的微动开关可对电梯回路的接通及断开进行控制，以便对电梯的起动及其运行过程进行调整。对于门系统而言，应确保如下几个方面：在轿厢未升到层门并停稳前，层门应自动进行闭锁；轿厢在运动时轿厢门应处于自动闭锁状态。
2、曳引系统
对于曳引系统而言，其作用即对轿厢的上下运行进行牵引，以到达乘梯人员所指定的楼层。此系统主要包括了限速轮、曳引机、导向轮以及曳引钢索等。其中，曳引机即所谓的电梯主机，是电梯的动力装置，主机按照其电机的不同可分为直流与交流曳引机；按照减速方式的不同又可分为有齿轮与无齿轮曳引机；按照速度快慢可分为低、中、高及超高速曳引机；按其结构形式的不同则可分为立式与卧式曳引机。电梯轿厢与对重借助于相同曳引绳悬挂于相同的曳引轮上，轿厢重量同对重重量使得曳引轮同曳引绳间出现摩擦力，通过曳引机对曳引轮的驱动实现轿厢的上下运行。
3、轿厢系统
电梯的轿厢装置负责对乘客进行运送，其主要包括轿厢框架以及轿厢主体，其中，前者主要负责对轿厢进行固定和悬吊，也是轿厢最为主要的承载构件。为进一步增强轿厢的刚度，防止因轿厢内载荷偏心而导致轿厢发生倾斜，轿厢框架上进行了拉条的设置，拉条两端分别固定在立柱与连接梁上。电梯轿厢体通常是由轿顶、轿底、轿壁以及轿门等组成的。轿底负责对轿厢整体负荷进行支撑，其前沿进行了轿门地坎的设置，地坎处进行了光滑挡板的装载，其中，垂直部分高度不得低于0.75m。轿底还进行轿厢称重装置的安装，一旦载荷超重，电梯则无法起动，并有报警声响起。轿顶常装设有检修用的照明及其操纵设备，可设安全窗，以便故障发生时检修人员可以到桥厢顶部进行井道内有关设备的检修，乘梯人员也可借助于安全窗撤离到轿厢内。轿顶具有防护栏，主要负责保障电梯维修人员的安全性。轿厢顶部及底部之间由轿厢壁板相连，对于轿厢壁板而言，其应具有足够的强度。因此，轿厢壁板背面通常需具有加强筋，以提高其机械强度。
4、导向系统
导向系统主要包括了导轨、导靴以及导轨支架，负责确保轿厢在井道中按正确路线运行，并防止出现过多的振动。一旦有紧急情况出现时，可将轿厢卡死于导轨上，并防止其发生坠落。导轨可对电梯的升降进行控制，因此，有效控制了水平方向轿厢及对重的移动，确保井道中轿厢与对重能够处于一个合理的位置，并防止其出现倾斜。电梯井道中共进行了4根导轨的设置，其中，两根为轿厢导向，另外两根为对重架导向，导轨主要借助于螺栓、螺母以及压道板进行固定的。
5、重量平衡系统
此系统主要包括了对重及补偿装置。对重用的钢丝绳经曳引轮与导向轮同轿厢相连，并负责在运行过程中对轿厢及电梯的负载进行平衡。对于对重重量值而言应严格依据电梯的额定载重量相关要求进行配置，以尽可能确保电梯处于一个最佳的工作状态。若电梯的曳引高度大于30m时，曳引钢丝绳的差重将会对电梯的运行稳定性及其平衡状态造成影响，因此，必须进行补偿装置的增设，例如，补偿链等等。
6、机械装置
为了确保电梯的安全性，必须进行缓冲器、限速器、安全钳以及终端超越保护装置等的设置。限速器可在运行速度超过极限值时停止运转，并通过绳轮摩擦力将连杆机构提拉起来，并发出信号将控制电路切断，迫使安全钳发生动作，确保轿厢强行性停留在导轨上，待所有安全开关复位后，安全钳才可以释放；缓冲器是在所有保护措施均失效时的最后一道保护装置，其通过吸收并消耗轿厢的能量，而防止轿厢迅速降落；终端超越保护装置主要防止电气系统失效而导致轿厢持续运行继而冲顶及撞底等意外事故的发生。
五、结束语
电梯的安全性越来越成为人们关注的问题，为了保证电梯的安全质量和实现工程项目的总目标，确保工程质量，必须对电梯的机械结构及其相关问题进行系统分析从而提高其安全性。
参考文献
[1]唐剑兵，郑向华机.械基础与结构设计课程设计手册[M]重庆：重庆大学出版社，2008
[2]王晓丽，张兴亮机.机械制图[M] 北京：科学出版社，2009
[3]李秧耕，和乔治，何峰峰.电梯基本原理及安装维护全书[M]北京：机械工业出版社，2001
[4]蒋春玉，张元培，陈家芳.电梯安装与使用维护实用手册[M] 北京：机械工业出版社，2002
[5]孙克军电.梯实用技术问答[M] 北京：机械工业出版社，2006