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摘要：现在国内城市中可以被人们利用的面积越来越少，使得建筑物在不断增高，因此，电梯所起到的作用开始突显出来。而现实生活当中电梯却未起到很好的作用，并且还经常发生一些电梯安全事故，这是目前急需解决的一个问题。电梯的设计是否合理直接影响电梯系统的稳定性，所以，想要减少电梯安全事故的发生，就必须对电梯进行合理化设计。文章阐述了电梯系统的具体工作原理，之后又探究了它的结构所具有的安全性，最后探究了怎样对电梯进行合理化设计。
关键词：电梯机械；设计；合理化；研究
现在建筑行业开始应用增加建筑层数这个办法来应对建筑物用地紧缺的问题，特别是在大中城市当中，高层建筑数量逐渐增加。所以，为了让用户们能够在高层中的生活变得更加方便，施工单位便在高层当中安装了电梯，可是当电梯出现故障时，就会影响人们的生活，因此这也对电梯的设计提出了严格要求。对此，笔者探究了电梯的合理化设计，具体如下。
一、电梯系统的构造与工作原理
（一）系统构造
电梯主要有下述几部分构成：电气系统、机械系统。而机械系统又包括重量平衡系统、安全保护系统、门系统、导向系统、轿厢系统和曳引系统等，而电气部分包括电气控制系统、电力拖动系统。
（二）工作原理
因此在电梯实际工作中，工程情况通常包括升降与维护两种。例如：1比1绕绳这种电梯的升降原理就是电动机带动曳引轮转动，然后再由曳引轮来牵引曳引绳来工作。而在曳引钢绳的一端是对重，另一端是电梯厢，当电动机改变速度的时候，减速器开始曳引，然后牵引着曳引轮进行转动，因为曳引绳与曳引轮间的摩擦而产生牵引力，进而使电梯完成升降动作[1]。然后，在对电梯维护系统，就需要定期维护电梯或在电梯有故障出现时进行维修，进而保证电梯可以安全的运行。
二、电梯结构所体现出来的安全性
实际上电梯是一个乘运工具，它虽然为人们的生活提供了方便，可也影响着人们的安全，所以，我们一定要对电梯的安全性能进行关注。一般情况下，经常发生的电梯事故包括蹲底、冲顶、溜梯、门系统等，当发生溜梯事故时，电梯会不受控制的下滑，此种如果下滑过程中撞击到电梯底部，就会出现蹲底事故；冲顶就是电梯不受控制一直冲到井道顶部。由此可知电梯控制系统非常重要，其中制动器是非常重要的部件，其能够使电梯一直处于停止状态或对电梯启停进行控制，这便表明电梯控制系统同电梯是否能安全运行间关系非常密切[2]。
一般制动器故障主要包括机械故障与电气故障。假如制动器一直被使用，却没有人对其进行维护与检修，那么制动器接触点就会发生粘连与接触不良的现象，致使接触效果时好时坏，而此时制动轮便会与制动件间产生摩擦，进而出现磨损与消耗的情况，对制动效果产生极大影响，使电梯的正常使用得不到保障。而机械故障就是电梯常年都处于运行的状态，有一部分机械部件就会出现锈蚀或磨损，假如检查不及时，就可能会出现电梯事故。
三、探究电梯结构设计的系统问题
（一）门系统
电梯事故当中井道坠落这种事故经常发生，这主要与门系统的设计有着非常密切的关系。在电梯系统中门系统的实际构造非常重要且极其复杂，它决定着电梯是否可以安全、稳定的运行[3]。其主要由保护装置、开关门、厅门与轿门构成。当电梯投入使用但没有启动时，电梯的厅门与轿门不但要处于关闭状态，还要在厅门上设置门锁，进而避免用户在未之情的情况下走进井道而出现坠落事故。
（二）轿厢系统
这个系统主要包括轿厢体与轿厢架，主要起到的作用就是将货物与乘客们运往高层。因为，轿厢架起到的是承载作用，通常情况下轿厢上会安装拉条，在提升过程中起到一定作用，以免轿厢出现倾斜的情况；而轿厢体有着复杂的构造，其主要由轿底、轿壁、轿顶与娇门构成，通常情况下，轿顶上安装了照明设备，在特殊情况下，轿顶处还会设置安全窗，当发生意外事故时，方便专业人员进行救援工作；轿底的作用就是支撑货物与乘客，因为轿厢中设有称重的设备，当电梯中的载重量不再规定范围内时，报警器就会出现报警提升；轿壁处于轿底与轿顶的中间处，主要的作用就是连接[4]。通常人们会在轿壁的背面加上强筋，进而使电梯的机械强度可以得到提升。
（三）曳引系统
此系统具有提供轿厢上下功能的作用，让乘客享受到可靠、迅速以及便捷的服务。此系统由曳引钢丝绳、限速轮、导向轮与曳引机等构成。其中曳引机的作用就是将动力提供给电梯，轿厢在曳引轮的带动下完成运输。曳引机主要包括交流与直流两种型号，因为电梯有着不同的运送速度，使得曳引机分为低速、快速、高速与超高速几种；由于电梯的结构不同，就可以将曳引机分成了立式与卧式两种；而电梯的减速方式不同，可以把曳引机分成有齿轮与无齿轮两种。
（四）平衡重量的系统
此系统的作用就是在电梯运行过程中维持电梯与轿厢内的平衡，平衡重量的系统主要包括补偿装置、补偿绳、对重等。因此，电梯在运行过程中，在曳引轮与导向轮的牵引之下，轿厢同对重钢丝绳连接进行实现平衡的作用。而其中的补偿链主要就是当电梯的实际曳引高度不再要求范围内的时候，补偿钢丝绳产生的差重。所以想要使电梯一种平稳的运行，就需要合理的设置电梯的荷载值，使其荷载值满足要求。
（五）导向系统
此系统包括导靴、导轨架、导轨等，因此导向系统作用不但要确保轿厢可以按照规定路线运行，还能防止发生过多的振动。而其中导轨的强度设置会影响到轿厢的安全性、稳定性与乘坐的舒适感，当发生紧急事故时，安全钳类这种制动装置能够利用导轨对轿厢进行固定，进而防止发生坠落事故而引发人员伤亡现象。
结语：
电梯结构设计从表面上看较为简单，可是技术要求却非常高，因此这也使得电梯的机构设计过程中存在一定的安全隐患与瑕疵。所以，针对存在电梯设计中的问题，我们一定要制定合理有效的解决办法，使电梯的安全性变得更高，进而保证电梯可以一直为人们服务。
参考文献：
[1] 陈红，冯永慧，冯玉豹等.具有制动功能的电梯滚动导靴设计及分析[J].机械设计与制造，2013（6）：27-29，33.
[2] 郑祥盘，郭源帆，陈淑梅等.基于磁流变技术的电梯辅助安全传动装置设计[J].机械设计与制造，2014（8）：170-172.
[3] 刘美菊，刘冬，刘剑等.随机森林在群控电梯交通模式识别中的应用[J].机械设计与制造，2013（4）：88-89，93.
[4] 方勇，苏琦，王宏钧等.电梯安全技术领域在中国的专利申请状况分析[J].机械设计与制造工程，2013，42（5）：67-70.
关键词：电梯机械；设计；合理化；研究
现在建筑行业开始应用增加建筑层数这个办法来应对建筑物用地紧缺的问题，特别是在大中城市当中，高层建筑数量逐渐增加。所以，为了让用户们能够在高层中的生活变得更加方便，施工单位便在高层当中安装了电梯，可是当电梯出现故障时，就会影响人们的生活，因此这也对电梯的设计提出了严格要求。对此，笔者探究了电梯的合理化设计，具体如下。
一、电梯系统的构造与工作原理
（一）系统构造
电梯主要有下述几部分构成：电气系统、机械系统。而机械系统又包括重量平衡系统、安全保护系统、门系统、导向系统、轿厢系统和曳引系统等，而电气部分包括电气控制系统、电力拖动系统。
（二）工作原理
因此在电梯实际工作中，工程情况通常包括升降与维护两种。例如：1比1绕绳这种电梯的升降原理就是电动机带动曳引轮转动，然后再由曳引轮来牵引曳引绳来工作。而在曳引钢绳的一端是对重，另一端是电梯厢，当电动机改变速度的时候，减速器开始曳引，然后牵引着曳引轮进行转动，因为曳引绳与曳引轮间的摩擦而产生牵引力，进而使电梯完成升降动作[1]。然后，在对电梯维护系统，就需要定期维护电梯或在电梯有故障出现时进行维修，进而保证电梯可以安全的运行。
二、电梯结构所体现出来的安全性
实际上电梯是一个乘运工具，它虽然为人们的生活提供了方便，可也影响着人们的安全，所以，我们一定要对电梯的安全性能进行关注。一般情况下，经常发生的电梯事故包括蹲底、冲顶、溜梯、门系统等，当发生溜梯事故时，电梯会不受控制的下滑，此种如果下滑过程中撞击到电梯底部，就会出现蹲底事故；冲顶就是电梯不受控制一直冲到井道顶部。由此可知电梯控制系统非常重要，其中制动器是非常重要的部件，其能够使电梯一直处于停止状态或对电梯启停进行控制，这便表明电梯控制系统同电梯是否能安全运行间关系非常密切[2]。
一般制动器故障主要包括机械故障与电气故障。假如制动器一直被使用，却没有人对其进行维护与检修，那么制动器接触点就会发生粘连与接触不良的现象，致使接触效果时好时坏，而此时制动轮便会与制动件间产生摩擦，进而出现磨损与消耗的情况，对制动效果产生极大影响，使电梯的正常使用得不到保障。而机械故障就是电梯常年都处于运行的状态，有一部分机械部件就会出现锈蚀或磨损，假如检查不及时，就可能会出现电梯事故。
三、探究电梯结构设计的系统问题
（一）门系统
电梯事故当中井道坠落这种事故经常发生，这主要与门系统的设计有着非常密切的关系。在电梯系统中门系统的实际构造非常重要且极其复杂，它决定着电梯是否可以安全、稳定的运行[3]。其主要由保护装置、开关门、厅门与轿门构成。当电梯投入使用但没有启动时，电梯的厅门与轿门不但要处于关闭状态，还要在厅门上设置门锁，进而避免用户在未之情的情况下走进井道而出现坠落事故。
（二）轿厢系统
这个系统主要包括轿厢体与轿厢架，主要起到的作用就是将货物与乘客们运往高层。因为，轿厢架起到的是承载作用，通常情况下轿厢上会安装拉条，在提升过程中起到一定作用，以免轿厢出现倾斜的情况；而轿厢体有着复杂的构造，其主要由轿底、轿壁、轿顶与娇门构成，通常情况下，轿顶上安装了照明设备，在特殊情况下，轿顶处还会设置安全窗，当发生意外事故时，方便专业人员进行救援工作；轿底的作用就是支撑货物与乘客，因为轿厢中设有称重的设备，当电梯中的载重量不再规定范围内时，报警器就会出现报警提升；轿壁处于轿底与轿顶的中间处，主要的作用就是连接[4]。通常人们会在轿壁的背面加上强筋，进而使电梯的机械强度可以得到提升。
（三）曳引系统
此系统具有提供轿厢上下功能的作用，让乘客享受到可靠、迅速以及便捷的服务。此系统由曳引钢丝绳、限速轮、导向轮与曳引机等构成。其中曳引机的作用就是将动力提供给电梯，轿厢在曳引轮的带动下完成运输。曳引机主要包括交流与直流两种型号，因为电梯有着不同的运送速度，使得曳引机分为低速、快速、高速与超高速几种；由于电梯的结构不同，就可以将曳引机分成了立式与卧式两种；而电梯的减速方式不同，可以把曳引机分成有齿轮与无齿轮两种。
（四）平衡重量的系统
此系统的作用就是在电梯运行过程中维持电梯与轿厢内的平衡，平衡重量的系统主要包括补偿装置、补偿绳、对重等。因此，电梯在运行过程中，在曳引轮与导向轮的牵引之下，轿厢同对重钢丝绳连接进行实现平衡的作用。而其中的补偿链主要就是当电梯的实际曳引高度不再要求范围内的时候，补偿钢丝绳产生的差重。所以想要使电梯一种平稳的运行，就需要合理的设置电梯的荷载值，使其荷载值满足要求。
（五）导向系统
此系统包括导靴、导轨架、导轨等，因此导向系统作用不但要确保轿厢可以按照规定路线运行，还能防止发生过多的振动。而其中导轨的强度设置会影响到轿厢的安全性、稳定性与乘坐的舒适感，当发生紧急事故时，安全钳类这种制动装置能够利用导轨对轿厢进行固定，进而防止发生坠落事故而引发人员伤亡现象。
结语：
电梯结构设计从表面上看较为简单，可是技术要求却非常高，因此这也使得电梯的机构设计过程中存在一定的安全隐患与瑕疵。所以，针对存在电梯设计中的问题，我们一定要制定合理有效的解决办法，使电梯的安全性变得更高，进而保证电梯可以一直为人们服务。
参考文献：
[1] 陈红，冯永慧，冯玉豹等.具有制动功能的电梯滚动导靴设计及分析[J].机械设计与制造，2013（6）：27-29，33.
[2] 郑祥盘，郭源帆，陈淑梅等.基于磁流变技术的电梯辅助安全传动装置设计[J].机械设计与制造，2014（8）：170-172.
[3] 刘美菊，刘冬，刘剑等.随机森林在群控电梯交通模式识别中的应用[J].机械设计与制造，2013（4）：88-89，93.
[4] 方勇，苏琦，王宏钧等.电梯安全技术领域在中国的专利申请状况分析[J].机械设计与制造工程，2013，42（5）：67-70.