摘要：伴随着经济的增长和社会的进步，我国高层建筑数目在不断增多，由于建筑楼层的增高，居住者上下楼都需要借助电梯，因此，电梯的安全性成为了社会各界关注的焦点，结构设计人员要结合实际需求，按照标准化流程展开精细化设计，才能从根本上提高电梯机械设计的整体质量。本文对电梯机械合理化设计的重要意义进行了简要分析，并集中阐释了机械系统结构和原理，最后着重讨论了电梯合理化机械设计的具体要求，旨在为设计人员提供更加有价值的参考建议。
关键词：电梯机械设计；结构；原理；要求
建筑行业在实际的楼房建筑项目中，利用增加楼层缓解土地使用面积，使得高层建筑逐渐增多，为了提高便利性，会在高层建筑中安装电梯装置。但是，近几年高层建筑电梯事故频发，电梯的安全性成为了亟待解决的问题，需要相关设计部门从实际需求出发，积极优化电梯结构的设计效果。
一、电梯机械合理化设计的重要意义
作为运输工具，电梯的便捷化特性具有非常重要的意义，在为人们带来生活便利的同时，也和人的生命财产安全息息相关，正是基于此，电梯的安全性十分关键，而决定其安全性运行的因素中，除了常规化管理体系外，合理化的机械结构设计也是不可或缺的部分。电梯事故中冲顶问题、坠落问题以及蹲底问题等都会造成严重的人身伤害，其中，冲顶是由于电梯升至顶层时动力没有得到有效撤离，会导致电梯出现不受控制的问题；坠落和蹲底是由于电梯溜梯，不受控制的下滑，无法进行减速，直接发生坠落甚至蹲底。这些都是由于制动机械结构出现了严重的故障，电气设计和机械设计存在偏差。加之相关部门没有进行定期维护和修理，使得制动系统出现了接触不良以及粘连问题，零件的磨损程度较重，就会导致停止指令不受控制，也就会造成不同程度的安全事故。基于此，要在优化电梯机械设计合理性的同时，强化维护管理工作，从而有效提升电梯运行的安全性。
二、电梯机械系统结构和原理
（一）电梯机械系统结构
在电梯安全性分析的过程中，要对电梯机械结构进行深度解读和集中分析，电梯基本是由电气部分和机械部分组成，为了提高安全性会适当增加安全保护系统。若是从使用空间上对电梯的机械系统进行划分，主要涉及以下几个部分：第一，电梯的机房组成结构，主要涉及电源开关结构、控制柜结构、电梯曳引机结构以及电梯导向轮结构。并且，为了保证安全效果，会安装限速器。第二，电梯的井道结构，主要是导轨、支架、缓冲器以及限速器的张紧装置，以及电梯的门锁装置和层站开关门装置，还包括电梯内部显示各个楼层的装置[1]。第三，电梯的主体轿厢结构，主要包括主体轿厢、安全钳结构、安全窗结构以及平层装置，还涉及导靴和轿内操纵箱和指层灯结构。特别注意的是，在轿厢结构中非常关键的是通讯报警装置。第四，重量平衡体系、导向系统以及曳引系统等也是非常关键的系统结构。另外，电梯的电气组成结构则涉及电力拖动系统、电气控制系统等。不同系统在常规化运行时发挥自身的作用，共同维护电梯的安全性运行。
（二）电梯机械工作原理
在日常运行过程中，电梯的主要工作一般就是升降和维护，升降工作的主要原理就是借助曳引轮的带动作用，有效牵引钢丝绳实现电梯的上下操作。需要注意的是，钢丝绳的两端主要包括电梯的轿厢和对重装置。因此，在电梯的电动机变速转动后，减速器会发生联动，从而开始进行曳引操作，有效牵动曳引轮结构进行运转。借助曳引轮和钢丝绳的摩擦，产生足够的牵引力，确保电梯的升降工作得以全面运行。除了电梯的常规化运行外，电梯维护系统也是保证电梯安全的重要环节，需要相关部门结合实际需求进行定期维护，从根本上提高电梯工作的安全性和稳定性。
三、电梯合理化机械设计具体要求
在电梯机械设计过程中，相关设计人员要结合实际问题展开深度处理和集中分析，确保设计要求和设计参数的稳定性，积极按照标准化设计要求展开设计工作，并针对具体系统展开优化整合。配合更加完整的安全维护机制，从根本上提高高层建筑电梯运行的安全性和可靠性，也为人们的健康出行提供保障。
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（一）优化电梯门系统的合理化机械设计水平
电梯门系统的设计工作是较为关键的环节，需要相关设计部门提高重视和安全性认知水平，多数坠梯事件都是由于门系统设置结构不合理导致的。对于整个系统来说，门结构的设计工作直接决定了电梯运行安全性的关键因素，无论是安装过程还是制造过程都要按照标准化设计流程有序开展[2]。在门系统中，设计轿厢门、厅门、开关门以及门结构保护装置四个部分。因此，只要是在电梯投入使用期间，轿厢门和厅门就要保证关闭，要保证厅门上锁，不会有人随意出入，从根本上避免乘客不小心误入井道出现坠落问题，从基本上减少人员伤亡事件。
（二）优化电梯曳引系统的合理化机械设计水平
在电梯机械设计结构中，曳引系统具有较为关键的价值和设计意义，设计人员要结合实际使用情况和电梯自身结构，建立健全更加完整的设计模型，保证设计参数的稳定性和安全性，并且对电梯动力结构展开深度分析和集中处理。由于电梯整个结构都是由曳引系统控制的，因此，曳引系统也是整个电梯机械系统的核心部分，为电梯提供基本的动力，也是实现便捷化运输服务的重要模块。正是基于此，在实际设计项目展开后，设计人员要基于曳引系统高度的重视。曳引机械有很多类型，设计人员要结合不同高度不同用途的电梯合理化选择曳引机类型，并且，也要对曳引机应用的实际参数和环境因素进行集中审核，从而保证曳引机的合理化配置[3]。
（三）优化电梯导向系统的合理化机械设计水平
只有从根本上升级导向系统的设计效果和设计理念，才能一定程度上优化机械化设计水平的合理性和稳定性，优化升级整体管理结构和管理效果。导向系统是保证电梯正确上升和下降的系统结构，设计人员要对其稳定性和安全性展开深度分析和集中处理，保证导轨运行结构的完整性。
（四）优化电梯轿厢系统的合理化机械设计水平
轿厢系统是电梯机械结构设计中的主要部分，也是整个电梯承载客人和货物的基本载体。因此，在设计过程中要秉持严谨和合理的态度，从轿厢架到轿厢本身都要进行综合性整合，确保设计质量符合标准，一定程度上升级轿厢系统的整体水平。其中，轿厢架质量、防滑措施、重量超载报警系统等元件要得到优化设计，保证相关参数稳定性的同时，进一步优化运行质量。也就是说，在轿厢系统设计过程中，要综合考量安全因素和运行效果，从根本上提高设计理念的可靠性和合理性，为整体设计结构升级奠定坚实基础[4]。
结束语
总而言之，在电梯机械设计过程中，设计人员要结合实际需求，对设计理念和设计要求进行细化分析，确保电梯机械结构设计符合标准化设计要求。只有从根本上提高设计水平，才能优化其稳定性和安全性，着重对电梯设计、电梯制造以及电梯安装的有效性展开深度分析和集中处理，确保电梯能发挥其实际价值，保证安全性的前提下为人们的日常生活提供便利。
参考文献
[1]史云福.电梯机械设计合理化及相关问题阐述[J].探索科学,2016,14(07):82-83.
[2]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,2013,16(06):27-29,33.
[3]傅武军,朱昌明,张长友等.高速电梯水平振动建模及动态响应分析[J].机械设计与研究,2016,19(06):65-67.
[4]张浩.快速斜行电梯关键结构设计和动态特性研究[D].苏州大学,2016.
作者简介
刘艳君（1981-08），女，籍贯：河北省秦皇岛市卢龙县，专业：机械设计，职称：中级工程师。
陈雪雷（1981-06），男，籍贯：河北省保定市唐县，专业：机械设计，职称：助理工程师。
论文作者:刘艳君,陈雪雷
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/20
标签：电梯论文; 结构论文; 系统论文; 机械设计论文; 安全性论文; 机械论文; 设计人员论文; 《电力设备》2017年第15期论文;