摘要：中国城市化发展至今，早期投入使用的电梯，由于性能的不断下降及故障的增多，逐渐面临改造的需要，旧梯改造的市场正逐渐扩大。电梯改造时，通过最新标准条文的贯彻以及行业先进技术的引入，可全方位提升电梯的性能。根据在用电梯的具体情况，客户可自主选择电梯改造的模式。本文将针对以上内容，对电梯的改造作简要探讨和分析。
关键词：老旧电梯；更新改造；安全；性能提升
1.引言
1.1旧梯改造市场的前景
电梯作为人们日常生活中最为重要的垂直交通工具，必须依附于建筑大楼来使用，因此，电梯市场受房地产、建筑行业的影响比较大。近年来，国内房地产市场的发展增速正逐步放缓，新增电梯的需求也在逐渐降低。
与此同时，早期投入使用的电梯，随着运行时间的延长，部件老化、故障频发等问题也在不断凸现，导致安全事故屡屡发生，严重影响了人们的日常生活[1]。根据对大量电梯使用情况的调查分析，并结合电梯的普遍设计使用寿命考虑，经过10~15年使用的电梯，即使运行过程中注意定期维修保养，也无法维持在足够高的性能水平，亟需进行更新改造。
图1 电梯使用过程中的性能变化曲线
根据中国电梯协会提供的数据，国内电梯安装大约从2001年开始大量兴起，如果按照10~15年的使用寿命计算，较早投入使用的电梯已逐渐进入改造周期。对应于21世纪初新装电梯的爆发式增长，未来几年国内旧梯改造的市场也会实现较大幅度的增长。
1.2旧梯改造的定义
根据国市监特设函[2019]64号文件《电梯施工类别划分表》，将电梯“改造”总结为以下3种类型：1.改变电梯的额定（名义）速度、额定载重量、提升高度、轿厢自重（制造单位明确的预留装饰重量或累计增加/减少质量不超过额定载重量的5%除外）、防爆等级、驱动方式、悬挂方式、调速方式或控制方式；2.改变轿门的类型、增加或减少轿门；3.改变轿架受力结构、更换轿架或更换无轿架式轿厢 [2]。
2.旧梯改造后的效果
经过长期使用的电梯，由于器件的不断老化，以及自身使用技术的落后性，普遍存在运行舒适感差、耗能高、轿厢环境闷热等缺点；而随着电梯行业技术的不断发展，上述问题已得到很大程度的解决，通过改造的方式，将电梯行业的最新技术应用在旧梯上，可使旧梯的性能得到本质的提升。
根据不同程度的改造升级方式，旧梯经过改造后可达到的效果大致包含以下4个方面：安全性能提高、运行舒适感提升、轿内装饰焕然一新、环保节能。
2.1安全性能提高
电梯作为特种设备之一，其制造和安装都必须严格依照国家标准条文GB7588《电梯制造与安装安全规范》的规定。随着电梯行业的不断发展，标准条文也在不断修改完善中，对电梯的安全性能提出了更高的要求，相比之下，老旧电梯仅依照当时的标准条文制造和安装，安全性能并不达标。
按照最新版本的标准条文对电梯进行改造，可提升以下4个方面的安全性能。
（1）防止冲底/顶事故——曳引机双制动器
电梯轿厢的制停有赖于曳引机制动器的正常工作，而由于电磁线圈烧毁、制动铁芯卡阻或制动弹簧断裂等原因，容易导致电梯丧失制动能力，并引发轿厢冲顶或冲底事故的发生。两组相互独立的曳引机制动器的设置，相当于为电梯的制动提供了双保险，大大降低了上述事故发生的可能性。
（2）防止剪切事故——轿厢意外移动保护装置
当电梯轿厢平层开门时，由于控制系统故障或曳引机制动器失效等原因，会导致轿厢发生向上或向下的意外移动。此时，进出轿厢的乘客容易被轿厢带动，进而发生剪切事故，严重伤害人身安全。通过设置轿厢意外移动保护装置，实时检测轿厢的开门行走，并通过附加制动器及时制停轿厢，则可避免上述事故的发生。
（3）防止坠落井道——轿门锁装置
电梯使用过程中，轿厢困人是常见的事故之一。当乘客被困时，由于长时间无法与外界联系，容易产生恐慌等情绪，经常会采取不当的自救措施，如擅自将电梯轿门扒开并逃生等。此时如果轿厢处于非平层区，乘客外逃时容易失足掉入井道并造成伤害。轿门锁装置的设置，能将受困的乘客暂时留在相对安全的轿厢内部，并等待救援，从而有效杜绝上述现象的发生。
2.2运行舒适感提升
采用先进的智能微机控制器和无齿轮永磁同步曳引机作为改造后电梯的控制系统和拖动系统核心，取代原来的继电器控制系统和有齿曳引机拖动系统，从根本上提高电梯性能。
图2 电梯改造前后的运行曲线对比
控制系统方面，智能微机控制技术配合专用串行通讯，可对电梯召唤的集选控制、电梯启动与停止、电梯状态信息显示等进行精确控制，提高系统对信号的处理能力，保证电梯运行可靠性。
拖动系统方面，永磁同步技术的采用可实现无极调速，轿厢运行曲线更平滑，舒适感大幅度提升，并可大大减少轿厢启停过程中的冲击。另外，无齿轮式的直接传动机构，也可从根本上消除齿轮接触式传动产生的固有振动，减少运行噪音，进一步提高乘梯舒适感。
2.3轿厢装饰焕然一新
轿厢作为乘客最常接触的电梯部件之一，其装饰效果也是电梯用户十分关心的问题。旧梯改造时，可通过轿顶照明的更换，使轿内环境更明亮，减少多人乘梯时的压抑感；另外，通过贴膜或直接更换轿厢壁板的方式，也可使轿内装饰效果焕然一新。
2.4节能环保
据不完全统计，电梯设备的用电量大约占楼宇建筑总用电量的20%，电梯的耗能问题也逐渐受到大家的关注。老旧电梯普遍采用的有齿轮式曳引机，减速传动能量损耗较大；轿厢所采用的日光灯等照明形式也存在电光转换效率低、容易损坏等缺点。
电梯改造后，通过无齿轮曳引机的使用，可大大提高传动效率；LED轿内照明的使用也比传统光源更为节省电能；同时通过加装能量反馈装置，将电梯发电运行状态下的电能反馈至电网，使原本消耗在制动电阻的能量得到有效利用，进一步降低电梯的综合能耗，实现节能环保。
3.旧梯改造的分类
由于不同电梯的使用情况各不相同，旧梯改造时电梯的性能差别较大，另外也受到客户资金预算等因素的影响，旧梯改造涉及的部件可多可少，总体上可分为以下3种改造方式。
3.1控制系统改造
该改造方式仅对控制柜、随行电缆、轿顶电器箱等电气件作更换，并通过旧梯曳引机和轿厢的保留，最大程度地减少改造成本，缩短改造周期，是一种最为基础的改造方式。
改造后的电梯，由于控制系统的升级换代，可一定程度提升电梯的平层精度和运行舒适感，并可大大减少停梯故障的出现。
3.2控制及拖动系统改造
该改造方式在控制系统改造的基础上，新增曳引机、开门机及其附属安装件的更新改造，是目前市场上最为广泛采用的改造方式。
改造后的电梯通过永磁同步技术的引入，可进一步提高运行舒适感，并降低电梯整体能耗，实现节能环保。
3.3整梯改造
该改造方式在控制及拖动系统改造的基础上，新增轿厢及层门系统等部件的更新改造，仅保留旧梯导轨及对重架，改造后电梯的性能效果基本可达到新设电梯的水平，是一种比较彻底的旧梯改造方式。
4.总结
本文首先对国内电梯行业的发展作了简要分析，指出了旧梯改造市场的潜力，并明确了旧梯改造的定义；然后分别从安全性能提高、运行舒适感提升、轿内装饰焕然一新、环保节能4个方面，详细阐述了旧梯经过改造后能达到的性能和效果；最后还介绍了目前市场上最常见的3种旧梯改造模式。
参考文献：
[1]周丹.《城市老旧电梯评估与改造浅谈》.城市建设理论研究，2015（4）.
[2]国家市场监督管理总局.《电梯施工类别划分表》.2019.
论文作者:莫振锋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
标签：电梯论文; 曳引机论文; 性能论文; 方式论文; 制动器论文; 舒适感论文; 永磁论文; 《基层建设》2019年第6期论文;