东莞市三洋电梯有限公司 52300
摘要：现在国内城市中可以被人们利用的土地面积越来越少，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，但是现实生活当中电梯屡屡出现安全性问题，而且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。
关键词：电梯机械；设计；安全性；合理化
引言
随着我国城市现代化的高速发展，高楼大厦拔地而起。在这些高楼大厦里每天都要大量的人流和物流在上上下下，而电梯就是它们上下的运输工具。电梯为这些高楼大厦提供的便捷是毋庸置疑的，一旦电梯发生故障，这将严重影响人们的生活，因此电梯的重要性使得人们对电梯的安全性、可靠性有了更高的要求。电梯的安全性和可靠性是个系统工程，由设计、制造、安装、维护各个环节和元件的可靠性等来保证，而电梯的机械设计是整个电梯能否安全有效运行的基础，也是从根本上改变电梯安全性、可靠性的关键所在。
1电梯机械系统的组成及工作原理
电梯的总体结构一般由其所依附的建筑物和不同功能的八大系统组成。八大系统中机械部分包括轿厢系统、对重系统、导向系统、曳引系统、门系统；电气部分则由电力拖动系统、电气控制系统组成；还有一个安全保护系统，图1是电梯八大系统示意图。
电梯的工作原理：曳引钢丝绳分别缠绕着轿厢、曳引轮、导向轮和对重，曳引轮通过三相交流永磁电动机转动来带动，依靠曳引钢丝绳与曳引轮之间的摩擦产生牵引力，从而实现轿厢与对重的升降运动，达到运输目的。
2电梯结构的安全性
电梯结构安全性主要有：一是下行超速保护装置(即限速器与安全钳的联动机构)，当电梯下行超速时，限速器动作而导致轿厢上的安全钳动作，将电梯轿厢牢牢卡在导轨上，同时相应的电气开关动作，断开安全回路，使电梯主机断电而停止运行；二是上行超速保护装置，当电梯上行超速时，限速器电气开关动作，断开安全回路，使电梯主机断电而停止运行；三是防止电梯冲顶和蹲底产生剧烈冲击，在电梯井道的最上部和最底部各设有限位开关和极限开关，并在井道底坑设置缓冲装置；四是防止人为将电梯门打开造成人坠入电梯井道的危险，每个层门都设有机械锁。
上述安全保护措施，足可以保护电梯安全运行。既然是这样安全，那怎么会经常发生电梯事故呢，这里主要的原因：一是电梯的维护保养没有做好，导致电梯的安全保护措施失效；二是人为误操作或调整不到位，这方面的问题主要是发生在维护保养过程的人为误操作或调整不位而致伤致死；三是电梯机械设计存在不合理的情况。
3电梯机械系统合理化设计
3.1轿厢系统
轿厢系统是电梯用来承载和运送人员和物资的箱型空间。其包括轿厢架、轿厢体及相关构件和装置组成。轿厢架主要负责承载，当安全钳动作或蹲底撞击缓冲器时，还要承受由此产生的反作用力，因此轿厢架必须要有足够的机械强度。当然也不能为了保证机械强度而盲目使用过高规格的型材，这样会增加电梯成本及轿厢自重，影响曳引钢丝绳的使用寿命；既要满足机械强度，又不能过度加重轿厢自重，因此，轿厢架一般使用钢板折弯为宜。人们乘坐电梯时，轿厢振动、异响也时有发生，这将影响电梯的舒适感，而减震胶是减震和阻止振动的传播的有效工具，所以在轿底、轿顶与轿厢架之间都要合理设计减震胶，这能有效的减少振动和噪音，并改善电梯的舒适感。当电梯发生比较严重的事故时，轿厢体也会受到冲击而变形，而乘客就在轿厢体内，所以，电梯设计时必须考虑轿厢体的强度问题，增大轿厢体强度的方法一般有以下两种：一是在轿壁背面加装加强筋，二是把轿壁板宽度做到250mm以下。
3.2对重系统
对重系统是电梯不可缺少的部分，它用于运行时维持轿厢重量和部分载荷重量的平衡，减少了电动机的功率损耗。对重系统主要包括对重架、对重块、补偿链及补偿装置。对重架承载着对重系统的总重量，其立梁一定不能弯曲变形，否则会加剧导靴与导轨之间的磨损从而导致对重架脱离导轨，因此对重架立梁的机械强度必须要达到支撑总个系统的要求，通常对重架立梁会选用槽钢或钢板折弯。对重块依靠立梁的卡槽来限制其在水平方向的运动，但对重块坠落到轿厢体而导致人员伤亡的事故也偶尔发生，因此在对重块顶部用对重压板压紧对重块，限制其在垂直方向的运动；电梯运行了一定时间后，由于重力原因，对重块间的间隙缩小，对重压板与对重块间会产生一条较大的间隙，因此对重压板应设计为可上下调节为宜。导轨一般采用压板固定法，用导轨压板将导轨压紧在导轨架上，当安全钳动作或导轨因热胀冷缩，导轨受到的拉伸力超出压板的压紧力时，导轨与压板会作相对移动，用压板固定导轨能有效避免导轨弯曲变形。
3.3导向系统
导向系统主要由导轨撑架和导轨组成，这一系统的作用是保证轿厢和对重在垂直的路线上下运行，并限制其在水平方向的位移，防止轿厢因偏载而产生倾斜。电梯井道结构与尺寸各个不同，导轨不能直接固定在井道壁上，必须要固定在导轨撑架上，因此导轨撑架必须要有足够的机械强度。在设计时为了保证导轨撑架机械强度必须优先用膨胀螺栓固定在圈梁或混凝土结构上；其次用穿墙螺栓或预埋件固定在砖混结构上。电梯导轨一般使用T型导轨，当导轨撑架的距离大于2.5米时，导轨的变形量就会超出其许可扰度，因此相邻两档导轨撑架的距离不得大于2.5米。当然也不能盲目的按2.5一档的距离来固定，应尽量在每层楼面圈梁处用膨胀螺栓固定，楼层中间再用穿墙螺栓或预埋件均匀固定，这样既能减小导轨的变形量，又能保证导轨撑架的机械强度。
3.4 曳引系统
曳引系统的主要功能是输出与传递动力，驱动电梯运动，其主要构件有曳引机、曳引钢丝绳、导向轮和反绳轮等。由于曳引钢丝绳在工作中受反复的弯曲，且在绳槽中承受一定的比压，并频繁承受电梯起动、制动时的冲击，因此在强度、挠性及耐磨性方面，均有很高要求。电梯的曳引能力是电梯正常运作的重要的指标，当曳引能力不足时，极易造成曳引钢丝绳在曳引轮上打滑，从而发生溜梯、冲顶等事故，所以电梯设计时必须优先考虑曳引能力，提高曳引能力一般有以下方法：一是改变槽型及绳槽材料，二是改变复合绳或非金属绳，三是增大包角，四是增加轿厢自重，五是增加钢丝绳的正压力。
3.5门系统
门系统主要包括轿门和层门，轿门安装在轿厢入口，层门安装在井道的层站开口处，是人员和货物进出电梯的开口，也是轿厢和井道的封闭结构。电梯运行时，轿厢和井道的入口应完全封闭，即轿门和层门必须锁紧，防止人员坠入井道里。往往有些人蓄意将电梯门打开而至发生人员坠入井道的事故，因此门板必须要有足够的机械强度，通常采用较厚的不锈钢板或在门板背面加装加强筋。对于总个门系统来说，单单加强门板的强度还是不够的，因为有可能门板受撞击时滑块脱落，而导致门板挂在上方摆动，人员也会坠落井道，因此设计时门滑块的强度也要加大，加强门滑块的强度一般有三种方法：一是加大门滑块的厚度，二增加门滑块的数量，三是加深地坎凹槽的深度。
4结束语
电梯机械合理化设计与人们的生命安全息息相关，电梯设计得越合理，电梯的稳定性与安全性就越高。但从文章中看，电梯机械设计是非常重要的，对各系统的技术要求也非常高，现在我国对电梯结构设计的技术还是不够先进，在设计的过程中时有瑕疵，并留下一些安全隐患问题，所以我们需要对电梯机械设计合理化进行研究，从电梯机械设计的根源发现问题，并采取对应的解决措施，从根本上提高电梯的安全性、稳定性，减少事故的发生，在最大程度上为人们提供安全、舒适、稳定的电梯。
参考资料
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[2]重视电梯维保问题[J]. 马广振,肖硕.劳动保护. 2014(01)
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[4]电梯设计合理化分析[J].郑金林.工程技术,2016,(05):122-122.
论文作者:毛衔基
论文发表刊物:《基层建设》2017年2期
论文发表时间:2017/4/17
标签：电梯论文; 导轨论文; 系统论文; 强度论文; 压板论文; 曳引论文; 机械论文; 《基层建设》2017年2期论文;