电梯结构设计模块化思路应用

余丽霞

摘 要：高层建筑的需求不断增加，电梯在生活中似乎无处不在，使人们的生活、工作变得更加便利，曳引式电梯是目前普遍使用的，是由曳引、门、导向、轿厢、配重、电力拖动、电气控制、安全等系统构成的。电梯的结构较为复杂，当载重量、井道结构、轿厢面积、运行的场合的要求有所变动，其结构和尺寸也要跟着改变调整，因此，设计相关的工作人员工作负担会更大，为了减轻工作人员的负担，提高生产管理的水平，电梯结构设计的研发就显得尤为重要，电梯结构设计模块化设计，不仅增强了电梯的功能，还提高了设计的效率。

关键词：电梯；结构设计；模块化；应用

电梯的单独设计结构模式，严重阻碍了产品结构设计技术水平和产品的发展，且成本投入较大，设计过程也很不规范，不能很好的进行设计资源和经验的共享，开发周期过长，成本较高，电梯设计阶段失误的概率较高，不能很好的满足客户的要求，对企业之间的竞争也非常不利，电子专业的改革势在必行。设计模块化应运而出，应用于电子产品的结构设计中，对产品的优化是非常有利的，不仅能提高设备的结构计划水平，还能有效的提高设计人员的工作效率。接下来，笔者将对模块化设计的相关内容进行简单的介绍，并对其在实际的应用进行探讨。

1、模块化设计的内涵

能够组合成为系统的典型通用独立单元，我们将其称为“模块”，它具有某种特定的功能与接口结构。模块化的设计方法能够更多的满足客户需求的多样性，模块化从系统的出发对电梯的构成形式进行研究，运用分解、组合的方式建立模块体系，运用模块组成产品，提高其经济效益的过程。模块化是一种标准化、组合化的设计，面向的是产品的整个系统，产品设计就是模块拼装的过程，产品即通用模块和专用模块的相加。

2、模块化设计原理

2.1模块是系统的组成部分

“系统”的含义较为宽泛，它既可以是某一种产品，也可以是某一种大型的工程系统，而模块，就是构成系统的一部分，它只有处于一个系统之中，才能够真正的发挥作用，当它离开了系统，也就失去了实用的价值。在实际的操作之中，利用模块，我们能够组合成为不同的新系统，所以我们也可以说，系统的本身，就是一个组合式的结构。而此处所谓的“组合”，指的就是将系统的各个部分通过接口进行连接，但其中并不包含融合和综合等概念。总而言之，作为系统中的一个部分，我们能够将模块从系统中进行拆卸、取出和更换，但是不能将其从系统中进行分离，一旦分离，其就不能再被称为模块。

2.2模块是具有确定功能的单元

虽然模块是系统中的组成部分，但它并非是被系统进行简单分割而形成的产物，它是具有明确的功能的，并且这一功能能够独立的存在而不依附于其他的组织，所以，模块也能够做看做一个单独的元素，我们可以对其进行单独的设计和制造，以备不时之需。

2.3模块是一个标准单元

因为模块是典型和通用的，所以一直都能构成一个系列。模块的出现，主要来自于对同类产品功能和结构的分析和分解，运用了简化和统一化两种方法使典型性部件标准化，典型性是模块通用性的基础，而通用性的实现则是通过接口标准化、通用化。模块还能够根据系统化原理，促进其功能、结构体系的形成，适应规格和产品的发展需要。

2.4模块具有构成系统的接口

模块有传递的功能和各系统的输出、输入接口，通过接口的串联、并联、辐射状或者网状连接构成一个有序的整体，而且组成系统的模块既相互联系，又相互独立。

3、模块化系统设计的思路及原则

3.1模块化系统设计思路

电子设备的结构模型建立运用模块化系统设计在思路实现，首先对电梯进行模块划分，制定模块划分的方案，对每一个模块的零件装配进行分析，整理所有零件的组成信息，按照模块对零件进行装配，组成设备的整机模型，在对模型的几何、无形参数进行科学全面的分析。

3.2系统设计原则

模块化系统设计的原则有三个方面，第一个方面是编程方法面向产品，系统的对现实世界自然结构进行设计和分析，和人的思维习惯设计方法相似度极高，是问题与求解空间结构一致、人的认识系统与计算机系统一致性的体现，对提高软件的扩展性、移植性和重要的地位非常有利。第二个方面是三维参数化特征造型，就是要实现设计阶段时将产品的实体在虚拟的环境中将产品全面清晰的表达，包括完整的几何信息、物理特性、各零件的装配关系等清楚直观地呈现出来，三维实体特征造型就是在软件设计中将产品全方位、立体的展现出来。第三个方面即数据库集成技术，随着现代先进技术以及CAD技术与CAE、CAM的集成的发展，产品设计集成系统中公用数据共享使其发展必然，公用工程数据库中涵盖了整个系统的数据，供模块化设计的进程提供依据。

4、电梯架构设计模块化应用

4.1电梯模块的分解

关于电梯模块的分解有三种方式，第一是以电梯的功能为依据进行分解，将电梯的某种功能的实现作为一个结构模块，电梯往往可以实现很多功能，但其中一种功能又可以由很多设备来实现。第二是以电梯的拆卸、安装要求为依据进行分解。第三种是以电梯的设计具体要求为依据进行分解。电梯分解得到具有功能外形载体多样性、用三维图形能够描述，外形的尺寸及可参数化的特性的零部件。

4.2电梯模块的集成

在电梯的模块划分完以及结构设计完成之后，就要进行模块的集成，但模块的选择一定要符合设计中的要求，满足各模块之间相互配合的要求。选择不同功能的模块，对关于功能融合、機构叠加的可能性、实用性以及合理性进行评价，集成具有特定功能的系统或者设备。设计完电梯的零部件，检验是否在装配过程中存在干涉，检查各部件的运作是否正确无误，运作中是否产生干涉等。通过模块化设计的应用，能够使电梯的发展更加标准化、智能化、多功能化，视线里同类产品的跨越式创新，装配要先合拢上壳和底壳模块，打开透镜装入左、右模块，再将透镜旋合，最终盖上端盖。终端整机图以及终端使用如图：

结束语：电梯结构模块化设计是一种先进、快速、经济的设计方法，将模块化技术应用到电梯的设计中，创建了计算机辅助模块化设计系统，能够有效的提高产品的竞争力，能够有效的缩短设计、试制的周期，提升电梯的质量，减少成本投入，维护及更新更加简便等，是一种新型的电梯等电子产品的设计方法。

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