关于电梯机械设计合理化分析

葛志超

摘 要：在大中城市中，建筑行业用增加楼层的方式来缓解土地的使用面积，高层建筑日益增多。为了使广大的用户因为对高层所到来的不便，这些高层建筑基本上采用安装电梯来解决高层建筑所带来的问题，电梯带来的方便十分的可观，但是如果电梯一旦发生故障会对人们的生活所带来的影响十分巨大，因此电梯的安全性使得人们对电梯提出了更高的要求。而电梯能否安全有效运行的基础就是电梯的结构设计，电梯的结构设计是从根本上改造电梯的关键所在。

关键词：电梯 机械设计 合理化

一、电梯机械系统存在的问题

1、电梯门系统问题

电梯门是控制居民进出电梯的设备，也是较容易出现故障的部位。电梯门虽然看上去操作简单，但实际上，电梯门与电梯整个机械系统有着复杂的联系，首先，电梯门的开合需要通过人为的控制，在整个过程中，只有当电梯完全停止在某一楼层时才能够通过机械系统的反馈来开合电梯门，其次电梯门具有感应系统，当电梯需要上升或者下降时，如果有人未完全进入电梯内，电梯门就可以通过感应系统来控制电梯门的开合，这一环节就是电梯最容易发生事故的时候，新闻上报道过很多起由于电梯门的感应系统故障未能够及时检测到进入电梯的居民导致的安全事故，很多居民楼的电梯处于年久失修的状态，居民正面临着潜在威胁。

2、重量平衡系统问题

重量平衡系统是指保证电梯约电梯上的居民重量的平衡的系统，重量平衡系统是电梯正常运转的基础，如果没有重量平衡系统，电梯将会做自由落体运動，无法保证电梯的下降速度以及居民的生命安全。当居民进入电梯后会对电梯的轿厢产生作用力，如果电梯没有得到外力就会做自由落体运动，此时重量平衡系统就会发生作用，通过补偿绳和补偿装置来维持电梯轿厢的平衡，但是由于重量平衡系统故障导致安全事故的案例也不在少数，主要原因就是电梯的额定荷载值没有进行合理的规划，补偿装置不能够满足荷载要求。

3、导向系统问题

导向系统是控制电梯运行方向的系统，通常来讲，电梯的运动轨迹是直上直下的，当居民进入电梯按下楼层按钮后，电梯导向系统就会产生作用，通过曳引绳、导向轮等装置控制电梯的升降，此外居民在使用电梯时并不会感受到较大的震动也是由于导向系统，同时导向系统中包括了安全钳类制动装置，它的作用就是让电梯轿厢由于电梯故障快速下落时将电梯固定住，防止居民由于快速降落，对身体造成伤害，但是在实际生活当中，很多电梯由于年久失修，居民在使用过程中能够明显地感觉到电梯振动，并不能够使居民感觉到舒适，并且电梯的安全装置也没有经过检查，不能确定是否能够正常使用，无法确保居民的安全。

二、电梯机械设计中各系统问题及合理化分析

1、导向系统

导向系统的组成结构构成包括导靴、导轨架、导轨三部分，相应的功能是确保电梯能够按照正常的轨迹进行来回的运行，以此避免电梯被使用时，发生过多的振感。电梯中导轨的强度是提升用户使用舒适感的因素之一，在轿厢安全与稳定性方面能够起到关键作用。当发生紧急情况，安全钳类制动也可以在导轨的作用下，避免电梯坠落，对电梯的升降方向进行控制。另外，在电梯设計中，井道一般会安装四根导轨，其中两根应用于轿厢导向，另外两根应用于重架导向。

2、重量平衡系统

电梯机械中的重量平衡系统，主要是用于维持电梯与厢内重量的平衡，对整个系统而言，电梯的平衡感十分重要，在重量平衡系统中，主要装置具体包含补偿装置、补偿链条、对重装置等。在该系统运行过程中，导向轮与曳引轮会产生牵引作用，平衡系统也会通过重钢丝绳，将轿厢直接进行连接，以此实现电梯运行的平衡。另外，补偿链也具有维护电梯平稳运行的功能，当电梯的曳引高度超过标准限度范围内时，补偿链可以对补偿钢丝绳的差重进行补偿。此时，需要对电梯的额定载荷进行合理设置，还要对载荷的要求进行严格遵守。

3、曳引系统

曳引系统的功能就是，对轿厢及时提供来回与上下功能，为用户提供便捷与可靠的运输服务。在该系统中，其主要部分包含了曳引钢丝、限速轮、导向轮、曳引机等。其中，曳引机在电梯机械中起到引擎的作用，可起到提供动力的作用，属于曳引系统的核心性与关键性部件。在曳引轮机的牵引下，轿厢被提供了运行动力，以此按照指令完成相应的运输服务。另外，基于电机类型的不同，曳引机也被划分为不同型号，使用较多的为直流与交流。根据电梯运送速度的不同，曳引机也在速度上分为低速、快速、高速与超高速四个档位。另外，基于电梯结构形式以及减速方法的不尽相同，曳引机也被分为两种类型，两种类型的区别就在于有齿轮与无齿。

4、轿厢系统

电梯中的轿厢系统，其主要作用是将货物与乘客运送到高层，该载体主要包括两部分，一是轿厢体，二是轿厢架。其中，轿厢体在构成上较为复杂，其组成部件包括轿底、轿壁、轿顶、轿门等。轿厢架主要负责的工作为承载与承运。在轿厢架上，设计者通常会安全拉条，拉条的作用就是防止轿厢发生倾倒，提升电梯使用时的刚韧度。

5、门系统

近年来，电梯井道坠落的事故新闻屡见不鲜，该类型事故的引发，与电梯的门系统设计具有密切关联。门系统构造相当复杂，在整个电梯稳定性、安全性能当中，处于保障性的地位。门系统主要由四部分组成：一是开关门，二是厅门，三是轿门，四是保护装置。当电梯处于运行状态时，在启动之前，门系统当中的厅门与轿门能够起到保持关闭的状态，此时的厅门被要求设置门锁，以避免使用者提前进入到井道，进而防止发生电梯坠落事故，避免不必要的人员伤亡。

结束语

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.基于磁流變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.