垂直电梯机械安全装置设计毕业论文Word格式.docx

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1）轿厢失控、超速运行：

减速器中的蜗轮、蜗杆的齿轮、轴、销、键等断裂以及曳引绳在曳引轮上

发生了严重的打滑等情况，是因为电梯制动器出现了故障，这就导致了常规的

手段已经不能使电梯停止运行，也就导致了轿厢失去掌控，这就造成了运行速

度超过了极限运行速度，也就是额定速度的115%。

2）终端越位：

由于平层控制电路出现的故障，轿厢运行到顶层或底层站，这时还不停而

继续运行或超出了正常的平层位置。

9

3）冲顶或蹲低：

当上终端极限位装置失灵等，造成电梯冲向井道顶部，成为冲顶；

当下终端的限位装置失灵或电梯失控，造成电梯轿厢跌落到井道底坑，则

成为蹲低。

4）不安全运行：

由于限速器失效，选层器失灵、层门、轿门不能关闭或关闭不严或超载、

电动机断相、错相等状态下运行。

5）非正常停止：

由于控制电路出现故障，安全钳误动作或电梯停电等原因，都会造成在运

行中的带难题突然停止。

6）关门障碍：

在电梯关门时，受到人或物体的阻碍时门无法关闭[3]。

1.1.4

电梯安全保护系统的组成

1）超速（失控）保护装置——限速器、安全钳；

2）超出上下极限工作位置的保护装置——有强迫减速开关、终端极限开关

和终端限位开关来达到强行换速、切断控制电路和切断动力电源三级保护；

3）撞底（与冲顶）保护装置——缓冲器；

4）层门门锁与轿门电气联锁装置。

确保门不关闭、电梯不能运行；

5）门的安全保护装置——层门、轿门设置门光电装置、门电子检测装置、

门安全触板等；

6）电梯不安全运行防止系统——如轿厢超载装置、限速器断绳开关、选层

器断带开关等；

7）供电系统断相，错相保护装置——相序保护继电器等；

8）停电或电气系统发生故障时，轿厢慢速移动装置；

9）报警装置——轿厢内与外联系的警铃、电话等；

综上所述，电梯安全保护系统中设置的安全保护装置，一般由机械安全装

置和电气安全装置俩大部分组成。

但是有一部分机械安全装置通常也需要电气

方面的装置配合和连锁装置才能完成共同动作和可靠的效果。

电梯安全保护装置的动作关联原则

下图表示了一套普通交流双速乘客电梯安全保护系统关联图，如图

1-1

所

示。

图1-1电梯的安全保护系统关联图

下图1-2

表示了电梯安全保护装置系统的主要动作程序示意图

图1-2电梯的安全保护装置系统的主要动作程序

1.1.5

限速器和安全钳及其相互关系

限速器的功能：

能反映并控制轿厢（对重）的实际运动速度，当速度达到

极限或超过允许值能发出的信号及生产机械动作将轿厢强行制停在导轨上。

1）造成轿厢（或对重）坠落的原因分析

正常运行的轿厢，一般发生坠落事故的可能性很少，但也不能完全排除这

种可能性。

一般常见的有以下五种可能的原因：

（1）

曳引钢丝绳因各种原因折断；

（2）

涡轮蜗杆的齿轮、轴、键、销折断；

（3）

曳引轮绳槽严重磨损，造成当量摩擦系数快速下降，平衡失调，轿厢

又超载，那么钢丝绳和曳引绳打滑；

（4）

轿厢超载严重，平衡失调，制动器失灵；

（5）

因某些特别原因，例如平衡对重偏轻、轿厢自重偏轻，对此造成钢丝

绳对曳引绳的压力严重减少，使轿厢侧或对重平衡失调，才使钢丝绳在曳引绳

上打滑。

只要发生以上五种一种，就可能发生轿厢急速坠落的严重事故。

因此按照国家相关规定，不论是乘客电梯、载货电梯还是以用电梯等，都

需要装置限速器和安全钳。

2）限速器和安全钳是防坠落（失控）的安全保护

在电梯运行中，提供最后保障的是安全系统中的限速器、安全钳和缓冲器。

在运行过程中，不管因为什么轿厢超速下滑，或是坠落只能靠限速器、安全钳

和缓冲器的作用且其他装置均未起作用，来达到使轿厢停下来且不致于使乘客

和货物受到伤害。

所以限速器和安全钳是防止电梯超速和失控的保护装置。

限速器的作用从而引发了安全钳的动作，强行切断电梯控制回路中电源安

全装置，同时使轿厢或对重装置停在导轨上，。

所以安全钳是在限速器的操纵下

强制使轿厢停住的执行装置[4]。

3）限速器的功能分析及其传动系统

限速器和安全钳要连在一起用：

限速器是检测轿厢超速的装置。

在电梯正常运行是，他不起作用。

当电梯运行速度超过其额定速度并到达危险值时，它就操纵电气开关打开

急停回路，使电动机停转，并使制动器止动；

在此同时或稍后，它将操纵安全

钳，使轿厢系统夹持在导轨上，迫使它停下来。

限速器装置包括限速器、限速器绳和绳头以及限速器绳张紧轮。

限速器装置一般安装在电梯机房或隔音层的底面，她得平面位置一般在轿

厢的左右角或右前角处。

如图1-3

所示。

图1-3限速器装置的传动系统

1.限速器；

2.张紧轮；

3.对重；

4.固定螺钉；

5.连接轿厢架

所以限速器能直接检测轿厢运动的速度

4）安全钳的功能分析及其构成

安全钳必须由限速器来操纵：

安全钳是在限速器的操纵下，使电梯轿厢紧急制停夹持在导轨上的一种安

全装置。

它对电梯的运行提供最后的综合的安全保护。

1.2

电梯的基本构造

电梯由八大系统组成：

轿厢系统、重量平衡系统、导向系统、曳引系统、门系统、电力拖动系统、

电气控制系统。

电梯总体结构示意图（如图1-4

所示）。

图1-4电梯示意图

1.4电梯主要设

1减速箱装置2

曳引机装置3

曳引机底座组件4

导向轮

关11

导靴12

轿架

13轿门14

安全钳15

导轨

16绳头组合17

对重

5限速器装置6

机座

导轨支架8

曳引钢丝绳9

开关碰铁10

终端开

7

18补偿链

19补偿链

20张紧装置

21缓冲器装置

22底座

23层门24

呼梯盒25

层楼指示26

随行电缆

27轿壁28

操纵箱

29开门机30

井道传

感器31

电源开关32

控制柜

33曳引电机

34制动器装置

1.3

电梯主要参数的选定

额定载重量；

它是电梯各项数据的主要参数之一。

是指在设计规定中所有

参数决定的电梯载重量，是制造厂厂家确保电梯可以长期正常使用的最大载重

量，是用户选用电梯的主要依据设计。

额定载重量me=1000kg，轿厢自重mc=1300kg

。

额定速度：

是指设计规定中所有参数来决定的的电梯运行速度，也是制造

厂厂家保证电梯长期正常运行的速度，单位符号是

ｍ/ｓ，它和额定载重量同

样样是用户选取的主要依据，也是主要参数之一。

设计电梯的额定速度V=1.75ｍ/ｓ。

1.4

电梯制造业机械安全装置的现状及发展趋势

1.4.1

国内现状

在我国电梯制造行业中，各种各样的机械安全装置和电气安全装置被设计

到电梯中。

电梯安全保护系统就是有这些装置构成的。

在机械安全装置中，一

般限速器发出信号并产生相应的机械动作，是因为其调控电梯轿厢的实际运行

速度超过允许值。

这时候就要切断控制电路或迫使安全钳动作，轿厢就会被强

行停在导轨上

当电梯梯速小0.5～1m/s时。

我国电梯制造业通常采用摆锤式限速器配合瞬

时式安全钳。

在电梯井道底部用的是弹簧缓冲器。

当电梯梯速大于1m/s时，采用离心式限速器配合渐进式安全钳。

在电梯井道底部设置耗能型油压缓冲器[2]。

目前一种新的聚氨酯缓冲器也投入使用。

1.4.2

国外现状

目前欧洲在电梯的安全防护上，提高了电梯的安全可靠性，减少了修理的

费用，降低了过程中产生的噪音。

是因为使用了可编程电子系统，由此可见它

代替传统的机械安全设施是发展的必然趋势。

绿色电梯在国外已经开始列入了研究行列。

主要包括了节能，环保，安全

等方面。

对于安全方面根据EN81—欧洲电梯安全标准有如下要求：

1）轿厢内应装有一套能在上、下行时动作的安全钳。

2）对重应设有一套仅在下行时动作的安全钳。

3）轿厢内装有数套安全钳时，他们应全部是渐进式的。

4）轿厢和对重安全钳的动作由各自的限速器来控制。

5）禁止使用电气、液压或气压操纵的系统装置来操纵安全钳。

6）安全钳应与限速器配合使用。

通过上面几点简述要求，可以看出对于安全钳、缓冲器的设计要求的严格。

目前，国外除了以交流电梯取代直流电梯外，在低层楼房越来越多地使用

液压电梯。

此外，家用小型电梯将成为电梯家族中新的组成部分。

1.4.3

发展趋势

绿色电梯的研究在国外已经开始，研究的重点主要在电梯的制做、配置以

及安装与在使用过程中的节能和减少环境污染等方面。

电梯不仅是耗电大户，而且

还会产生电磁波、噪声干扰以及油污染。

因此，发展绿色电梯不但要强调节能，还应该强

调与环境的和谐共存。

基于这种认识，我们认为，绿色电梯应该包括环保和节能两个方面，

另外可以利用机房在楼顶太阳能充足的优势，大大的利用太阳能新能源来作为

电梯补充能源的一种方式，这也将是一个充满环保新的课题。

梁内、楔块

在安全钳动作时夹紧使轿厢制停。

轿厢架上梁的两侧各装有一根

第2章

安全钳的设计分析