透明教学电梯模型的主要构造及构成详解

电梯的主要构造及构成 该电梯应用四层教学电梯，按照最常见的升降式客梯构造，主要构造由以下部分构成： 电梯机房部分：曳引减慢速度机、曳引电机、限限制动作作器、曳引轮、限速器、旋转编码器 电梯井道部分：导轨、对重机构、轿厢（门机机构、安全钳、导靴、照明灯、风扇）、层门、楼层召唤指示控制器、曳引绳、导向轮、一层平层感应器(计数复位)、上限位开关、随行电缆。 电梯底座部分：轿厢控制器、缓冲器、下限位开关。 电梯电气控制部分：电源空气开关（漏电脱扣器）、DC12V驱动电源、plc可编程控制器、接线端口电子回路板、到站钟。 电梯机房部份构造 电梯机房部分设备主要有：曳引减慢速度机、曳引电机、限限制动作作器、曳引轮、限速器、旋转编码器。
一、曳引减慢速度机、曳引电机、限限制动作作器与曳引轮 曳引机分为有齿轮曳引机和无齿轮曳引机两种。有齿轮曳引机广泛应用在运行速度V<2.0m/s的各种电梯上。本教学电梯即为有齿轮曳引机，它应用蜗轮减慢速度传动机构。主要采用曳引电机、蜗轮蜗杆减慢速度机、联轴器、限限制动作作器、限限制动作作电磁铁、曳引绳轮、惯性轮等包括，其外观如图所示。
曳引机是电梯的驱动装置，它含有概括： 1）曳引电机：一般分为交流ACAC曳引电机、直线DC曳引电机。 2）曳引减慢速度机：大多数电梯厂选用蜗轮蜗杆减慢速度箱，也有行星齿轮、斜齿轮减慢速度箱。本教学电梯应用的是蜗轮蜗杆减慢速度箱。曳引电机经过联轴器与蜗杆联接，蜗轮与曳引绳轮一起合作装在一根轴上。经过曳引减慢速度机驱动绳轮正反旋转，使轿厢和对重上下运行。 3）限限制动作作器：在电梯上通常应用双瓦块常闭式电磁限限制动作作器。在电梯停止或电源断电的现象下限限制动作作抱闸，以保证电梯不致位移，电机通电时限限制动作作器松闸。 限限制动作作器是电梯非常重要的安全装置。一般全部是装在电机和减慢速度器之间，即装在高转动速度轴上。因为高转动速度轴上所需的限限制动作作力矩小，这样可减小限限制动作作器的构造尺寸。限限制动作作器的限限制动作作轮就是电机和减慢速度器之间的联轴器圆盘。限限制动作作轮一般装在蜗杆一侧，以保证联轴器损断时，电梯仍能限限制动作作被掣停住。
4）曳引绳轮：曳引机上的绳轮称为曳引轮。两端借助曳引钢丝绳分别悬挂轿厢和对重，并依靠曳引钢丝绳与曳引轮绳槽间的静摩擦力来完成电梯轿厢的升降。 二、限速器 常见的限速器有凸轮式、刚性夹持式和弹性夹持式三种，电梯规格限定速度不一样，使用的限速器也不一样。 本教学电梯应用的是凸轮式限速器。凸轮式限速器也称惯性式限速器，适用来电梯规格限定速度在0.5～1m/s以下的低速梯。其构造如下图所示。当轿厢下行时，限速绳带动限速轮作顺时针旋转，限速轮内有一五边形盘状凸轮，限速轮转动时，五边形盘状凸轮的轮廊线处，与装在摆动挺杆上的限速滚轮，凸轮轮廊线上径向的改变，使挺杆猛烈的摆动，由于限速滚轮轴的另一端被限速器拉簧拉住，在规格限定速度界限内，使挺杆右边的棘爪与棘轮上的棘齿脱离接触。当轿厢超速达到规定的超速值时，凸轮转动速度加快，圆周上离心力多加，使挺杆摆动的角度增大到使棘爪与棘轮上的棘齿相啮合，限速器轮被迫停止转动。随着轿厢继续下行，限速器轮槽与限速绳之间产生摩擦力使限速绳轧住，带动安全钳联动系统，将安全钳拉杆提起，安全钳楔块动作，轿厢被限限制动作作在导轨上。 调动拉簧的拉力，可调动限速器的动作速度，当限速器动作后需要复位时，可以将轿厢慢速上行，限速轮反向旋转，棘爪与棘齿脱开，安全钳即可复位。 凸轮式限速器的缺点是没有可靠的轧绳装置，只靠限速绳与限速轮槽的接触产生的摩擦力而动作安全钳。 规格限定速度不大于0.63m/s的电梯，常应用刚性夹绳限速器，配用瞬时式安全钳。大于0.63m/s的电梯，常应用弹性可滑移夹绳限速器，配用渐进式安全钳。
三、旋转编码器 本电梯的定位装置为增量型旋转编码器。其特别点是：只有在旋转期间会输出对应旋转角度脉冲，它是运用计数来测量旋转的方法，经过PLC收集旋转编码器旋转时产生的脉冲信号将电梯定位。 上图，即为本电梯所使用的旋转编码器及装配构造方法。旋转编码器的中心轴经过弹性联轴器与曳引轮的中心轴相连，当曳引轮正反旋转时也带动了与之相连的旋转编码器作相应的正反转动。电梯每上升或下降一段距离，旋转编码器的脉冲信号数就相应的多加或减少来控制轿厢的平层位置。
电梯井道部份构造 一、导轨及其部位件构造 本教学电梯的导轨，应用铝制材料按照实物比例经过拉模工序技艺制造，表面经过黑色铝化处置整理。如图所示。
电梯作业时轿厢和对重借助于导靴沿着导轨上下运行。在电梯井道中，导轨起始段一般全部支承在底坑中的支承板上，每个导轨压板每隔一定的距离就有一个固定点，借助于螺丝、与导轨压板，将导轨固定在井道支撑架上。 电梯中的导轨，是轿厢和对重在垂直方向动作时的导向，限制轿厢和对重在水平方向的位移，防止由于轿厢的偏载而产生的倾斜。同时当安全钳动作时，导轨作为被夹持的支承件支承轿厢和对重。

二、轿厢及其部位件构造 与轿厢连接的相关部位件有：轿厢箱体、轿厢支撑架、门机系统、轿门、安全触板、超重报警装置、安全钳及安全连杆机构、上下导靴、照明、风扇、操纵箱等装置。 1、 轿厢箱体、轿厢架 电梯轿厢是用来运送乘客或货物的厢体。轿厢因用途不一样，规格尺寸与外观设计也不一样。轿厢架是牵引轿厢在轨道上动作的支撑架。在轿厢顶部及轿厢架上装配许多电梯部位件完成各种功能。
2、门机系统、轿门 本教学电梯应用了单扇中分门构造的门机传动机构。门机以直线DC减慢速度电机为动力，经过门机链条传动。传动链轮上装配备有曲柄杆，曲柄杆的两端分别与门扇驱动连杆相连。带动门扇的开与关。如图所示电梯门按开门方法可分中分门、旁开门。中分门有单扇中分、双折中分；旁开门有单扇旁开、双扇旁开、三扇旁开。电梯的门按装配位置可分为轿门和层门（或厅门）。层门装在建筑物每层电梯停站的门口，挂在层门上坎上面。轿门则挂在轿厢上坎上面，与电梯一起上升、下降。层门经过轿门上的门刀插入实行开门或闭门。 门机传动机构是指装配在轿厢顶的前部，自动开、关轿门和厅门的装置。
3、安全触板 安全触板是一种防止在电梯门闭合过程中夹住人及物品的接触式保护装置。它由触板、控制杆和微动开关构成。平时，触板在自重的作用下，凸出门扇一些距离，当门在关闭中碰到人或物品时，触板被推入，控制杆转动，并压住微动开关触头，经过电气控制使门电机迅速反转，门被重新打开。 4、随行电缆 电梯随行电缆是跟随轿厢一起动作的，连接机房电气控制储物储物柜到轿厢电气线路的电缆。含有概括有动力、信号控制、通讯、轿厢照明、通风、空调等方面。按照GB/5023.6-1997标准：随行电缆导体的长期允许作业温度（℃）不超过70℃，敷设环境温度（℃）应不低于0℃。装配自由悬挂长度不超过80m，位移速度不超过4m/s。电缆敷设装配允许弯曲半径应不小于电缆小边的6倍 5、超重报警装置 在实际电梯中，为了能让电梯在规格限定载重量（kg）界限内正常安全的运行。必须配备超重报警装置。本拟真教学电梯在轿厢顶部设计了一种超载装置。它含有概括超重压力弹簧和超重报警开关。当电梯超 重后，弹簧被压下，超重报警开关断开。经过电气系统控制电机停止运行、轿门打开不能关闭、并输出报警信号。只有减少轿厢内重到规定界限内电梯才能关门、启动。见图所示
6、轿厢导靴、对重导靴 轿厢导靴装配在轿厢上梁和轿厢下梁安全钳座下面，对重导靴装配在对重架上部和下部。导靴按其在导轨作业面上的动作方法，分为固定滑动导靴、弹性滑动导靴和滚动导靴。 本拟真教学电梯轿厢导靴应用的是弹簧式滑动导靴。弹簧式滑动导靴主要采用靴座、靴衬、靴头、靴轴、压缩弹簧及调动丝杆等构成。弹性滑动导靴的靴头是浮动的，在弹簧力的作用下，靴衬的下部始终压贴在导轨端面上，因此能让轿厢保持较为平稳的水平位置，同时在运行中设定有缓冲振动和冲击的作用。如图所示。
三、安全钳及安全连杆机构 电梯的安全装置有电气安全装置和机械安全装置之分。机械安全装置主要采用限速器、安全钳和缓冲器等部位件构成。 安全钳装置在轿厢架的底梁上，处于下导靴之上，随着轿厢沿导轨动作。安全钳楔块由连杆、拉杆、弹簧等传动机构与轿厢上的限速器钢丝绳相连接。
安全钳的种类很多，如本教学电梯应用的是双楔式安全钳。限速钢丝绳是一根两端封闭的钢丝绳。上面套绕在限速器轮上，下面绕过挂有重物的张紧轮，在限速钢丝绳的某处与轿厢上的安全钳的连杆机构固定，而连杆机构则装在轿厢上梁预留孔中。 电梯因机械或电气的某种原因出现故障使轿厢超速下行。如：钢丝绳断裂、轿顶滑轮脱离或电机升降速度过高……等使电梯失控而发生超速下降时(下行速度达到限速器动作速度)，限速器发生动作，经过限限制动作作机构将限速绳轧住，这时连接杠杆被上提，经过轿厢上的安全连杆机构和安全钳楔块拉条，将安全钳楔块上提，使楔块楔进安全钳钳体与导轨之间，将轿厢卡在导轨上而不致继续坠落。楔块与导轨接触的一面压有花纹，以多加与导轨接触时的摩擦力，增大限限制动作作力。 同时，安全钳电气联锁开关相应动作切断控制电子回路电源，迫使曳引机停止作业。 不论是限速器，还是安全钳全部不能单单独完成上述任务，必须靠它们的协作动作来完成。限速器、安全钳和轿厢三者之间的构造关系如图所示。
四、层门及其部位件构造 层门门锁：由锁臂、锁钩、锁扣构成，设定在层门内侧，门关闭后，将层门锁住。电梯层门：是装配在每个楼层的电梯层站入口的封闭门。开门与关门是经过装配在轿门上的门刀来完成的。当轿厢离开层门开锁区域时，层门无论何种原因开启，全部有一种装置能保证层门自动关闭。可以是弹簧或者重块滑轮机构，强迫层门闭合。 本教学电梯应用的是弹簧构造，见图所示。此外，每个层门上全部装备有一把层门锁。层门关闭后，门锁的机械锁钩啮合，锁住层门不被随意打开。只有当电梯停站时，层门才在开门刀的带动下开启，或用专门配制的钥匙开启层门。
五、层楼指示召唤盒： 装配在每个层站层门侧边，有上行下行召唤按钮、上行下行指示灯、轿厢当前楼层数码显露。 六、对重及其构造 对重装置由对重轮、对重支撑架、对重重块、曳引绳、防护遮栏等构成。对重与轿厢起到重力平衡作用，以节约电能消耗，多加电梯安全性。 对重又称为平衡重块，其作用在于减少曳引电机的功率（W）和曳引轮、蜗轮上的力矩。对重的构造没有固定的形式，但不论何种形式，在对重支撑架的四个角上全部应设定四只导靴以保证对重在电梯运行时沿着对重导轨垂直运行。 对重铁块放入对重支撑架内，对重铁块应方便搬运。对重铁块配备的数量应使对重铁块和对重架的总重量（kg）等于轿厢总重量（kg）加（0.4～0.5）规格限定载重重量（kg）。 2-4电梯底座部份构造 一、底座 电梯底座部分主要含有：底座、缓冲器、限速器张紧装置、电梯轿厢控制器。电梯底座下面装配了四个万能转向轮，便利整个电梯的位移查看与维修。 外观尺寸：1450（长）×1160（宽）×220（高）mm 二、缓冲器 缓冲器有蓄能型（弹簧）和耗能型（液压）两种。本教学电梯应用了蓄能型（弹簧）缓冲器。弹簧缓冲器由缓冲垫、缓冲座、缓冲弹簧和弹簧座等构成，见图。
在轿厢和对重装置下方的井道底坑地面上均设定有缓冲器。在轿厢下方，对应轿厢架下缓冲板的缓冲器称为轿厢缓冲器；对重架缓冲板的称为对重缓冲器。同一台电梯的轿厢和对重缓冲器其构造规格是相同的。 当弹簧缓冲器受到轿厢或对重装置的冲击时，依靠弹簧的变形来吸收轿厢或对重装置的动能。当电梯运行到井道下部时，因断绳或超载等各种原因，使轿厢超越底层停站继续下行，但下行速度未达到限速器动作速度，在下部限位开关不起作用的现象下，则设定在底坑中的轿厢缓冲器，可以减缓轿厢对底坑的冲击。同样，当轿厢超越最高停站，继续上行时，在上部限位开关不起作用的现象下， 对重缓冲器可以减缓对重对底坑的冲击。弹簧缓冲器一般用来规格限定速度在 1m/s 以下的电梯中。
三、限速器张紧装置 限速器张紧装置含有概括限速绳、张紧轮、重砣块等，它装配在坑底内，限速绳由轿厢带动运行，限速绳将轿厢运行速度传递给限速轮，张紧轮反映出电梯实际运行速度。当限速器动作时，经过限速绳使安全钳动作。 四、电梯轿厢控制器 电梯轿厢控制器，又称操纵箱。在本拟真教学电梯中，为了方便轿厢实操控制，装配在电梯底座前面。实际电梯一般装配在轿厢内靠近轿厢门的位置。 轿厢控制器主要含有：上行指示灯、下行指示灯、楼层数码显露器、楼层选用按钮、开门按钮、关门按钮、警铃按钮、检修控制器。 检修控制器主要采用电梯检修或管理人员实操使用。实际电梯常用盖子锁住，防止乘客误实操。其中含有：风扇、照明、手动/自动、直驶、急停、慢上、慢下等按钮。本电梯直接装配在操作面板上面，用框线表示。