电梯机械设计的合理化分析冯伟

电梯机械设计的合理化分析冯伟

冯伟韩冬任纯纲

（沈阳辽海装备有限责任公司辽宁省沈阳市110003）

摘要：现如今，随着我国的社会大幅度进步与发展，市场经济水平的飞速提升以及我国的人口在迅速的增长。由于人均面积的不断减少，人们也渐渐的从传统式的独居民房生活走向了群居式的小区生活。不光如此，为了节省现在越来越少的土地资源，各种建筑的楼层也在逐渐的升高，这样一来，对人们正常的上下行也造成了极大的困扰，在这种情况下，就充分的体现了，在现代的建筑系统中，电梯机械的重要性。

关键词：机械设计；电梯；合理化；安全；事故；措施

1.引言

现阶段，随着我国的社会大幅度进步与发展，市场经济水平的飞速提升，我国的的人口也在迅速的增长，所以我国的土地资源也越来越少，用地资源日益紧张，为了缓解土地资源现状，高层建筑与超高城建筑都开始被投入使用，由于城市高层建筑的普遍化，电梯的出现在一定程度上的缓解了上下出行不便的问题，获得了广泛的应用。电梯的结构设计表面上看着虽然十分简单，但其实，在电梯的机械设计中对于结构设计技术有着很高的要求。电梯为人们带来便利的同时，其安全问题也引起了人们的注意。近年来，在全国各地的电梯使用中由于初期的结构设计上存在瑕疵埋下了安全隐患，也导致了各类安全事故的发生。据数据调查来看，从2013年以来，湖北、西安、深圳等地陆续发生多起因为电梯事故而失去生命的新闻，每一个血淋淋的伤亡数字，都让每个需要乘坐电梯的人惶恐不安。

为了提高电梯机械的稳定性以及安全性，让人们在日常生活中能够安全放心的使用电梯，所以，我们要对电梯的前期结构设计进行优化，对电梯当前存在的问题展开讨论与分析，并针对分析结论采取应对措施，从根本上来提高电梯的安全性，尽最大的可能保障并提高电梯的安全性，尽量的减少电梯故障的发生，最大程度的预防或是解决电梯在日常生活中发现的实际安全问题，为提供安心、快捷、便利、安全的优质服务，真正的为人民创造福利。

2.电梯整体结构

2.1结构系统

现在的电梯结构设计中，一般包含着两种系统：1.电气系统。2.机械系统。

2.1.1电气系统

电梯的电气系统中，是由电力拖动系统和电控制系统两个分类的系统组成。

2.1.2机械系统

电梯的机械系统，是由引系统、导向系统、轿厢系统、门系统和重量平衡系统等系统组成。

2.2电梯使用状态

一般情况下来说，电梯在使用过程中会存在两种工作状态：1.日常的电梯升降工作。2.电梯维护状态。

2.3电梯工作状态

以如今最常用的绕绳电梯来说，在其日常工作中，一般是通过交流电源让电动机开始工作，随后又通过电动机的工作来带动曳引轮，牵引曳引绳让轿厢发生上下运动，并且在这一些列的工作过程中还有着电控制系统、传感系统和主电动机把闸系统等系统共同参与工作，在这一些列的零件和系统相互配合相互作用中一同实现电梯的停止和启动。

2.4电梯机械大致介绍

通常来说，我们生活中使用的电梯也叫做升降机，是一种集机电一体化的高度集成产品也是针对高层建筑，并对其进行服务的一种固定式升降机械设备。如此一来，电梯的出现为高楼层的住户提供的出行便利。并且，在电梯的使用中，电梯中的每个机械节后以及其运动部件都有明确的分工来保证电梯正常且稳定的进行运作。

按照如今市面上的电梯样式来分类，我们有两种类型的电梯：1.垂直电梯。2.台阶式电梯。这两种电梯大多都是依靠电机的运行来拖动以及钢丝绳曳引来开启日常上下运行。

2.5电梯基本组成部分

2.5.1空间划分

将电梯的基本组成结构从空间上划分来看可以分为如下几个部分：

2.5.1.1.由电源开关、控制柜、曳引机、导向轮、限速器等部件组成的机房部分。

2.5.1.2由导轨、导轨支架、对重、缓冲器、限速器张紧装置、补偿链、随行电缆、底坑、井道照明等部件组成的井道部分。

2.5.1.3.由层门、呼梯装置、门锁装置、层站开关门装置、层楼显示装置等部件组成的层站部分。

2.5.1.4.由轿厢、轿厢门、安全钳装置、平层装置、安全窗、导靴、轿内操纵箱、指层灯、通讯报警装置等部件组成的轿厢部分。

3电梯使用现状

现阶段，由于高层建筑的普及，电梯也逐渐的成为高楼层居民生活和工作日常会用到的必备工具，电梯的发展也对我国经济的快速发展和城镇化进程的持续推进起着极大的重要作用。随着人们对电梯的需求日益剧增，电梯给广大人民群众带来的方便毋庸置疑。但是从电梯投入使用到现在，发生的电梯安全事故数不胜数。在百度搜索引擎下输出“电梯安全事故”，大家会发现下面会弹出数量庞大的事故案例。长此以往，大家开始渐渐的对电梯的使用产生质疑，对电梯运行的安全性产生担心和思考。在乘坐电梯时，大家也开始对电梯产生了一种惧怕的心理。因此，提高电梯的安全系统，让人们放心、舒心的继续使用，是当下电梯发展的首要任务。对于电梯安全性的提高，除了要让电梯的机械设计要细心合理之外，还需要乘客及相关管理人员的共同配合以及努力。每日使用电梯的乘客，要爱护电梯，严格遵守电梯里的安全条例。电梯管理人员要严格履行岗位职责，做到定期检查电梯、及时做好维护和保养工作，若是发现电梯故障之后，一定要及时处理和汇报。从根本上提高电梯的安全性能，减少电梯故障的发生。

4.电梯结构的安全性分析

4.1电梯高度问题

因为高层建筑和超高层建筑的存在，人们对电梯的依赖性也越来越严重。近几年，电梯在给人们的生活带来方便的同时，也对人们的生命财产安全造成了严重的损害。据统计调查，在我国多个地区发生的电梯安全事故中，最常见的事故就是冲顶、坠落、蹲底等情况。这种安全事故的严重情况主要是与电梯的高度有关。

4.1.1冲顶情况

在电梯的上升过程中电梯发生了故障，由于电梯在升到顶部的时候发动机传递的动力还在，这样一来，就会让电梯不受控制冲击到井道的顶部，从而发生“冲顶”的电梯事故。

4.1.2蹲底情况

在电梯发生溜梯事故的时候，电梯会突然不受控制发生下滑，在这个过程中，我们无法控制控制电梯的下降速度，无法让电梯进行减速。所以，电梯就会在向下加速度的加持下瞬间坠落到底部，从而发生“蹲底”的电梯事故。

4.2制动器故障

除了上述的电梯事故情况外，大部分的电梯出现故障是由于制动器发生了故障。机械和电气两个方面，也是电梯出现制动器故障的主要原因。由于长时间的使用，再加上缺乏维修和护理等种种原因，就容易加快电梯的磨损程度，长此以往就会导致制动器发生故障，使得电梯变得脱离指令，让电梯无法达到指定位置。

4.2.1电梯的机械故障

机械故障，是任何一种机械都会发生的情况。电梯是一个长期使用且维修较少的一种特殊“交通工具”，任何机械使用的时间过长就会让内部零件出现磨损或是腐蚀的情况，没有新零件的即时更换。这就像是一颗隐形地雷一样，随时会爆炸，机械也随时会发生故障，为电梯事故埋下了不安分因子。

4.2.2电气部分

一般情况来说，由于制动器在长期负荷使用并且缺少检修和维护的情况下，电气部分的接触点接触不良就者出现粘黏问题，最终导致制动系统故障，最终导致电梯机械故障，从而发生安全事故。

4.3多重安全装置的不稳定性

虽然说，每个电梯都有多重安全装置，但是这种安全装置具有强烈的不稳定性。比如说，会经常发生电梯开关门异常导致乘客被夹、电梯按钮失灵、显示屏黑屏看不清楼层、电梯直到几层楼等“轻微”安全事故。

5.电梯机械结构系统问题

5.1门系统引发的安全问题

我们在上文中也简单提到过，电梯的门系统主要由以下几个部分组成：1.轿厢门。2.厅门。3.开关门。4.保护装置。等四个部分组成。大家所不知道的是，电梯的门系统是整个电梯制造机械结构与安装的过程最重要的一个部分，整个门系统的设计以及安装工都序非常复杂，所以，门系统的安全保障，是整个电梯安全运行的保障前提。若是电梯的门系统没有设置妥当，就会存在着安全隐患。并且，在电梯的使用过程中，电梯的轿厢门与厅门必须始终处于关闭，并且，厅门必须上锁，保证外力无法打开，这样才能避免乘客误入，不小心进入井道中并坠落下去，造成意外的人员伤亡。

5.2曳引机的选择问题

总的来说，整个电梯的运动都是曳引系统在提供正常工作的动力，也是整个电梯正常运作的动力主要来源。曳引系统作为整个动力系统的核心，在选择时必须以其安全性为首要前提。并且，由于曳引机的选择类型较多，并且对于不同高度的楼层，我们选择的曳引机也是不一样的，所以在曳引机的选择时应该根据实际情况和周围环境采用合适的曳引机。

5.3轿厢系统

电梯的轿厢包括轿厢架与轿厢体本身两个部分，也是整个电梯承载货物与客人的主要载体。所以说，轿厢架是轿厢系统中的重点。乘客在进行上下运动时，都依靠着承载着所有重要的轿厢系统。因此，这个系统的正常运行，也直接关系到电梯上每位乘客的生命财产安全。

5.4导向系统的必要性

电梯里的导向系统，就像是指南针或是海上引导船只前进的标杆一般，它的存在，就是让电梯能够精准的按照正确的方式上行、下行。并且，在电梯导向系统中，其导轨与电梯运行的稳定性与安全性有着紧密的联系，也是电梯系统发生故障时的保障，一旦电梯系统失灵发生故障，轿厢就会固定在导轨上，避免发生坠落现象，造成人员伤亡。

6.电梯结构安全性建议和措施

6.1报警器的安装

目前电梯超载以及电梯负荷使用是一种常见的情况，电梯上虽然有超载的报警器，但是还缺乏检测电梯是否负荷使用或是零件损伤使用的报警器，所以，在电梯机械的设计时，可以充分考虑这一情况，具有针对性的开发出这一类的报警器，及时的让负荷电梯得到休息，让破损的零件能够得到维修。如此一来，就能很大程度上的解决电梯机械故障的情况，从而保证电梯的正常、安全使用。

6.2配备安全窗

轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，也是整个电梯系统主要的受力点，也是在电梯故障发生时，乘客被困的主要场地。因此，我们要在轿厢体的轿顶上装有照明设备，除了负责日常的电梯照明外，还能在电梯发生事故时照亮漆黑幽闭的环境，减缓乘客内心的恐惧感。除此之外，我们在轿厢体的轿顶设计上必须考虑到安全窗的配备，当意外情况发生时，安全窗的存在，能够方便专业人员第一时间进行救援，减低人们群众生命财产安全的损失。

6.3平衡系统的设计

涉及到曳引系统、重量平衡系统以及电力拖动系统的电梯平衡系统在整个电梯的运行中，起到了至关重要的作用。重量平衡系统主要由对重和重量补偿装置组合而成，其主要功能是保持轿厢重量处于相对的平衡，这样才能在日常的电梯工作中，使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内，以确保电梯的曳引正常传动。如此一来，才能避免电梯内部发生倾斜，导致事故发生的危险情况。

6.4加强日常监督工作

建议在每一个拥有电梯的高层建筑中，都配备一个对电梯的工作情况进行每天记录的人员。每天定时巡逻于各个楼层之间，观察电梯是否有异常，从源头杜绝一些可避免的事故发生。除此之外，根据监督人员的日常电梯记录来大致规定出电梯的定期检修时间，经常对电梯机械结构进行检查，及时的更换受损的零件，这样才能从根本上扼制电梯机械故障的发生。

7.结语

电梯机械的合理化设计与人们的生命财产安全已经牢牢的绑在了一起。通俗的说，电梯机械结构的设计越合理，那么投运使用的电梯稳定性与安全性就越高。从上述的文章分析来看，我国在电梯设计安装这一技术上还有待提高。因为在机械结构的设计以及安装过程中存在的一些不合理细节，就会留下巨大的安全隐患。因此，我们需要对电梯机械设计合理化进行研究，并且设计出合理、科学、安全的电梯。除了这些电梯的机械设计要合理、科学、安全之外，还需要电梯监管人员发挥的重要作用，定期做好电梯的检查、维护和保养工作，在跟电梯机械有关的每一个层上，都做到最好，尽可能的将电梯安全事故降到最低。

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作者简介：

冯伟（1981-08-08），男，满族，籍贯：锦州，当前职务：主管，当前职称：工程师，学历：本科，研究方向：电梯机械设计