第三章 电梯的基本结构及其技术要素
第一节 曳引系统
曳引系统中的曳引机是电梯的动力源，输出与传递动力，使电梯运行，它由电动机、制动器、曳引轮和减速齿轮箱组成，靠曳引绳与曳引轮的摩擦来实现轿厢运行的驱动机器。以电动机与曳引轮之间有无减速箱又可分为无齿轮曳引机和有齿轮曳引机。
（１）曳引机 包括电动机、减速器、制动器和曳引轮在内的靠曳引绳和曳引轮槽摩擦力驱动或停止电梯的装置。
有齿轮曳引机，即电动机通过减速齿轮箱驱动曳引轮的曳引机 无齿轮曳引机，即电动机直接驱动曳引轮的电引机
（２）曳引绳 边接轿厢和对重装置，并靠与曳引轮槽的摩擦力驱动轿厢升降的专用 钢丝绳 一、电动机
（一）曳引机用交流电动机
（１）单速笼型异步电动机，这种电动机只有一种额定转速。一般用于杂物电梯等。
（２）双速双绕组笼型异步电动机，这种电动机高速绕组用于起动、运行。低速绕组用于电梯减速过程和检修运行。国产电梯使用较多。 （３）双速双绕组线绕转子异步电动机，这种电动机的结构，在发热和效率方面均优于笼型。 （２）曳引机用直流电动机
对于有齿轮直流电梯，则常采用的型号为 ＺＴＤ型直流电动机，用于快速电梯和高速电梯。直流机组由原动机即 ＪＴＤ型交流电动机—ＺＴＦ型直流发电机—ＺＴＤ型直流电动机组成（注：ＺＴＤ型属淘汰产品已停产）；无齿轮直流电梯所用的直流电动机的型号为ＺＨ型直流低速电梯电动机，其曳引轮直接连接电动机。 二、制动器
电梯制动系统应具有一个机一电式制动器（摩擦型）。此外，还可装设其它制动装置（如电气制动）。制动器是电机曳引机中重要的安全装置。电梯曳引机上一般都采用常闭式双瓦块型直流电磁制动器。交流电动机拖动的曳引机构配用直流电磁制动器，其电源由专门的整流装置供电；直流电梯由励磁电源供电。
对于有齿轮曳引机，制动器应装在电动机与减速器连接处的带制动轮的联轴器上。 对于无齿轮曳引机，制动器装设位置，因制动轮常与曳引轮铸成一体，所以直接装在电动机轴上。制动器的制动作用应由导向的压缩弹簧或重锤来实现。制动力矩应足以使以额定速度运行并载有 １２５％额定负载的轿厢制停。制动器的松开可由电磁或电液操纵。电磁制动器是由一组弹簧、带有制动衬垫的制动闸瓦、制动臂以及电磁铁组成。当电磁线圈通电时，制动器松闸。当电磁线圈失电，制动闸瓦靠弹簧压紧于制动轮而产生制动力矩。制动器合闸，使轿厢立即制停在停机位置不动。当制动器合闸时，制动闸瓦应紧密地贴合在制动轮的工作面上，制动轮与闸瓦的接触面积应大于闸瓦面积的 ８０％。松闸时两侧闸瓦应同时离开制动轮，其间隙应不大于 ０．７ｍｍ，且四周间隙数值应均匀相同。制动器多数采用具有两个制动闸瓦的外抱式结构。为了提高制动的可靠性，研究人员建议对所有向制动轮施加制动力的制动器部件分成两组装设，以满足当一组部件不起作用时，制动轮仍可获得足够的制动力，使载有额定载荷的轿厢减速。 三、曳引轮、钢丝绳
曳引驱动是采用曳引轮作为驱动部件。钢丝绳悬挂在曳引轮上，一端悬吊轿厢，另一端
悬吊对重装置，由钢丝绳和曳引轮槽之间的摩擦产生曳引力驱动轿厢作上下运行。
（１）曳引轮采用 ＱＴ６００—３球墨铸铁材料制造，其圆周车削加工有绳槽，常用绳槽的形状有半圆形槽、Ｖ形槽和凹形槽（又称带切口半圆槽）三种。由于槽形的不同，钢丝绳与曳引轮间的曳引力也不同。因此，应选择合适的曳引轮绳槽的槽形。
（２）乘客电梯或载货电梯的曳引用钢丝绳，应符合 ＧＢ８９０３—１９８８的规定。 四、减速器
（１）蜗轮蜗杆传动 减速器结构紧凑，减速比（即传动比）较大，运行较平稳、噪声较低，具有较好的抗冲击载荷特性。其缺点是传动效率较低和发热量校大。在减速器中的蜗杆可以置于蜗轮的上面或下面。置于上面的称蜗杆上置式结构，在蜗轮蜗杆齿的啮合面不易进入杂物，但润滑性较差，必须采用高粘度机油润滑。对于这种结构的电动机多采用端置式，安装维修方便。蜗杆置于蜗轮下面时，称蜗杆下置式结构，电动机多为底置式。此结构蜗杆可浸在减速器本体的润滑油中，使齿的啮合面得到充分润滑，但蜗杆的伸出端要有良好的密封，防止本体内润滑油渗漏。
（２）斜齿轮传动 减速器结构整体尺寸小，重量轻，具有传动效率高。用于电梯传动的斜齿轮，其制造质量要求高，从安全考虑，应确保机械强度的可靠性。因载荷对齿轮的作用力有正逆两个方向，决不允许发生疲劳断裂现象，且应在齿轮参数、齿形、加工精度等方面下功夫，降低传动中的振动和噪声。
（３）行星齿轮传动 行星齿轮结构减速器，传动速比大、传动效率高，曳引机整体尺寸小、重量轻。因为行星减速器的重量与体积仅为普通减速器的 １／２~１／６，所以应用日益广泛。有行星 Ｖ形楔带曳引机的联合传动技术，是在电动机的输入端使用高科技水平的楔带传动，在曳引轮一端使用行星斜齿轮传动，由此获得更低的噪声、更高的传动效率和传动平稳性。
第二节 导向系统
导向系统的功能在于保证轿厢与对重的相互位置，并限制其活动自由度，使轿厢和对重只能没着导轨作升降运动。
导向系统由以下几部分构成 ① 导轨 供轿厢和对重运行的导向部件 ② 导轨支架 固定在井道壁或横梁上，支撑和固定导轨用的构件 ③ 导靴 装在轿厢和对重架上，与导轨配合，强制轿厢和对重的运动服从于导轨的直立方
向的部件 ④ 导向轮 为增大轿厢与对重之间的距离，使曳引绳经曳引轮再导向对重装置或轿厢一侧
而设置的绳轮 ⑤ 反绳轮 设置在轿厢架和对重框架上部的动滑轮。根据需要曳引绳绕过反绳轮可以构成
不同的曳引比。反绳轮的数量可以是 １个、２个或 ３个等，由曳引比而定。 一、导轨
电梯导轨的种类，以其横向截面的形状区分，常见的有四种。电梯导轨使用 Ｔ型为多。此种导轨具有良好的抗弯性能和可加工性。Ｔ型导轨的主要规格参数是底宽 ｂ，高度 ｈ和工作面厚度 ｋ，Ｔ型导轨规格标志说明：介绍国产 Ｔ型导轨原有规格和目前推广使用国际标准的规格。 二、导靴
导靴是引导轿厢和对重服从于导轨的部件。轿厢导靴安装在轿厢上梁和轿厢底部安全钳座下面；对重导靴安装在对重架上部和底部。
导靴的种类，按其在导轨工作面上的运动方式可分为滑动导靴和滚动导轨。 滑动导靴又按其靴头的轴向位置是固定的还是浮动的，可分成固定滑动导靴和弹性滑动导靴。
１固定滑动导靴 主要由靴衬和靴座组成。靴座要有足够的强度和刚度。靴衬有单体式靴衬是用减磨材料制成。复合式靴衬的衬体由强度较高的轻质材料制成，工作面覆盖一层减磨材料。由于固定滑动导靴的靴头是固死的，因此靴衬底部与导轨端部要留有间隙，所以运动时会产生较大的振动和冲击，一般适用于 １ｍ／ｓ以下的电梯。但是固定滑动导靴具有较好的刚度，承载能力强，而被广泛用于低速大吨位的电梯。
２弹性滑动导靴 由靴座、靴头、靴府、靴轴、压缩弹簧或橡胶弹簧、调节套或调节螺母组成。弹性滑动导靴与固定滑动导靴的不同点就在于靴头是浮动的，在弹簧力的作用下，靴衬的底部始终压贴在导轨端面上，因此能使轿厢保持较稳定的水平位置。
弹性滑动导靴在电梯运行时，在导轨间距的变化及偏重力的变化下，其靴头始终作轴向 浮动，因此导靴在结构上必须允许靴头有合适的伸缩间隙值 ａ与 ｃ。对于 ａ与 ｃ值的选取必须与 ｂ值相配合。
３滚动导靴以三个滚轮代替滑动导靴的三个工作面。三个滚轮在弹簧力的作用下，压贴在导轨三个工作面上，电梯运行时，滚轮在导轨面上作滚动。滚动导靴以滚动摩擦代替滑动摩擦，大大减少了摩擦损耗能量。同时还在导轨的三个工作面方向都实现了弹性支承，并 能在三个方向上自动补偿导轨的各种几何形状误差及安装误差。滚动导轨能适应高的运行速度，在高速电梯上得到广泛应用。 三、导轨架
导轨架作为支撑和固定导轨用的构件，固定在井道壁或横梁上，承受来自导轨的各种作用力。其种类可分为：
１按服务对象分 可分为轿厢导轨架，对重导轨架，轿厢与对重共用导轨架等。 ２按结构形式分 可分为整体式结构和组合式结构。
３按形状分 导轨架有多种形状，常见的有山形导轨架、框形导轨架。
山型导轨架，其撑臂是斜的，倾斜角为 １５°或 ３０°，具有较好的刚度。一般为整体式结构，常用于轿厢导轨架。
框形导轨架，其形状成矩形，制造比较容易，可制成整体式或组合式，常用于轿厢导轨架和轿厢与对重共用导轨架。 四、导向轮
导向轮安装在曳引机架上或承重梁上，用于调整曳引钢丝绳在曳引轮上的包角和轿厢与对重的相对位置而设置的滑轮。常用 ＱＴ４５０－７球墨铸铁铸造后机加工。绳槽采用半圆槽，槽的深度应大于钢丝绳直径的 １／３，槽的圆弧半径 Ｒ应比钢丝绳半径放大 １／２０，导向轮的节圆直径与钢丝绳直径之比也应采用 ４０倍。导向轮的构造有两种，其一是导向轮轴为固定心轴，在轮壳中配有滚动轴承，心轴两端用垫板和 Ｕ型螺栓定位固定，如图 １－３－１６所示。其二是导向轮轴也是固定心轴，轮壳中配有滚动轴承，但心轴两端用心轴座、螺栓、双头螺栓等方式固定。 五、反绳轮
反绳轮是设置在轿厢顶和对重顶的动滑轮及设置在机房的定滑轮。根据需要曳引绳绕过反绳轮可以构成不同的曳引比。反绳轮的数量可以是 １个、２个或 ３个等，由曳引比而定。 曳引机的位置通常设在井道上部，有利于采用最简单的绕绳方式如下：
１轿厢顶部和对重顶部均无反绳轮，曳引绳直接拖动轿厢和对重。传动特点为 １∶１传动方式：
ｖ１＝ｖ２ Ｔ１＝Ｔ２
２轿厢顶部和对重顶部设置反绳轮，由于反绳轮起到动滑轮的作用。 传动特点为 ２∶１传动方式：ｖ１＝２ｖ２ Ｔ１＝1/２Ｔ２ ３轿厢顶部和对重顶部设置反绳轮，机房上设导向滑轮。 传动特点为 ３∶１传动方式：ｖ１＝３ｖ２ Ｔ１＝１/３Ｔ２ 式中 ｖ１———曳引绳线速度（ｍ／ｓ） ｖ２———轿厢升、降速度（ｍ／ｓ） Ｔ１———轿厢侧曳引绳载荷力（ｋｇｆ） Ｔ２———轿厢总重量（ｋｇ）
对于 ２∶１和 ３∶１传动方式，使曳引机只需承受电梯的 １／２和 １／３的悬挂重量，降低了对曳引机的动力输出要求，但是，由于增加了曳引绳的曲折次数，降低了绳索的使用寿命。同时在传动中增加摩擦损失。一般用在货梯上。在大吨位的货梯，亦有采用更大的传动比（６∶１），如图 １－３－２０所示。
第三节 轿厢系统
轿厢系统用于运送乘客和（或）货物的容体，是电梯的运行部件之一。它由以下几部分构成：
①轿厢架 固定和支撑轿厢的框架。由上梁、立柱、底梁和拉杆等组成的承重构件。
②轿厢体 具有与载重量和服务对象相适应的空间，是由轿厢底、轿厢壁、轿门和轿厢顶组成。
一、轿厢体
轿厢体由轿厢底、轿厢壁、轿厢顶构成。除杂物电梯外，一般内部有 ２ｍ以上的净高。但有的汽车专用电梯，在不影响使用安全的条件下，省略了轿顶。 １轿厢底
轿厢底由底板及框架组成。框架一般用槽钢和角铁制成，有的用板材压制成形后制作，以减轻重量。底板直接与人和货物接触，对于货梯因承受集中载荷，底板一般用 ４! ５ｍｍ的花纹钢板直接铺设；对于客梯常采用多层结构。即底层为薄钢板，中间是原夹板，面层铺设塑胶板或地毯等。 ２轿厢壁
轿厢壁一般用 １．５ｍｍ左右的薄钢板制成，多为拼装式，相互用螺栓连接。轿厢壁 必须有足够的强度。 ３轿厢顶
轿厢顶与轿厢壁类同，用薄钢板制成。除杂物电梯以外，轿厢顶一般设有供紧急出入的安全窗。安全窗的面积应足以供一个人出入。并设有电气限位开关，当窗开启时切断控制电路，使电梯不能起动，以确保安全。 二、轿厢架
（一）轿厢架的构成要素
轿厢架是固定和悬吊轿厢的框架，由底梁、立柱、上梁和接条组成 １底梁
底梁用以安装轿厢底，直接承受轿厢的重量。底梁有梁式结构和框式结构。
（１）梁式结构。用槽钢为主体，下面两块缓冲板将两条槽钢组合起来。缓冲板是为轿厢碰触缓冲器而设置的，其相互距离等于缓冲器在井道底坑中的距离。梁式结构的底梁较简单，轿厢底用螺栓直接紧固在上面。此种结构常用于货梯。
（２）框式结构。用钢板压制件焊接成框架，中间的横梁是主要承重构件，边框上用以安装减震橡胶块，轿厢底就支承在上面。此种结构常用于客梯。
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