摘要：电梯已经成为人们工作和生活中不可缺少的机电一体化设施。它的应用反映了科技的进步和城市的发展水平。电梯的使用给人们的生产和生活带来了便利。与此同时，安全事故问题也严重影响了人们的正常生活秩序。本文对电梯的机械机构和装置进行了简要的介绍和分析。只有了解和熟悉这些基础知识，才能进一步研究电梯，使电梯的结构和性能更加完善和稳定，从而为人们的出行提供一个安全、舒适、快捷的环境。

关键词：电梯;机械结构;机械装置

引言：

随着国民经济的快速增长，中国电梯行业发展迅速，已成为全球最大的新增安装电梯市场和最大的电梯生产国。电梯是现代社会物质文明的产物，广泛应用于人们的生产生活中，是不可或缺的交通工具。电梯是一种机电结合程度很高的特种设备，应用非常广泛。本文将对电梯的机械结构和设备逐一进行介绍和分析。只有熟悉这些基础知识，电梯设计师才能进一步改进电梯结构，电梯维保人员才能更好地维护电梯。

1电梯的机械结构

电梯的整体结构一般由几个系统组成，包括曳引系统、轿厢系统、门系统、导向系统、电驱动系统、电气控制系统，安全保护系统和重量平衡系统。

1.1曳引系统

曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮等组成。它的主要作用是输出和传递动力，驱动电梯上下运行，其中曳引机是动力源。当曳引轮转动时，通过钢丝绳与绳槽之间的摩擦力，电梯与对重相对运动，轿厢在井道内沿导轨上下运行。曳引机可分为齿轮式和无齿轮式。齿轮曳引机通过减速箱驱动动力，通常采用蜗轮传动装置，具有传动平稳、结构紧凑、运行噪音低、抗冲击负荷能力好等优点。这种曳引机一般用于速度小于1.5m/s的电梯;无齿轮曳引机最初由DC电机驱动。由于没有减速器作为中间传动环节，具有传动效率高、噪音低、传动平稳等优点，但存在能耗高、成本高、维护不便的缺点。随着变频变压技术的发展，交流无齿轮永磁同步曳引机目前已得到广泛应用。

1.2轿厢系统

它是电梯用来运载和运输人和物资的箱形空间，由轿厢本体、轿厢框架及相关部件和装置组成。

（1）轿厢架：底梁、立柱、上梁和斜拉杆组成的龙门架结构，即所谓的轿厢架和轿厢的承重结构，轿厢的载荷由其传递给牵引钢丝绳，同时在安全钳移动或轿厢下蹲撞击缓冲器时，也承受由此引起的反作用力，所以轿厢架要有足够的强度。其中，对底梁的强度要求最高，轿厢蹲到底时要能承受缓冲器的反作用力，限定载荷下的挠度不能超过1/1000。

（2）车体：由轿底、轿壁和轿顶组成的轿厢空间，除必要的出入口和通风口外，不得有其他开口，车体不得采用可能产生有害或大量气体和烟雾的易燃或危险材料制造。轿壁应满足《电梯制造及安装规范（GB7588-2014）》（以下简称《标准》）第8.3条规定的强度要求，即“以300N的力，均匀分布在5 cm2的圆形或方形面积上，沿从轿内到轿外的方向垂直作用于轿壁的任意位置，轿壁应无永久变形，弹性变形不大于15mm”。为了防止在平层结束前轿厢地板提前打开时或轿厢地坎高于平层后的地坎时脚趾被剪断而受伤，应在每个轿厢地坎上安装护脚板，其宽度应等于相应层站入口的整个净宽度，护脚板应向下延伸， 其高度不应小于750mm，并在下缘弯入井道，弯曲面与水平面的夹角应大于60°，在水平面上的投影深度不应小于20 mm，轿顶应满足本标准8.13.2规定的空间要求：“轿顶上人净面积不应小于0.12m，其短边不应小于0.25m”。

（3）轿厢的有效空间和称重装置：为了乘客的安全和舒适，轿厢入口和内部的净高不应小于2m，轿厢的尺寸应严格按照标准中轿厢的有效面积、限定载重和成员数来制作。为了监控电梯是否超载，需要安装称重装置，通常安装在轿厢底部。当轿厢从空载到满载时，轿厢底部有一个弹性变形。微动开关用来检测这种变形，从而判断电梯是否超载。

1.3电梯门系统

该系统由轿厢门、厅门、相应的门开关和保护装置组成。该系统的主要功能是在电梯运行过程中保持各楼层的轿厢门和层门关闭，保证轿厢内外乘客的安全。目前GB7588第1号修正案明确规定，必须增加轿厢门的门锁装置，防止电梯门被恶意打开。门板必须做防撞测试，以确保其强度和安全性。

1.4导向系统

电梯导轨系统由导轨和导靴组成，用于引导电梯轿厢和对重的垂直运动，同时限制其水平方向的位移，防止轿厢因负载不平衡而倾斜。安全钳动作时，导轨作为支撑，也吸收轿厢或对重的动能，支撑轿厢和对重。电梯中常用t型导轨和空心导轨，其中空心导轨在没有安全钳的情况下只能用于对重导向。每根导轨至少应有两个导轨支架，导轨支架之间的距离不应大于2500毫米。相邻两根导轨之间用导轨连接板连接，其平面度公差为0.2毫米，表面粗糙度Ra≤25微米。

2电梯的机械装置

2.1安全装置和限速器

（1）安全钳：根据结构和工作原理可分为瞬时式和渐进式安全钳。瞬时安全钳的动作元件有楔子和滚轮，其制动距离短，基本上是瞬时制动。因此，轿厢在动作过程中会承受很大的冲击力，导轨面会受到损伤。所以标准规定瞬时安全钳只能用于额定速度不大于0.63 m/s的电梯，渐进式安全钳的执行元件是弹性夹紧的，执行元件靠弹性夹紧力在导轨上滑动，靠与导轨的摩擦消耗动能和势能，所以轿厢必须有相当大的制动距离。

（2）限速器：是限制电梯运行速度的装置。按作用原理可分为摆式和离心式，其中离心式限速器是最常用的一种。限速器的运行速度不应低于限定速度的115%。限速器绳应为柔韧性好的钢丝绳，绳径不能小于6mm，安全系数不能小于8，由安装在底坑内的张紧轮张紧，不允许打滑。限速器绳轮和张紧轮的节圆直径不应该小于所用限速器绳直径的30倍。

（3）安全钳、升降机构和电气安全触点构成安全钳装置，限速器是控制电梯速度和触发安全钳动作的装置。因此，只有将这两种机械装置合理地结合起来，才能防止电梯超速和断绳带来的危险。

2.2缓冲装置

主要作用是吸收因操纵失灵、牵引力不足或刹车失灵等引起的轿厢或配重的动能，并提供最后的保护，以确保人员和电梯结构的安全。缓冲器主要分为储能型和耗能型。I型储能缓冲器主要采用弹簧和聚氨酯材料作为缓冲元件。这种缓冲器缓冲后有反弹现象。冲击速度越高，回弹速度越大，有缓冲不稳定的缺点。因此适用于速度不超过1.0 m/s的电梯，耗能缓冲器是利用液体流动的阻尼效应来消耗能量，没有反弹效应，因此可以适用于各种速度的电梯。

2.3终端超驰保护装置

终端超越保护装置一般由强制变速开关、限位开关和极限开关组成，位于井道内的上下端站附近。该装置的主要功能是防止电梯越过顶端站或底端站并继续运行所造成的严重后果和结构损坏。

强制变速开关是防止超程的第一个开关，一般设置在末站正常变速开关之后。当开关碰撞时，汽车立即被迫低速行驶。当电梯速度较高时，可设置多个强制变速开关;限位开关是第二道防线。当轿厢触及限位开关而未在终点站停止时，方向控制电路立即被切断，使电梯停止。极限开关是最后一道防线。当极限开关启动后电梯仍不能停止运行时，触发极限开关切断电源，使主机和制动器失去动力，电梯停止运行。限位开关和极限开关必须符合电梯安全触点的要求，不能使用普通行程开关。极限开关应安装在尽可能靠近终端站的地方，但必须确保它不与限位开关相连。

3结束语

电梯是集机械、电气、电子技术于一体的产品。它的机械部分就像人的躯干，电气部分相当于人的神经，微机控制部分相当于人的大脑。只有各部分紧密配合，电梯才能可靠运行。目前，高层建筑已经成为我国许多城市的主流建筑形式，电梯是高层建筑的必备资源。深入分析电梯的机械装置和结构，对提高电梯的运行质量非常重要。因此，加强对机械装置和结构的研究，对提高电梯的使用性能非常重要。

参考文献

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