電梯結構設計模塊化思路應用

余麗霞

摘 要：高層建筑的需求不斷增加，電梯在生活中似乎無處不在，使人們的生活、工作變得更加便利，曳引式電梯是目前普遍使用的，是由曳引、門、導向、轎廂、配重、電力拖動、電氣控制、安全等系統構成的。電梯的結構較為復雜，當載重量、井道結構、轎廂面積、運行的場合的要求有所變動，其結構和尺寸也要跟著改變調整，因此，設計相關的工作人員工作負擔會更大，為了減輕工作人員的負擔，提高生產管理的水平，電梯結構設計的研發就顯得尤為重要，電梯結構設計模塊化設計，不僅增強了電梯的功能，還提高了設計的效率。

關鍵詞：電梯；結構設計；模塊化；應用

電梯的單獨設計結構模式，嚴重阻礙了產品結構設計技術水平和產品的發展，且成本投入較大，設計過程也很不規范，不能很好的進行設計資源和經驗的共享，開發周期過長，成本較高，電梯設計階段失誤的概率較高，不能很好的滿足客戶的要求，對企業之間的競爭也非常不利，電子專業的改革勢在必行。設計模塊化應運而出，應用于電子產品的結構設計中，對產品的優化是非常有利的，不僅能提高設備的結構計劃水平，還能有效的提高設計人員的工作效率。接下來，筆者將對模塊化設計的相關內容進行簡單的介紹，并對其在實際的應用進行探討。

1、模塊化設計的內涵

能夠組合成為系統的典型通用獨立單元，我們將其稱為“模塊”，它具有某種特定的功能與接口結構。模塊化的設計方法能夠更多的滿足客戶需求的多樣性，模塊化從系統的出發對電梯的構成形式進行研究，運用分解、組合的方式建立模塊體系，運用模塊組成產品，提高其經濟效益的過程。模塊化是一種標準化、組合化的設計，面向的是產品的整個系統，產品設計就是模塊拼裝的過程，產品即通用模塊和專用模塊的相加。

2、模塊化設計原理

2.1模塊是系統的組成部分

“系統”的含義較為寬泛，它既可以是某一種產品，也可以是某一種大型的工程系統，而模塊，就是構成系統的一部分，它只有處于一個系統之中，才能夠真正的發揮作用，當它離開了系統，也就失去了實用的價值。在實際的操作之中，利用模塊，我們能夠組合成為不同的新系統，所以我們也可以說，系統的本身，就是一個組合式的結構。而此處所謂的“組合”，指的就是將系統的各個部分通過接口進行連接，但其中并不包含融合和綜合等概念。總而言之，作為系統中的一個部分，我們能夠將模塊從系統中進行拆卸、取出和更換，但是不能將其從系統中進行分離，一旦分離，其就不能再被稱為模塊。

2.2模塊是具有確定功能的單元

雖然模塊是系統中的組成部分，但它并非是被系統進行簡單分割而形成的產物，它是具有明確的功能的，并且這一功能能夠獨立的存在而不依附于其他的組織，所以，模塊也能夠做看做一個單獨的元素，我們可以對其進行單獨的設計和制造，以備不時之需。

2.3模塊是一個標準單元

因為模塊是典型和通用的，所以一直都能構成一個系列。模塊的出現，主要來自于對同類產品功能和結構的分析和分解，運用了簡化和統一化兩種方法使典型性部件標準化，典型性是模塊通用性的基礎，而通用性的實現則是通過接口標準化、通用化。模塊還能夠根據系統化原理，促進其功能、結構體系的形成，適應規格和產品的發展需要。

2.4模塊具有構成系統的接口

模塊有傳遞的功能和各系統的輸出、輸入接口，通過接口的串聯、并聯、輻射狀或者網狀連接構成一個有序的整體，而且組成系統的模塊既相互聯系，又相互獨立。

3、模塊化系統設計的思路及原則

3.1模塊化系統設計思路

電子設備的結構模型建立運用模塊化系統設計在思路實現，首先對電梯進行模塊劃分，制定模塊劃分的方案，對每一個模塊的零件裝配進行分析，整理所有零件的組成信息，按照模塊對零件進行裝配，組成設備的整機模型，在對模型的幾何、無形參數進行科學全面的分析。

3.2系統設計原則

模塊化系統設計的原則有三個方面，第一個方面是編程方法面向產品，系統的對現實世界自然結構進行設計和分析，和人的思維習慣設計方法相似度極高，是問題與求解空間結構一致、人的認識系統與計算機系統一致性的體現，對提高軟件的擴展性、移植性和重要的地位非常有利。第二個方面是三維參數化特征造型，就是要實現設計階段時將產品的實體在虛擬的環境中將產品全面清晰的表達，包括完整的幾何信息、物理特性、各零件的裝配關系等清楚直觀地呈現出來，三維實體特征造型就是在軟件設計中將產品全方位、立體的展現出來。第三個方面即數據庫集成技術，隨著現代先進技術以及CAD技術與CAE、CAM的集成的發展，產品設計集成系統中公用數據共享使其發展必然，公用工程數據庫中涵蓋了整個系統的數據，供模塊化設計的進程提供依據。

4、電梯架構設計模塊化應用

4.1電梯模塊的分解

關于電梯模塊的分解有三種方式，第一是以電梯的功能為依據進行分解，將電梯的某種功能的實現作為一個結構模塊，電梯往往可以實現很多功能，但其中一種功能又可以由很多設備來實現。第二是以電梯的拆卸、安裝要求為依據進行分解。第三種是以電梯的設計具體要求為依據進行分解。電梯分解得到具有功能外形載體多樣性、用三維圖形能夠描述，外形的尺寸及可參數化的特性的零部件。

4.2電梯模塊的集成

在電梯的模塊劃分完以及結構設計完成之后，就要進行模塊的集成，但模塊的選擇一定要符合設計中的要求，滿足各模塊之間相互配合的要求。選擇不同功能的模塊，對關于功能融合、機構疊加的可能性、實用性以及合理性進行評價，集成具有特定功能的系統或者設備。設計完電梯的零部件，檢驗是否在裝配過程中存在干涉，檢查各部件的運作是否正確無誤，運作中是否產生干涉等。通過模塊化設計的應用，能夠使電梯的發展更加標準化、智能化、多功能化，視線里同類產品的跨越式創新，裝配要先合攏上殼和底殼模塊，打開透鏡裝入左、右模塊，再將透鏡旋合，最終蓋上端蓋。終端整機圖以及終端使用如圖：

結束語：電梯結構模塊化設計是一種先進、快速、經濟的設計方法，將模塊化技術應用到電梯的設計中，創建了計算機輔助模塊化設計系統，能夠有效的提高產品的競爭力，能夠有效的縮短設計、試制的周期，提升電梯的質量，減少成本投入，維護及更新更加簡便等，是一種新型的電梯等電子產品的設計方法。

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