電梯機械設計合理化分析

慈劍

摘要：目前來說，為了緩解土地資源的壓力，城市建設已經轉變到了高層化發展的狀態，電梯的應用情況與設計要求得到了愈加廣泛的重視與關注。但是，近年來相關電梯的后續使用事故時有發生，人們對電梯結構以及設計安全性的關注程度也在逐步升高，加強對電梯機械結構的合理化設計，保證電梯的質量與最后的使用安全，發揮出電梯便利出行的重要作用是十分關鍵的。

關鍵詞：電梯機械設計 電梯合理設計 合理化分析

引言

高層建筑提高了城市中的土地利用率，作為重要出行工具的電梯，可以有效縮短人們上下樓的時間。但是由于機械系統設計出現的故障，導致事故并不罕見，電梯一旦發生故障與損壞，將會嚴重威脅到人們的正常生活，甚至危害人們的生命財產安全。因此，如何更好地進行機械設計，使得電梯擁有良好的安全性與穩定性，成為了需要探討的重要問題

一、電梯機械原理

對于電梯而言，主要由兩大系統組成，一部分是電氣系統，另一部分就是機械系統，除此之外，為了防止安全故障的發生，電梯也會相應的增設安全保護系統。

電梯的機械結構包括機房，井道，轎廂，層站等，這一結構劃分主要依據的是電梯整體的空間分布情況。

機房部分主要完成對整個電梯的控制工作，這里包含了電梯的電源開關，導向輪，限速器等設備。電梯不同樓層需要進行有效的停靠，該項功能需要依靠內外召按鈕完成。電梯的門系統主要結構包括了層門，轎門，開關門裝置等。井道部分的結構是至關重要的，相關的導軌，緩沖器，限速器，隨行電纜，照明設施等設備眾多，圖 1為電梯井道結構。轎廂部分是人們乘坐的電梯主體，部分需要進行相應的安全裝置設計，平層設計，設置安全窗，指示燈，同時為了保證人員安全，還需要進行通訊報警裝置的安裝。

二、完善電梯結構設計的重要性

人類對高層建筑的建設需求加大，電梯的使用性和使用頻率都在不斷提升，對于電梯的承載能力和使用要求也愈加嚴格。以電梯蹲底故障為例，電梯有可能在運行過程中發現溜梯的問題，無法減速而產生急速下滑，這樣電梯會墜落至底部，導致電梯中的人員生命會受到嚴重威脅。除此之外，還存在沖頂故障及整個電梯在上升過程中難以卸載掉上升動力，整個電梯向上到達井道頂部。

而這兩項故障的原因都有可能是由于一個關鍵結構，制動器出現問題而引起的。制動器故障的原因眾多，而相關機械結構問題就是一個重要的方面。如果說電梯機械結構設計不合理或長期運行，缺少有效的管理與維護，就會不可避免的，導致相應部件出現磨損，引起制動器的制動力矩出現問題而引發事故。

因此，電梯機械結構設計的合理，對于防止電梯機械故障有至關重要的作用

三、電梯結構設計合理化

（一）電梯曳引系統。電梯升降是電梯主要的運行方式，曳引系統是完成電梯上下運行，快速到達對應樓層的重要結構。保障曳引系統的動力充足，是提升電梯工作效率的重要內容。具體的曳引系統設計需要與相應的電梯工作要求相符合。立式電梯與臥式電梯的整個減速方式區別較大，相應的電梯曳引系統的具體結構也有所差異。

在電梯曳引系統的設計過程中，除了相應的動力裝置，曳引繩也是非常關鍵的部分，只有保證電梯曳引繩的牽引能力達到設計要求，才能夠順利的保障整個電梯的后續工作。在進行設計時，需要對電梯的后續工作情況進行有效的信息收集與數據分析，保證電梯曳引繩的選用符合標準。圖 2為電梯用鋼芯曳引繩。

整個電梯曳引系統中的曳引機為電梯工作提供了主要動力，曳引機的選用必須十分的謹慎，需要對電梯的樓層高度和運輸情況分析，在選用前，需要對樓層情況進行數據收集，對后續的使用狀況進行預判，保證最后相關類型能夠正確選用。

（二）門系統。電梯門系統的選用也需要高度關注相關結構，主要包括，電梯轎廂門，開關門，層門和保護裝置。由于電梯開關門故障引起的事故也時有發生，但是近年來，由于相關保護裝置的設置以及相關技術的完善，由于電梯門故障而引起的事故已經大幅度減少。在電梯進行使用過程中，要保證轎廂門和廳門都處于關閉狀態，依靠普通人力是不能進行開關的，防止由于轎廂門、廳門出現故障而導致的乘客從井道墜落問題。

（三）轎廂系統。電梯的轎廂主要由轎廂架和轎廂體構成，是乘客乘坐的部位，對于貨梯而言，也是主要承載貨物重量的結構。要保證在進行重量加載的過程中，整個轎廂不會傾斜非常重要，電梯中還需要進行照明設備設置，一些電梯為了滿足美觀需要，也需要進行相應的裝飾。整體來說，轎廂系統的設置內容十分復雜，為了保證在發生故障時進行緊急救.，轎頂也必須有安全窗設置，必須有一定的稱重設備，在電梯超過承載質量時進行報警。對于轎廂體的設計，不可以只依靠轎廂架進行支撐，在轎廂頂部，背部需要設置加強筋，有效地保證整個電梯的強度和承載能力。

（四）重量平衡系統。重量平衡系統通常通過電梯曳引系統中的眾多機械結構與轎廂相連，主要包括補償鏈、轎廂平衡配重、對重等裝置。補償纜的發展較晚，是一種非常有效的補償裝置，能夠保證電梯運行過程中的安全與平穩。重量平衡裝置的設置是由于在電梯運行過程中，可能會由于重力問題而出現一定的晃動，而如果電梯出現過大的晃動問題，可能會引起相應的故障發生。

四、結束語

整個電梯的結構眾多，機械設計復雜，并且具體應用情況與相關人員的生命安全聯系緊密，如何保障電梯結構的合理設計，提升電梯運行的安全與穩定是非常重要的，相關機械結構的設計是否合理情況，對于整個電梯的后續使用起到了決定性的作用。因此需要在機械結構設計時有效合理進行，防止安全隱患的遺留。

參考文獻：

[1]劉玉娣，杜彥秋.垂直電梯機械與電氣設計合理化分析[J].引文版：工程技術， 2016.

[2]秦志健.電梯機械設計合理化探微[J].房地產導刊， 2016， 000（007）：64-64.

[3]徐磊.關于電梯機械設計合理化分析 [J].文存閱刊， 2018， 000（008）：189-189.

[4]王民杰.基于新型電梯機械式自動門設計分析[J]. Building Development， 2019， 3（3）.

（作者單位 ：合肥市特種設備安全監督檢驗研究：）