透明教學(xué)電梯模型的主要構(gòu)造及構(gòu)成詳解

電梯的主要構(gòu)造及構(gòu)成 該電梯應(yīng)用四層教學(xué)電梯，按照最常見(jiàn)的升降式客梯構(gòu)造，主要構(gòu)造由以下部分構(gòu)成： 電梯機(jī)房部分：曳引減慢速度機(jī)、曳引電機(jī)、限限制動(dòng)作作器、曳引輪、限速器、旋轉(zhuǎn)編碼器 電梯井道部分：導(dǎo)軌、對(duì)重機(jī)構(gòu)、轎廂（門(mén)機(jī)機(jī)構(gòu)、安全鉗、導(dǎo)靴、照明燈、風(fēng)扇）、層門(mén)、樓層召喚指示控制器、曳引繩、導(dǎo)向輪、一層平層感應(yīng)器(計(jì)數(shù)復(fù)位)、上限位開(kāi)關(guān)、隨行電纜。 電梯底座部分：轎廂控制器、緩沖器、下限位開(kāi)關(guān)。 電梯電氣控制部分：電源空氣開(kāi)關(guān)（漏電脫扣器）、DC12V驅(qū)動(dòng)電源、plc可編程控制器、接線(xiàn)端口電子回路板、到站鐘。 電梯機(jī)房部份構(gòu)造 電梯機(jī)房部分設(shè)備主要有：曳引減慢速度機(jī)、曳引電機(jī)、限限制動(dòng)作作器、曳引輪、限速器、旋轉(zhuǎn)編碼器。
一、曳引減慢速度機(jī)、曳引電機(jī)、限限制動(dòng)作作器與曳引輪 曳引機(jī)分為有齒輪曳引機(jī)和無(wú)齒輪曳引機(jī)兩種。有齒輪曳引機(jī)廣泛應(yīng)用在運(yùn)行速度V<2.0m/s的各種電梯上。本教學(xué)電梯即為有齒輪曳引機(jī)，它應(yīng)用蝸輪減慢速度傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。主要采用曳引電機(jī)、蝸輪蝸桿減慢速度機(jī)、聯(lián)軸器、限限制動(dòng)作作器、限限制動(dòng)作作電磁鐵、曳引繩輪、慣性輪等包括，其外觀如圖所示。
曳引機(jī)是電梯的驅(qū)動(dòng)裝置，它含有概括： 1）曳引電機(jī)：一般分為交流ACAC曳引電機(jī)、直線(xiàn)DC曳引電機(jī)。 2）曳引減慢速度機(jī)：大多數(shù)電梯廠選用蝸輪蝸桿減慢速度箱，也有行星齒輪、斜齒輪減慢速度箱。本教學(xué)電梯應(yīng)用的是蝸輪蝸桿減慢速度箱。曳引電機(jī)經(jīng)過(guò)聯(lián)軸器與蝸桿聯(lián)接，蝸輪與曳引繩輪一起合作裝在一根軸上。經(jīng)過(guò)曳引減慢速度機(jī)驅(qū)動(dòng)繩輪正反旋轉(zhuǎn)，使轎廂和對(duì)重上下運(yùn)行。 3）限限制動(dòng)作作器：在電梯上通常應(yīng)用雙瓦塊常閉式電磁限限制動(dòng)作作器。在電梯停止或電源斷電的現(xiàn)象下限限制動(dòng)作作抱閘，以保證電梯不致位移，電機(jī)通電時(shí)限限制動(dòng)作作器松閘。 限限制動(dòng)作作器是電梯非常重要的安全裝置。一般全部是裝在電機(jī)和減慢速度器之間，即裝在高轉(zhuǎn)動(dòng)速度軸上。因?yàn)楦咿D(zhuǎn)動(dòng)速度軸上所需的限限制動(dòng)作作力矩小，這樣可減小限限制動(dòng)作作器的構(gòu)造尺寸。限限制動(dòng)作作器的限限制動(dòng)作作輪就是電機(jī)和減慢速度器之間的聯(lián)軸器圓盤(pán)。限限制動(dòng)作作輪一般裝在蝸桿一側(cè)，以保證聯(lián)軸器損斷時(shí)，電梯仍能限限制動(dòng)作作被掣停住。
4）曳引繩輪：曳引機(jī)上的繩輪稱(chēng)為曳引輪。兩端借助曳引鋼絲繩分別懸掛轎廂和對(duì)重，并依靠曳引鋼絲繩與曳引輪繩槽間的靜摩擦力來(lái)完成電梯轎廂的升降。 二、限速器 常見(jiàn)的限速器有凸輪式、剛性?shī)A持式和彈性?shī)A持式三種，電梯規(guī)格限定速度不一樣，使用的限速器也不一樣。 本教學(xué)電梯應(yīng)用的是凸輪式限速器。凸輪式限速器也稱(chēng)慣性式限速器，適用來(lái)電梯規(guī)格限定速度在0.5～1m/s以下的低速梯。其構(gòu)造如下圖所示。當(dāng)轎廂下行時(shí)，限速繩帶動(dòng)限速輪作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，限速輪內(nèi)有一五邊形盤(pán)狀凸輪，限速輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，五邊形盤(pán)狀凸輪的輪廊線(xiàn)處，與裝在擺動(dòng)挺桿上的限速滾輪，凸輪輪廊線(xiàn)上徑向的改變，使挺桿猛烈的擺動(dòng)，由于限速滾輪軸的另一端被限速器拉簧拉住，在規(guī)格限定速度界限內(nèi)，使挺桿右邊的棘爪與棘輪上的棘齒脫離接觸。當(dāng)轎廂超速達(dá)到規(guī)定的超速值時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度加快，圓周上離心力多加，使挺桿擺動(dòng)的角度增大到使棘爪與棘輪上的棘齒相嚙合，限速器輪被迫停止轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著轎廂繼續(xù)下行，限速器輪槽與限速繩之間產(chǎn)生摩擦力使限速繩軋住，帶動(dòng)安全鉗聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，將安全鉗拉桿提起，安全鉗楔塊動(dòng)作，轎廂被限限制動(dòng)作作在導(dǎo)軌上。 調(diào)動(dòng)拉簧的拉力，可調(diào)動(dòng)限速器的動(dòng)作速度，當(dāng)限速器動(dòng)作后需要復(fù)位時(shí)，可以將轎廂慢速上行，限速輪反向旋轉(zhuǎn)，棘爪與棘齒脫開(kāi)，安全鉗即可復(fù)位。 凸輪式限速器的缺點(diǎn)是沒(méi)有可靠的軋繩裝置，只靠限速繩與限速輪槽的接觸產(chǎn)生的摩擦力而動(dòng)作安全鉗。 規(guī)格限定速度不大于0.63m/s的電梯，常應(yīng)用剛性?shī)A繩限速器，配用瞬時(shí)式安全鉗。大于0.63m/s的電梯，常應(yīng)用彈性可滑移夾繩限速器，配用漸進(jìn)式安全鉗。
三、旋轉(zhuǎn)編碼器 本電梯的定位裝置為增量型旋轉(zhuǎn)編碼器。其特別點(diǎn)是：只有在旋轉(zhuǎn)期間會(huì)輸出對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)角度脈沖，它是運(yùn)用計(jì)數(shù)來(lái)測(cè)量旋轉(zhuǎn)的方法，經(jīng)過(guò)PLC收集旋轉(zhuǎn)編碼器旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的脈沖信號(hào)將電梯定位。 上圖，即為本電梯所使用的旋轉(zhuǎn)編碼器及裝配構(gòu)造方法。旋轉(zhuǎn)編碼器的中心軸經(jīng)過(guò)彈性聯(lián)軸器與曳引輪的中心軸相連，當(dāng)曳引輪正反旋轉(zhuǎn)時(shí)也帶動(dòng)了與之相連的旋轉(zhuǎn)編碼器作相應(yīng)的正反轉(zhuǎn)動(dòng)。電梯每上升或下降一段距離，旋轉(zhuǎn)編碼器的脈沖信號(hào)數(shù)就相應(yīng)的多加或減少來(lái)控制轎廂的平層位置。
電梯井道部份構(gòu)造 一、導(dǎo)軌及其部位件構(gòu)造 本教學(xué)電梯的導(dǎo)軌，應(yīng)用鋁制材料按照實(shí)物比例經(jīng)過(guò)拉模工序技藝制造，表面經(jīng)過(guò)黑色鋁化處置整理。如圖所示。
電梯作業(yè)時(shí)轎廂和對(duì)重借助于導(dǎo)靴沿著導(dǎo)軌上下運(yùn)行。在電梯井道中，導(dǎo)軌起始段一般全部支承在底坑中的支承板上，每個(gè)導(dǎo)軌壓板每隔一定的距離就有一個(gè)固定點(diǎn)，借助于螺絲、與導(dǎo)軌壓板，將導(dǎo)軌固定在井道支撐架上。 電梯中的導(dǎo)軌，是轎廂和對(duì)重在垂直方向動(dòng)作時(shí)的導(dǎo)向，限制轎廂和對(duì)重在水平方向的位移，防止由于轎廂的偏載而產(chǎn)生的傾斜。同時(shí)當(dāng)安全鉗動(dòng)作時(shí)，導(dǎo)軌作為被夾持的支承件支承轎廂和對(duì)重。

二、轎廂及其部位件構(gòu)造 與轎廂連接的相關(guān)部位件有：轎廂箱體、轎廂支撐架、門(mén)機(jī)系統(tǒng)、轎門(mén)、安全觸板、超重報(bào)警裝置、安全鉗及安全連桿機(jī)構(gòu)、上下導(dǎo)靴、照明、風(fēng)扇、操縱箱等裝置。 1、 轎廂箱體、轎廂架 電梯轎廂是用來(lái)運(yùn)送乘客或貨物的廂體。轎廂因用途不一樣，規(guī)格尺寸與外觀設(shè)計(jì)也不一樣。轎廂架是牽引轎廂在軌道上動(dòng)作的支撐架。在轎廂頂部及轎廂架上裝配許多電梯部位件完成各種功能。
2、門(mén)機(jī)系統(tǒng)、轎門(mén) 本教學(xué)電梯應(yīng)用了單扇中分門(mén)構(gòu)造的門(mén)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。門(mén)機(jī)以直線(xiàn)DC減慢速度電機(jī)為動(dòng)力，經(jīng)過(guò)門(mén)機(jī)鏈條傳動(dòng)。傳動(dòng)鏈輪上裝配備有曲柄桿，曲柄桿的兩端分別與門(mén)扇驅(qū)動(dòng)連桿相連。帶動(dòng)門(mén)扇的開(kāi)與關(guān)。如圖所示電梯門(mén)按開(kāi)門(mén)方法可分中分門(mén)、旁開(kāi)門(mén)。中分門(mén)有單扇中分、雙折中分；旁開(kāi)門(mén)有單扇旁開(kāi)、雙扇旁開(kāi)、三扇旁開(kāi)。電梯的門(mén)按裝配位置可分為轎門(mén)和層門(mén)（或廳門(mén)）。層門(mén)裝在建筑物每層電梯停站的門(mén)口，掛在層門(mén)上坎上面。轎門(mén)則掛在轎廂上坎上面，與電梯一起上升、下降。層門(mén)經(jīng)過(guò)轎門(mén)上的門(mén)刀插入實(shí)行開(kāi)門(mén)或閉門(mén)。 門(mén)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是指裝配在轎廂頂?shù)那安?，自?dòng)開(kāi)、關(guān)轎門(mén)和廳門(mén)的裝置。
3、安全觸板 安全觸板是一種防止在電梯門(mén)閉合過(guò)程中夾住人及物品的接觸式保護(hù)裝置。它由觸板、控制桿和微動(dòng)開(kāi)關(guān)構(gòu)成。平時(shí)，觸板在自重的作用下，凸出門(mén)扇一些距離，當(dāng)門(mén)在關(guān)閉中碰到人或物品時(shí)，觸板被推入，控制桿轉(zhuǎn)動(dòng)，并壓住微動(dòng)開(kāi)關(guān)觸頭，經(jīng)過(guò)電氣控制使門(mén)電機(jī)迅速反轉(zhuǎn)，門(mén)被重新打開(kāi)。 4、隨行電纜 電梯隨行電纜是跟隨轎廂一起動(dòng)作的，連接機(jī)房電氣控制儲(chǔ)物儲(chǔ)物柜到轎廂電氣線(xiàn)路的電纜。含有概括有動(dòng)力、信號(hào)控制、通訊、轎廂照明、通風(fēng)、空調(diào)等方面。按照GB/5023.6-1997標(biāo)準(zhǔn)：隨行電纜導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許作業(yè)溫度（℃）不超過(guò)70℃，敷設(shè)環(huán)境溫度（℃）應(yīng)不低于0℃。裝配自由懸掛長(zhǎng)度不超過(guò)80m，位移速度不超過(guò)4m/s。電纜敷設(shè)裝配允許彎曲半徑應(yīng)不小于電纜小邊的6倍 5、超重報(bào)警裝置 在實(shí)際電梯中，為了能讓電梯在規(guī)格限定載重量（kg）界限內(nèi)正常安全的運(yùn)行。必須配備超重報(bào)警裝置。本擬真教學(xué)電梯在轎廂頂部設(shè)計(jì)了一種超載裝置。它含有概括超重壓力彈簧和超重報(bào)警開(kāi)關(guān)。當(dāng)電梯超 重后，彈簧被壓下，超重報(bào)警開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。經(jīng)過(guò)電氣系統(tǒng)控制電機(jī)停止運(yùn)行、轎門(mén)打開(kāi)不能關(guān)閉、并輸出報(bào)警信號(hào)。只有減少轎廂內(nèi)重到規(guī)定界限內(nèi)電梯才能關(guān)門(mén)、啟動(dòng)。見(jiàn)圖所示
6、轎廂導(dǎo)靴、對(duì)重導(dǎo)靴 轎廂導(dǎo)靴裝配在轎廂上梁和轎廂下梁安全鉗座下面，對(duì)重導(dǎo)靴裝配在對(duì)重架上部和下部。導(dǎo)靴按其在導(dǎo)軌作業(yè)面上的動(dòng)作方法，分為固定滑動(dòng)導(dǎo)靴、彈性滑動(dòng)導(dǎo)靴和滾動(dòng)導(dǎo)靴。 本擬真教學(xué)電梯轎廂導(dǎo)靴應(yīng)用的是彈簧式滑動(dòng)導(dǎo)靴。彈簧式滑動(dòng)導(dǎo)靴主要采用靴座、靴襯、靴頭、靴軸、壓縮彈簧及調(diào)動(dòng)絲桿等構(gòu)成。彈性滑動(dòng)導(dǎo)靴的靴頭是浮動(dòng)的，在彈簧力的作用下，靴襯的下部始終壓貼在導(dǎo)軌端面上，因此能讓轎廂保持較為平穩(wěn)的水平位置，同時(shí)在運(yùn)行中設(shè)定有緩沖振動(dòng)和沖擊的作用。如圖所示。
三、安全鉗及安全連桿機(jī)構(gòu) 電梯的安全裝置有電氣安全裝置和機(jī)械安全裝置之分。機(jī)械安全裝置主要采用限速器、安全鉗和緩沖器等部位件構(gòu)成。 安全鉗裝置在轎廂架的底梁上，處于下導(dǎo)靴之上，隨著轎廂沿導(dǎo)軌動(dòng)作。安全鉗楔塊由連桿、拉桿、彈簧等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與轎廂上的限速器鋼絲繩相連接。
安全鉗的種類(lèi)很多，如本教學(xué)電梯應(yīng)用的是雙楔式安全鉗。限速鋼絲繩是一根兩端封閉的鋼絲繩。上面套繞在限速器輪上，下面繞過(guò)掛有重物的張緊輪，在限速鋼絲繩的某處與轎廂上的安全鉗的連桿機(jī)構(gòu)固定，而連桿機(jī)構(gòu)則裝在轎廂上梁預(yù)留孔中。 電梯因機(jī)械或電氣的某種原因出現(xiàn)故障使轎廂超速下行。如：鋼絲繩斷裂、轎頂滑輪脫離或電機(jī)升降速度過(guò)高……等使電梯失控而發(fā)生超速下降時(shí)(下行速度達(dá)到限速器動(dòng)作速度)，限速器發(fā)生動(dòng)作，經(jīng)過(guò)限限制動(dòng)作作機(jī)構(gòu)將限速繩軋住，這時(shí)連接杠桿被上提，經(jīng)過(guò)轎廂上的安全連桿機(jī)構(gòu)和安全鉗楔塊拉條，將安全鉗楔塊上提，使楔塊楔進(jìn)安全鉗鉗體與導(dǎo)軌之間，將轎廂卡在導(dǎo)軌上而不致繼續(xù)墜落。楔塊與導(dǎo)軌接觸的一面壓有花紋，以多加與導(dǎo)軌接觸時(shí)的摩擦力，增大限限制動(dòng)作作力。 同時(shí)，安全鉗電氣聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)相應(yīng)動(dòng)作切斷控制電子回路電源，迫使曳引機(jī)停止作業(yè)。 不論是限速器，還是安全鉗全部不能單單獨(dú)完成上述任務(wù)，必須靠它們的協(xié)作動(dòng)作來(lái)完成。限速器、安全鉗和轎廂三者之間的構(gòu)造關(guān)系如圖所示。
四、層門(mén)及其部位件構(gòu)造 層門(mén)門(mén)鎖：由鎖臂、鎖鉤、鎖扣構(gòu)成，設(shè)定在層門(mén)內(nèi)側(cè)，門(mén)關(guān)閉后，將層門(mén)鎖住。電梯層門(mén)：是裝配在每個(gè)樓層的電梯層站入口的封閉門(mén)。開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)是經(jīng)過(guò)裝配在轎門(mén)上的門(mén)刀來(lái)完成的。當(dāng)轎廂離開(kāi)層門(mén)開(kāi)鎖區(qū)域時(shí)，層門(mén)無(wú)論何種原因開(kāi)啟，全部有一種裝置能保證層門(mén)自動(dòng)關(guān)閉?？梢允菑椈苫蛘咧貕K滑輪機(jī)構(gòu)，強(qiáng)迫層門(mén)閉合。 本教學(xué)電梯應(yīng)用的是彈簧構(gòu)造，見(jiàn)圖所示。此外，每個(gè)層門(mén)上全部裝備有一把層門(mén)鎖。層門(mén)關(guān)閉后，門(mén)鎖的機(jī)械鎖鉤嚙合，鎖住層門(mén)不被隨意打開(kāi)。只有當(dāng)電梯停站時(shí)，層門(mén)才在開(kāi)門(mén)刀的帶動(dòng)下開(kāi)啟，或用專(zhuān)門(mén)配制的鑰匙開(kāi)啟層門(mén)。
五、層樓指示召喚盒： 裝配在每個(gè)層站層門(mén)側(cè)邊，有上行下行召喚按鈕、上行下行指示燈、轎廂當(dāng)前樓層數(shù)碼顯露。 六、對(duì)重及其構(gòu)造 對(duì)重裝置由對(duì)重輪、對(duì)重支撐架、對(duì)重重塊、曳引繩、防護(hù)遮欄等構(gòu)成。對(duì)重與轎廂起到重力平衡作用，以節(jié)約電能消耗，多加電梯安全性。 對(duì)重又稱(chēng)為平衡重塊，其作用在于減少曳引電機(jī)的功率（W）和曳引輪、蝸輪上的力矩。對(duì)重的構(gòu)造沒(méi)有固定的形式，但不論何種形式，在對(duì)重支撐架的四個(gè)角上全部應(yīng)設(shè)定四只導(dǎo)靴以保證對(duì)重在電梯運(yùn)行時(shí)沿著對(duì)重導(dǎo)軌垂直運(yùn)行。 對(duì)重鐵塊放入對(duì)重支撐架內(nèi)，對(duì)重鐵塊應(yīng)方便搬運(yùn)。對(duì)重鐵塊配備的數(shù)量應(yīng)使對(duì)重鐵塊和對(duì)重架的總重量（kg）等于轎廂總重量（kg）加（0.4～0.5）規(guī)格限定載重重量（kg）。 2-4電梯底座部份構(gòu)造 一、底座 電梯底座部分主要含有：底座、緩沖器、限速器張緊裝置、電梯轎廂控制器。電梯底座下面裝配了四個(gè)萬(wàn)能轉(zhuǎn)向輪，便利整個(gè)電梯的位移查看與維修。 外觀尺寸：1450（長(zhǎng)）×1160（寬）×220（高）mm 二、緩沖器 緩沖器有蓄能型（彈簧）和耗能型（液壓）兩種。本教學(xué)電梯應(yīng)用了蓄能型（彈簧）緩沖器。彈簧緩沖器由緩沖墊、緩沖座、緩沖彈簧和彈簧座等構(gòu)成，見(jiàn)圖。
在轎廂和對(duì)重裝置下方的井道底坑地面上均設(shè)定有緩沖器。在轎廂下方，對(duì)應(yīng)轎廂架下緩沖板的緩沖器稱(chēng)為轎廂緩沖器；對(duì)重架緩沖板的稱(chēng)為對(duì)重緩沖器。同一臺(tái)電梯的轎廂和對(duì)重緩沖器其構(gòu)造規(guī)格是相同的。 當(dāng)彈簧緩沖器受到轎廂或?qū)χ匮b置的沖擊時(shí)，依靠彈簧的變形來(lái)吸收轎廂或?qū)χ匮b置的動(dòng)能。當(dāng)電梯運(yùn)行到井道下部時(shí)，因斷繩或超載等各種原因，使轎廂超越底層停站繼續(xù)下行，但下行速度未達(dá)到限速器動(dòng)作速度，在下部限位開(kāi)關(guān)不起作用的現(xiàn)象下，則設(shè)定在底坑中的轎廂緩沖器，可以減緩轎廂對(duì)底坑的沖擊。同樣，當(dāng)轎廂超越最高停站，繼續(xù)上行時(shí)，在上部限位開(kāi)關(guān)不起作用的現(xiàn)象下， 對(duì)重緩沖器可以減緩對(duì)重對(duì)底坑的沖擊。彈簧緩沖器一般用來(lái)規(guī)格限定速度在 1m/s 以下的電梯中。
三、限速器張緊裝置 限速器張緊裝置含有概括限速繩、張緊輪、重砣塊等，它裝配在坑底內(nèi)，限速繩由轎廂帶動(dòng)運(yùn)行，限速繩將轎廂運(yùn)行速度傳遞給限速輪，張緊輪反映出電梯實(shí)際運(yùn)行速度。當(dāng)限速器動(dòng)作時(shí)，經(jīng)過(guò)限速繩使安全鉗動(dòng)作。 四、電梯轎廂控制器 電梯轎廂控制器，又稱(chēng)操縱箱。在本擬真教學(xué)電梯中，為了方便轎廂實(shí)操控制，裝配在電梯底座前面。實(shí)際電梯一般裝配在轎廂內(nèi)靠近轎廂門(mén)的位置。 轎廂控制器主要含有：上行指示燈、下行指示燈、樓層數(shù)碼顯露器、樓層選用按鈕、開(kāi)門(mén)按鈕、關(guān)門(mén)按鈕、警鈴按鈕、檢修控制器。 檢修控制器主要采用電梯檢修或管理人員實(shí)操使用。實(shí)際電梯常用蓋子鎖住，防止乘客誤實(shí)操。其中含有：風(fēng)扇、照明、手動(dòng)/自動(dòng)、直駛、急停、慢上、慢下等按鈕。本電梯直接裝配在操作面板上面，用框線(xiàn)表示。