电梯工作原理与运动分析详解

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Q一额定载重量(kg)
a
❖
W一对重重量(kg)
g
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a一电梯加速度(m/s2)
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g一重力加速度(9.8m/s2)
❖ 2 电梯稳定上行阶段的曳引力T2
❖ 这个运行阶段，电梯匀速运行，无加速度， 载荷力（P1,P2）只与
❖ 轿厢和对重的重量有关，这时的载荷力为：
❖ 左侧：P1=(G+Q）
❖ 右侧：P2=W
l+a/g）
❖ 4 电梯下行加速阶段的曳引力T4。
❖ 这个运动阶段电梯向下作加速运动 ，惯性力的作用方向与上行减速阶段 相同，因此此曳引力T4与前面T3是一 样的，即：曳引力
❖ T4=T3=(G+Q)（1—a/g）-W（ l+a/g）
❖ 5 电梯稳定F行阶段曳引力T5。
❖ 这个阶段与电梯稳定上行阶段相同 ，
2、各槽型优缺点： ❖半圆绳槽：与钢丝绳的接触面积最大，钢丝绳变形小、摩 擦小，有利于延长使用寿命。但其摩擦系数小，所以必须增 大包角才能提高其曳引能力。一般只能用于复绕式电梯，更 多用于反绳轮，常见于高速电梯。 ❖带切口半圆槽：槽底部切制了一个楔形槽，使得摩擦系数 大为增加，一般可为半圆槽的1.5—2倍。由于有这一优点， 使这种槽形在电梯上应用最为广泛。 ❖楔形槽：其有较大的当量摩擦系数，钢丝绳与绳槽的磨损 较快，因此，一般只在杂物梯等轻载低速电梯上才被采用。
❖ 电样电是作匀速运动，因此曳引力 T5=T2=G+Q-W
6 电梯下行减速阶段的曳引力T6
这个阶段电梯惯性力作用方向 与上行加速阶段相同.因此曳引 力T6与前面的T1是一样的，即 ：T6=T1(G+Q)(1+a/g)-W(1a/g)
通过以上的计算可知，随着电 梯轿箱载重量大小的不同和电 梯运行所在阶段的不同，其曳 引力不仅有大小的变化，而且 还会出现负值，当曳引力为负 值时，表明力的方向与轿厢方 向相反。
电梯工作原理与运动分析
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一、提升原理
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一、提升原理 曳引驱动
➢ 现代电梯广泛采用曳引驱动方式。 曳引机作为驱动机构，钢丝绳挂在 曳引机的绳轮上，一端悬吊轿厢， 另一端悬吊对重装置。曳引机转动 时，由钢丝绳与绳轮之间的摩擦力 产生曳引力来驱使轿厢上下运动。
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一、提升原理 强制驱动
➢ 由电机带动卷筒旋 转，将钢丝绳缠绕 到卷筒上，通过滑 轮来提升轿厢的运 动。
，但不得小于1.25。 ❖ C2——由于磨损导致曳引轮槽断面变化的影响系数； ❖ 对半圆槽或切口槽C2 =1； ❖ 对V型槽C2 =1.2。
❖ 思考：
❖ 1、设G为轿厢自重，Q为额定载重量，对重 为W，电梯的最大曳引力为多少
❖ 2、轿厢的重量是不是越轻越好
六、曳引轮绳槽与曳引力的关系
1、绳槽形状对曳引力的影响 ❖常用的曳引轮绳槽的形状：半圆槽、楔形槽和带切口的半 圆槽(又称凹形槽)。
❖ 1．电梯上行加速阶段的曳引力T1
❖ 这个运行阶段，电梯向上作加速动
．载荷力(P1、P2)受轿厢和对重惯性力 的影响，这时的载荷力为：
❖ 左侧：P1=（G+Q（1+a/g ）
❖ 右侧：P2=W（1-a/g）
❖ 那么其曳引力
❖
T1= P1-P2=(G+ Q)（1+a/g)-
w(1-a/g)
❖ 式中：G一轿厢自重(kg)
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一、提升原理 液压驱动
➢ 液压梯的轿厢运行靠 液压油缸顶升，不需 要上置式机房。主要 应用在低层站或大吨 位场所。
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一、提升原理 曳引驱动的优势
➢ （1）安全可靠。当轿厢冲顶或蹲底时，钢丝绳松弛，另一边的对重就 不能继续向上提升，不会发生撞击井道顶板或拉断钢丝绳的事故。
➢ （2）允许的提升高度大。卷筒驱动在提升时要将钢丝绳绕在卷筒上， 提升高度大时驱动设备将变得庞大笨重。而曳引驱动则不受限制，提升 高度大时，无须改变驱动装置。
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二、曳引传动关系 轿厢与对重的运动是依靠曳
引绳和曳引轮间的摩擦力来实现 的，这和力被称为曳引力。要使 电梯运行，曳引力T必须大于或 等于曳引绳中较大载荷力P1与较 小载荷力P2之差，即T>=P1-P2。
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❖ 三、曳引系统受力分析
曳引力的大小为轿厢侧曳引 绳上的载荷力P1，与对重侧曳引 绳上的载荷力P2之差。由于载荷 力不仅与轿厢的载重量有关，而 且还随电梯的运行阶段而变化， 因此曳引力足一个不断变化的力 ，具体分析如下：
3、润滑状态与曳引力的关系
哪一种可取？
T1/T2——为载有125%额定载荷的轿厢位于最低 层站及空轿厢位于最高层站的两种情况下，曳引轮 两边的曳引绳中较大静拉力与较小静拉力之比。
C1——与加速度、减速度，及电梯特殊安装情况 有关的系数，一般称动力系数或加速系数。
❖ C1的最小允许值如下（v为额定速度）； ❖ 时，为1.10； ❖ 时，为1.15; ❖ 时，为1.20； ❖ 时，为1.25。 ❖ 当额定速度V大于2.5m/s时，C1值应按各种具体情况计算
四、电梯的曳引能力
（一）曳引系数
➢ 曳引能力与曳引钢丝绳在绳槽中的 摩擦系数和曳引钢丝绳在曳引轮上 的包角有关。
e——自然对数的底。
f——曳引绳在曳引轮上的包角（rad）。
a——曳引绳在曳引轮槽中的当量摩擦
系数，与曳引轮的绳槽形状和曳引轮材
料等有关。
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五、电梯的曳引条件
❖ 由于运行状态下电梯轿厢的载荷的轿厢的位置以及 运行方向都在变化。为使电梯在各种情况下都有足 够的曳引力，国家标准GB7588-1955《电梯制造 与安装安全规范》规定：曳引条件应符合：
❖
那么其曳引力
❖
T2= P1- P2=G+Q-W
❖ 3 电梯上行减速阶段的曳引力T3
❖
这个阶段电梯减速制动，载荷力( PJ、P2)受
轿厢与ห้องสมุดไป่ตู้重惯性力的
❖ 影响，但作用方向与前面加速时相反，这时的载 荷力为：
❖ 左侧：P1=(G+Q)（1一a/g）
❖ 右侧：P2=W(1+a/g)
❖ 那么其曳引力
❖
T3=P1 – P2=(G+Q)（1一a/g）-W（
➢ （3）结构紧凑。采用曳引式驱动，避免了在卷筒方式中因曳引钢丝绳 在卷筒上缠绕导致卷筒直径过大、因卷筒直径变化导致曳引绳速度变化 等问题（尤其在提升高度很大时），使曳引轮直径减少和整个提升机构 更加紧凑。
➢ （4）可使用高转速电动机。当电梯额定速度一定的情况下，曳引轮直 径越小，则曳引轮转速越高。