电梯-传动系统的设计

天津工业大学毕业设计电梯轿厢结构及传动系统设计姓名张方忠学院机械电子学院专业机械工程及自动化指导教师袁汝旺职称讲师2009年6月18日摘要本次毕业设计从电梯整体结构和传动系统的入手，通过了解电梯的基本结构和运行原理，主要对轿厢结构和曳引系统做了详细的设计，在结构上：对轿厢结构做了分析设计；对轿厢面积进行计算；并对轿壁进行了介绍。在传动系统上，对曳引系统进行了设计，曳引机的选择、制动器的选择、减速器的选择等关键部件的选择，以及这些部件的定位方式和定位尺寸。还对曳引系统和轿厢之间的连接进行了设计，通过钢丝绳把曳引系统的动力传输给轿厢，从而实现轿厢的运动。此外还对缓冲器进行了选择。关键字：电梯；轿厢；门机；曳引机；缓冲器ABSTRACTThebeginningofthisgraduationprojectformtheoverallstructureofelevatorandthedrivesystemofelevator.Throughanunderstandingofthebasicstructureoftheliftandoperatingprinciple.Then,themajorworkisthedesignofthestructureofthecarandthedrivesystem.Instructure:theanalysisofdesignofthecar、thecalculationoftheareaofthecarandtheintroductionofthewallofthecar.Inthetransmissionsystem,thedesigningofthetractorsystem,theselectionofthekeycomponent,suchasthetractionmachine、brake、reducer.Atthesametime,thepositioningandthesizeoftheseparts.Furthermore,theconnectionbetweenthedrivesystemandtheelevatorcar.Thedrivesystemtransmitthepowertothecarthroughwirerope,inordertomakethecartomove.Moreover,theselectionofthebuffers.Keyword:elevator;elevatorcar；motorontheelevatordoor；tractionmachine;buffer目录第一章绪论......................................................11.1前言............................................................11.2电梯的分类......................................................11.3电梯的基本结构..................................................21.4电梯技术发展展望................................................4第二章电梯总方案确定..........................................62.1电梯传动原理简图................................................62.2传动方案设计....................................................6第三章曳引系统.................................................73.1曳引系统工作原理................................................73.2曳引驱动（绕绳方式，曳引力，比压）............................73.2制动器(选择，制动力计算).......................................133.3钢丝绳及其端接装置.............................................16第四章轿厢与对重..............................................194.1轿厢的设计.....................................................194.2对重与重量补偿装置的设计.......................................214.3导轨的设计.....................................................24第五章门系统、缓冲器、安全钳与限速器......................255.1门系统的设计...................................................255.2缓冲器的设计...................................................265.3安全钳与限速器的设计...........................................27第六章结论..................................................29参考文献.........................................................30附件中英文翻译.................................................31致谢............................................................42天津工业学2009届本科毕业生毕业设计1第一章绪论1.1前言在1949年至1979年的30年中，我国总共生产安装电梯约1万台。那时电梯产品以低速直流梯和双速梯为主，生产厂不超过10家。自1979年至今的20年间电梯产量有了飞速的增长：全国共生产电梯28.8万台（其中自动扶梯和自动人行道3.13万台），出口电梯2555台（其中扶梯1703台）；产品的结构也发生了明显的变化：老的直流电梯已被淘汰，交流双速梯、ACVV交流调速梯逐渐被VVVF交流变频变压调速电梯所取代，控制系统已在大量采用PLC和微电脑控制技术，最高梯速已达到4m/s；行业出现了翻天复地的变化：电梯企业的生产条件、人类素质、管理水平有了极大的改善与提高，上海三菱、天津OTIS、中国迅达、苏州迅达、广州日立、西子OTIS等一批企业的面貌已可与国际上最先进的电梯公司相媲美；民族品牌如苏州江南、常州飞达、上海华立、浙江巨人、天津利通、山东百斯特等在市场上也很活跃，并有一定量的出口。目前，我国已引进转化了发达国家的先进技术标准，已成为国际标准化组织ISO/TC178电梯、自动扶梯和自动人行道技术委员会的正式成员。我国电梯已形成了设计制造、安装调试、维修保养一条龙服务的一个完整的行业，维持着全国30万台在用电梯的正常运行，新装电梯年销售额超过了100亿人民币。1.2电梯的分类乘客电梯按用途分载货电梯观光电梯低速电梯1m/s以下按速度分中速电梯1-2m/s以下高速的电梯2m/s以上超高速电梯5m/s以上电梯的分类交流电梯按驱动电源分直流电梯层间控制按控制方式分简易集选控制有/无机房控制天津工业学2009届本科毕业生毕业设计21.3电梯的基本结构曳引式电梯是垂直交通运输工具中使用最普遍的一种电梯，现将其基本结构介绍如下,电梯基本结构见图1-1。图1-1电梯基本结构图1-减速箱；2-曳引轮；3-曳引机底座；4-导向轮；5-限速器；6-机座；7-导轨支架；8-曳引钢丝绳；9-开关碰铁；10-紧急终端开关；11-导靴；12-轿架；13-轿门；14-安全钳；15-导轨；16-绳头组合；17-对重；18-补偿链；19-补偿链导轮；20-张紧装置；21-缓冲器；22-底坑；23-层门；24-呼梯盒；25-层楼指示灯；26-随行电缆；27-轿壁；28-轿内操纵箱；29-开门机；30-井道传感器；31-电源开关；32-控制柜；33-曳引机；34-制动器。（1）曳引系统曳引系统由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮及反绳轮等组成。曳引机由电动机、联轴器、制动器、减速箱、机座、曳引轮等组成，它是电梯的动力源。曳引钢丝绳的两端分别连接轿厢和对重（或者两端固定在机房上），依靠钢丝绳与曳引轮绳槽之间的摩擦力来驱动轿厢升降。导向轮的作用是分开轿厢和对重的间距，采用复绕型时还可增加曳引能力。导向轮安装在曳引机架上或承重梁上。当钢丝绳天津工业学2009届本科毕业生毕业设计3的绕绳比大于1时，在轿厢顶和对重架上应增设反绳轮。反绳轮的个数可以是1个、2个甚至3个，这与曳引比有关。（2）导向系统导向系统由导轨、导靴和导轨架等组成。它的作用是限制轿厢和对重的活动。自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。导轨固定在导轨架上，导轨架是承重导轨的组件，与井道壁联接。导靴装在轿厢和对重架上，与导轨配合，强制轿厢和对重的运动服从于导轨的直立方向。（3）门系统门系统由轿厢门、层门、开门机、联动机构、门锁等组成。轿厢门设在轿厢入口，由门扇、门导轨架、门靴和门刀等组成。层门设在层站入口，由门扇、门导轨架、门靴、门锁装置及应急开锁装置组成。开门机设在轿厢上，是轿厢门和层门启闭的动力源。（4）轿厢轿厢用以运送乘客或货物的电梯组件。它是由轿厢架和轿厢体组成。轿厢架是轿厢体的承重构架，由横梁、立柱、底梁和斜拉杆等组成。轿厢体由轿厢底、轿厢壁、轿厢顶及照明、通风装置、轿厢装饰件和轿内操纵按钮板等组成。轿厢体空间的大小由额定载重量或额定载客人数决定。（5）重量平衡系统重量平衡系统由对重和重量补偿装置组成。对重由对重架和对重块组成。对重将平衡轿厢自重和部分的额定载重。重量补偿装置是补偿高层电梯中轿厢与对重侧曳引钢丝绳长度变化对电梯平衡设计影响的装置。（6）电力拖动系统电力拖动系统由曳引电机、供电系统、速度反馈装置、调速装置等组成，对电梯实行速度控制。曳引电机是电梯的动力源，根据电梯配置可采用交流电机或直流电机。供电系统是为电机提供电源的装置。速度反馈装置是为调速系统提供电梯运行速度信号。一般采用测速发电机或速度脉冲发生器，与电机相联。调速装置对曳引电机实行调速控制。（7）电气控制系统电气控制系统由操纵装置、位置显示装置、控制屏、平层装置、选层器等组成,它的作用是对电梯的运行实行操纵和控制。操纵装置包括轿厢内的按钮操作箱或手柄开关箱、层站召唤按钮、轿顶和机房中的检修或应急操纵箱。控制屏安装在机房中，由各类电气控制元件组成，是天津工业学2009届本科毕业生毕业设计4电梯实行电气控制的集中组件。位置显示是指轿内和层站的指层灯。层站上一般能显示电梯运行方向或轿厢所在的层站。选层器能起到指示和反馈轿厢位置、决定运行方向、发出加减速信号等作用。（8）安全保护系统安全保护系统包括机械和电气的各类保护系统，可保护电梯安全使用。机械方面的有：限速器和安全钳起超速保护作用；缓冲器起冲顶和撞底保护作用；还有切断总电源的极限保护等。电气方面的安全保护在电梯的各个运行环节都1.4电梯技术发展展望1.4.1电梯技术发展电梯的拖动技术有了较大的发展，直流电梯由于能耗大、维修量大等缺点。逐步被交流电梯所替代，液压电梯由于运行平稳，机房位置灵活等特点，使得在低楼层场合得到愈来愈广泛的应用。交流拖动电梯更是得到迅速的发展，己由以前的变级调速(AC-VP)发展成为调压调速(AC-VV)及调频调压调速(AC-VVVF)，使得电梯的速度、加速度、加加速度