電梯結構原理及安裝維修  第5版

陳家盛/主編 魏軍/副主編 魏軍/特約編輯

第二章 電梯的機械系統(tǒng)

第三節(jié)   電梯的轎廂和對重裝置

一、轎廂

電梯的轎廂是用于運送乘客和貨物的電梯承載部件。轎廂由轎廂架和轎廂體兩大部份構成。以下對轎廂架和轎廂體作簡要介紹。

1、轎廂架

轎廂架由上梁、立梁、下梁和導靴（導靴屬于電梯機械系統(tǒng)中的導向系統(tǒng)，這里暫不予以介紹）構成。上梁和下梁主要由兩根16～30號槽鋼或用3 ～6 mm厚的鋼板折壓和焊接制成。立梁用槽鋼或角鋼制成，也可用3～6 mm厚的鋼板折壓和焊接制成。其中的上、下梁有兩種不同的結構形式：其中一種將槽鋼作背靠背形式放置；另一種將槽鋼作面對面形式放置。由于槽鋼的放置形式不同，作為立梁的槽鋼或角鋼的放置形式也有區(qū)別，由于作為立梁的槽鋼或角鋼的擺放形式不同，又造成位于立梁下端的安全嘴結構也有較大的區(qū)別。讀者或學生有條件時可注意觀察。

2、轎廂體

一般電梯的轎廂體由轎廂底、轎廂壁、轎廂頂、轎廂門等部件構成。一般電梯轎廂的出入口（俗稱轎門）高度不小于2100mm，載貨電梯轎廂體的內(nèi)凈高度不小于2200mm，乘客電梯轎廂體的內(nèi)凈高度不小于2400mm（因為乘客電梯的轎頂下方還設有裝飾吊頂）。電梯轎廂的內(nèi)凈面積，除個別情況下的載貨電梯外，均不得超過標準規(guī)定的有效面積。載貨電梯轎廂的內(nèi)凈面積因所載貨物比重小體積大，造成轎廂內(nèi)凈面積超過標準規(guī)定的有效面積時，安裝竣工交付使用前應按標準規(guī)定的方法和要求做靜載試驗，試驗合格后方能交付使用。以下對轎底、轎壁、轎頂?shù)慕Y構作簡要介紹。

（1）轎底與活絡轎廂

早期生產(chǎn)的轎底框架多用6～10號槽鋼和角鋼按設計要求的尺寸剪切后焊接制成。20世紀90年代中期后生產(chǎn)的轎底框架多用3～6 mm厚的鋼板，按設計尺寸沖、剪、折、焊等工藝工序制作而成。對于內(nèi)凈面積大的貨梯轎底框架多采用2～3個框架拼裝而成。轎底框架制作完成后：對于載貨電梯轎廂，一般還在轎底框架上鋪焊一層花紋鋼板；對于乘客電梯轎廂常用在轎底框架上鋪焊一層無紋鋼板后再鋪一層塑料地板…，形式多種多樣。

由于乘客電梯、住宅電梯、病床電梯用戶常要求采購的電梯應具有滿載直駛、超載開門報警、防搗亂…等功能，電梯轎廂應設置稱重裝置，為了實現(xiàn)電梯轎廂的稱重功能，一般情況是將轎廂設計成活動轎底或活絡轎廂，或者在曳引鋼絲繩繩頭部位采集轎廂稱重信號。

1）活動轎底

活動轎底由轎底框和轎底構成。其中的轎底框與轎架立梁連成一體，轎底框四個角各擺放一只彈簧，轎底擺放在四只彈簧上，依靠轎底載重量變化，彈簧受力變形碰壓行程開關發(fā)出電信號，實現(xiàn)對電梯的運行控制。對于要求不高的無司機控制電梯曾采用這類轎廂。

2）活絡轎廂

活絡轎廂由轎架及轎底框和轎廂體兩部份構成，兩部份之間不用螺栓固定。在確保轎廂體因載重量變化能上下移動的同時，還需確保轎廂不會前后擺動，因而轎頂上需裝設四只限位滾輪。而轎底的結構更為復雜，需用槽鋼和角鋼焊一個轎底框，轎底框通過螺栓與立梁、拉條緊固成一體，再在轎底框架的四個角各設置4只50 mm厚、100×100 mm大小的彈性橡膠墊，再將轎廂體放置在4只彈性橡膠墊上，依靠 4 只彈性橡膠墊的作用，確保轎廂體能隨載荷變化上下移動。再通過在轎底設置一套稱重裝置，以此檢測轎廂載荷的變化，并將這種變化轉變?yōu)殡娦盘杺魉徒o電梯的控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)去實現(xiàn)與載荷變化有關的功能。

（2）轎壁

轎壁多采用厚度為1.2～1.5 mm薄板按所需寬和長剪切后經(jīng)沖孔折彎而成。為提高轎壁板的機械強度，常在轎壁板兩端焊或粘有角鋼形狀的堵頭，且在長度方向上焊或粘有加強筋。轎壁板與轎壁板、轎壁板與轎頂、轎壁板與轎底框架之間用螺釘連成一體。不同類別電梯轎廂的轎壁板所采用的材料和表面外的要求不同，一般載貨電梯采用普通鋼板制作完成后進行表面噴漆；乘客電梯轎廂的轎壁板采用發(fā)紋不銹鋼板制作而成；高檔乘客電梯轎廂的轎壁板采用不同花紋的石刻不銹鋼板、鏡面不銹鋼板以及鈦合金等制作而成…，要求多種多樣。除此之外，一般乘客電梯和高檔乘客電梯在轎頂下方還增設花樣繁多的吊頂裝飾。除載貨電梯和乘客電梯之外，觀光電梯的轎廂更有它獨特之處，在此不再贅述。

（3）轎頂

除觀光電梯外，一般電梯轎頂?shù)慕Y構與轎壁相仿。載貨電梯的轎頂裝有電風扇和照明燈。乘客電梯的轎頂除裝設有電風扇和照明燈外，過去和現(xiàn)在生產(chǎn)的乘客電梯、住宅電梯、病床電梯在轎頂下方（100 mm左右處）還裝設有花樣繁多的吊頂，裝設有吊頂?shù)碾娞莩�將照明燈的燈光與不同才質制成不同結構形式的吊頂結合起來，以增加美的效果。

轎頂是電梯安裝、維修保養(yǎng)工作的重要平臺，因此要求轎頂壁板應能承受3個帶有一般常用工具的安裝或維修人員的重量，且不會產(chǎn)生永久性變型。

轎廂是用于運送乘客和貨物的電梯承載部件。因此，各電梯制造廠和電梯用戶對轎廂的外觀及裝飾都比較重視，都希望給人以安全、舒適、豪華的感覺。

二、對重裝置

對重裝置是曳引式驅動電梯特有的裝置，它通過曳引繩經(jīng)曳引繩輪與轎廂連成一體。對重裝置和轎廂都處于井道內(nèi)，電梯運行過程中，對重裝置通過導靴在對重導軌上滑行，具有在不同載荷狀態(tài)下減小曳引電動機扭矩輸出的功能。

    對重裝置分無輪和有輪對重裝置兩種。曳引方式為1:1的曳引驅動系統(tǒng)采用無輪對重裝置，曳引方式為2:1的曳引驅動系統(tǒng)采用有輪對重裝置。

1、對重架

對重架常用兩根14～18號槽鋼或用3～5 mm厚鋼板分別折壓成槽鋼形式后，上下端分別與2塊12mm厚、200mm寬、長度等于載重架寬度的鋼板焊接而成。對重架的寬度取決于電梯的額定載重量（因為對重架的長度受緩沖距離的限制），對重架上裝設的對重導靴的結構形式則與對重導軌的結構形式或額定載重量有關。

2、對重塊

20世紀末前生產(chǎn)的電梯對重塊多采用鐵質材料澆灌制成，近年來多數(shù)電梯制造廠商為降低成本開始采用水泥沙石澆灌制作對重塊。為了避免用水泥沙石澆灌成的對重塊在搬運過程中發(fā)生斷裂，先用1.0mm厚鐵板折壓成所需參數(shù)尺寸的對重塊殼體，并給殼體配上同樣厚度的鐵皮蓋板，鐵皮蓋板與殼體之間用螺釘固定。用水泥沙石澆灌制作時將蓋板拆下，給對重塊殼體內(nèi)澆灌水泥沙石并摩平后，再蓋上蓋板并將螺釘上緊即可。用水泥沙石澆灌成的對重塊重量約30～40 kg，利于兩個安裝或維修人員搬動。對于大載重量的貨梯，由于水泥沙石的比重輕，一般還需用鑄鐵制成75kg、100kg、125 kg等重量的鐵質對重塊，作為大額定載重量貨梯的對重塊。對重塊放入對重架后應用壓板壓緊，防止電梯運行過程中對重塊竄動而產(chǎn)生噪聲，避免發(fā)生地震時對重塊甩出對重架，造成傷害事故等。

3、對重裝置的重量與平衡系數(shù)

由于重量不能隨時改變的對重裝置，不能平衡轎廂載荷由空載到滿載過程的全部載重量，只能平衡轎廂載荷變化的最佳比例，即取中間值0.4～0.5，才能發(fā)輝最佳平衡效果。因此，國家標準和相關規(guī)范均按公式2-3計算對重裝置的重量：

P_D = G ＋Q×K_P                                                    （2-3）

式中：  P_D ---- 對重裝置總重量（kg）；

G ----  轎廂凈重（kg）；

Q ----  轎廂額定載重量（kg）；

K_P ----  平衡系數(shù)（國標取值范圍為0.4～0.5）。

電梯的平衡系K_P取值0.4～0.5，當電梯轎廂的載荷為額定載重量的40～50％時電梯處于平衡載狀態(tài)，在平衡載狀態(tài)下曳引電動機的扭矩輸出最小，而40～50％的額定載荷也是電梯運行過程中最常遇到的，因此K_P取值0.4～0.5是最合理的。當K_P取值0.4～0.5時，若電梯滿載上行或空載下運行時，曳引電動機的驅動負載也只有額定載重量的50～60％。如果平衡系數(shù)K_P取值太小，電梯重載下行時發(fā)生蹾底的概率增大，電梯重載上行時曳引電動機驅動的負載增大，曳引電動機容易發(fā)熱。所以，電梯安裝人員在安裝電梯時，一定要按公式（2-3）計算出對重裝置的總重量后再根據(jù)每塊對重塊的重量計算出應放入對重架內(nèi)的對重塊數(shù)量。安裝工程竣工后還應按隨機技術文件的規(guī)定作平衡系數(shù)試驗測試，確保K_P值在0.4～0.5的范圍內(nèi)。

例題：有一些部額定載重量Q為1000 kg，轎廂凈重G為1200 kg，若平衡系數(shù)K_P取0.45，求對重裝置的總重量（含對重架重量及對重塊重量之和）P_D為多少kg？

解：已知Q = 1000kg 、G = 1200 kg 、K _P = 0.45 ，代入公式（2-3）得：

        P_D = G ﹢Q K_P = 1200﹢（1000×0.45）= 1650 kg

答：對重裝置的總重量P_D為1650 kg。