電梯結構原理及安裝維修

                                    陳家盛/主編      魏軍/特約編輯

第一節  電梯產品的隸屬、發展 、運行簡況和綜合技術質量考核指標

一、電梯產品的隸屬關系和在生產生活中的作用

依據2003年國務院頒布，2009年國務院又作補充修訂的“特種設備安全監察條例”（549號令）規定，電梯隸屬涉及人們生命安全、危險性比較大的“機電類特種設備”。 該條例所指的電梯，是指動力驅動，利用沿剛性導軌運行的箱體或者沿固定線路運行的梯級（踏步），進行升降或者平行運送人、貨物的機電設備，包括載人（貨）電梯、自動扶梯、自動人行道等。我國的電梯和其它類別的特種設備一樣，其制造、安裝維修單位均歸屬國家質量監督檢驗檢疫總局管理，其制造、安裝、改造、維修單位必須取得國家質量技術監督檢驗檢疫總局頒發的許可資格證，方能從事電梯制造、安裝、改造、維修業務。電梯、自動扶梯及自動人行道的作業人員，必須經當地質量技術監督主管部門認可的單位培訓考核，并取得上崗證后方能從事電梯作業。

我國的電梯工業，隨著人口的增加、科學技術的發展、人們物質文化生活水平的不斷提高，隨著國家實現居者有其屋等方針政策的深化執行，大大促進了建筑業的快速發展，大批高層住宅樓、寫字樓、辦公樓、賓館飯店如雨后春筍，拔地而起。作為多層建筑物內上下交通運輸設備的電梯、自動扶梯和自動人行道也隨之快速發展起來，如今電梯和汽車一樣已成為城鎮居民日常生活中不可缺少的交通運輸設備。

二、電梯產品的發展簡史

據有關資料介紹，公元前2800年在古代埃及，為了建造當時的金字塔，就曾使用過由人力驅動的升降機。公元1765年瓦特發明蒸汽機后，于1858年美國研制出以蒸汽機為動力、并通過傳動帶和蝸輪減速裝置驅動的電梯。1878年英國的阿姆斯特朗發明了水壓梯，并隨著水壓梯的發展，淘汰了以蒸汽為動力的電梯。后來又出現了采用液壓泵和控制閥以及直接柱塞式和側置柱塞式結構的液壓梯，這種液壓梯幾經完善后至今仍為人們所采用

但是，電梯得以快速發展和廣泛使用，還是始于18世紀末發明了電動機。19世紀初開始使用交流感應單速和雙速電動機作為動力源的交流單、雙速電動機拖動的電梯，特別是交流雙速電動機的出現，顯著改善了電梯的運行性能（即整機性能）。由于交流感應電動機制造成本低廉、維修方便，采用交流雙速感應電動機作為驅動電動機的低速低層站載貨電梯，由于功能適用，目前國內仍有數量不少的這類載貨電梯在繼續運行。20世紀初，美國奧的斯電梯公司首先使用直流電動機作為驅動電動機，生產出曳引式直流電梯，從而為后來的高行程、高速度電梯的發展奠定了基礎。20世紀30年代美國紐約市102層的摩天大樓建成，美國奧的斯電梯公司為這座大樓制造和安裝了74臺額定運行速度V = 6.0 m/s直流電動機驅動的高速梯，此后電梯這個產品與多層建筑物之間開始良性互動地發展起來。我國自1978年實行改革開放政策至今30多年來，若沒有電梯產品的快速發展為先導，十幾層幾十層的高樓大廈鱗次櫛比的境況就只能是一種夢想。由此聯想起20世紀80年代初，我國政府批準創建的國內第一家中外合資企業--“中迅電梯有限公司”（中國與瑞士迅達合資），是一項多么有遠見之舉措。

我國對電梯的使用歷史悠久，自1908年在上海匯中飯店等一些高層建筑里開始安裝使用一批進口電梯起，至新中國成立，全國各大中城市安裝使用的電梯已有數百臺。上海、天津、沈陽等地也相繼建立了幾家從事電梯安裝維修業務的電梯修配廠。1956年上海、天津、沈陽等幾家電梯修配廠又相繼改名為公私合營的上海、天津、沈陽電梯廠。1965年為解決我國西北、西南地區電梯產品配套問題，當時主管電梯產品的一機部又在西安市設立了西安電梯廠，1967年后又在北京、上海、廣州、蘇州等地又設立了4家電梯制造廠，此時全國共有8家電梯制造廠商，電梯工業開始蓬勃發展起來。由自已生產的電梯產品已安裝在人民大會堂、北京飯店、北京地鐵站、北京機場等一批代表新中國蓬勃發展的大型建筑物中。

我國電梯工業的迅猛發展，得益于20世紀70年代末起國家實行全方位的改革開放政策和國家領導層對發展電梯產品的遠見之舉，以及國家相關部門適時頒布執行一批具有國際水準的電梯專業技術標準和國務院總理適時簽發頒布執行“特種設備安全監察條例”等一系列重大舉措。在政策、條例的推動下，我國電梯產品的技術、質量、產量開始有序地、日新月異地發展起來。目前我國電梯的年產量、在用電梯的保有量已連續5年為世界之最，電梯枝術與世界同步。電梯已成為建筑物內不可或缺的交通運輸工具，是建筑物內一道亮麗的風景。

三、電梯的運行簡況

電梯在作垂直運行過程中，有起點站也有終點站。對于三層站以上建筑物內的電梯，起點站和終點站之間還設有停靠站。起點站設在最低層，終點站設在最高樓，通常將基站設在1樓（視大樓內的最多客流量決定）。起點站和終點站稱兩端站，兩端站之間的層站稱中間層站。

各停靠層站設有層門（也稱廳門），層門旁設有召喚盒，召喚盒上設有供乘用人員召喚電梯用的召喚按鈕。一般電梯在兩端站的召喚盒上各設置一只按鈕（或觸鈕、下略），中間層站的召喚盒上設置兩只按鈕（上、下）。電梯的轎廂內都設置有操縱箱，操縱箱上設置有與層站對應的主令按鈕以及開關門按鈕，供司機或乘用人員適時控制電梯上下運行。召喚盒上的按鈕稱為外指令按鈕，操縱箱上的按鈕稱為內指令按鈕。按下外指令按鈕發的電信號稱為外指令信號，按下內指令按鈕發出的電信號稱為內指令信號。

作為電梯基站的層門旁裝設的召喚盒上，除設置有召喚按鈕外，還設置了一只電鎖開關，以便下班關閉電梯時，司機或管理人員把電梯開（或召）回基站后，可以通過該電鎖開關的專用鑰匙扭動，把電梯的層門、轎門關閉妥，并自動切斷電梯的控制電源或動力電源，實現關門斷電關閉電梯。上班開啟電梯與關閉電梯動作相仿，只是鑰匙扭動方向相反。

電梯的運行工作情況與汽車有共同之處，但是汽車的起動、加速、停靠等全靠司機控制，而且在運行過程中可能遇到的情況比較復雜，因此汽車司機必須經過嚴格的培訓和考核。而電梯的自動化程度比較高，一般電梯的司機或乘用人員，只需通過按下操縱箱上的層樓按鈕向電氣控制系統下達一個指令信號，電梯就能自動關門、定向、起動、加速、滿速向下達指令信號的層站運行，到達該指令信號層站的設定距離時提前自動減速，平層時自動停靠施閘并自動開門。對于自動化程度高的電梯，司機或乘用人員還可一次下達一個以上的內指令信號，電梯便能依次起動運行和停靠施閘開門，依次完成全部指令任務。而且運行方向前方的層站有順向的外召喚信號時，電梯到達該層站時還能提前自動減速平層停靠施閘開門接送乘員。盡管電梯和汽車在運行過程中有許多不同的地方，但仍有許多共同之處，其中乘客電梯的運行工作情況類似于公共汽車，在起點站和終點站之間往返運行，在運行方向前方的層站有順向指令信號時，電梯到站前能提前自動減速，平層時能自動停靠施閘開門接送乘客。而載貨電梯的運行工作情況則類似卡車，執行任務多為一次性的。20世紀80年代中期前設計生產的載貨電梯，司機或乘用人員控制電梯上下運行時一般一次只能下達一個指令任務，當一個指令任務完成后再下達另一個指令任務，在執行任務的過程中，從一個層站出發到達另一個層站過程中，若中間層站出現順向指令信號，電梯到達有順向指令信號的層站一般都不能自動停靠施閘開門，所以載貨電梯的自動化程度比乘客電梯低。但20世紀80年代末期后，隨著可編程序控制器（PLC）和微機在載貨電梯電氣控制系統中的應用，隨著提高電梯功能成本（只需改變軟件程序）的降低和人們對提高載貨電梯功能的要求，此后生產的載貨電梯功能有客梯化之勢。

四、電梯的綜合技術質量考核指標

如果有人問您，您所在大樓里的電梯運行效果怎么樣，您可能會回答：挺好的，運行過程挺平穩的，很少出毛病挺皮實的，也沒有發生過碰撞傷人的事故…等等。這種宏觀平價電梯運行效果、質量、安全可靠性能的描述，在電梯從業者中稱之為電梯綜合技術質量考核指標，并概括為安全、可靠、舒適六個字。近年來隨著人們環保意識的增強和國家節能減排政策的深化執行，人們衡量一臺電梯運行效果高低好環的綜合技術質量考核指標又增加“節能”二字，成為安全、可靠、舒適、節能等八字衡量指標。其中：

1、安全：使用過程中是否安全，是否發生過人身傷害和設備事故等：

2、可靠：是否皮實耐用，故障率低等：

3、舒適：起動時乘員沒有受壓感、減速過程沒有失重感，運行過程中沒有前后左右晃動和上下抖動感，噪聲低等；

4、節能：交流電動機VVVF拖動電梯曾經是最節能的電梯，而如今廣泛使用的永磁同步電動機VVVF 拖動電梯又比原交流電動機VVVF拖動電梯節能約20～25％。

（待續）