电梯轿厢与门系统设计
分类：写作技巧 更新时间：12-05 来源：网络
大学四年已经只剩了几个月，我们马上就将走出校园走向社会。此次的毕业设计，可以看作是对自己大学生涯的一次总结和对所学知识的一次检验。设计包含了方方面面，能够使我们综合从书本上学习到的知识，解决设计中出现的各种问题。通过查阅设计标准，手册，图册等等资料，结合相关书籍与资料，进行理论计算，结构思考，图样的绘制以及编写相关说明材料，培养了我们机械设计的基本技能。
本次毕业设计课题为电梯轿厢与门系统设计。此次设计的轿厢包括轿厢底，轿厢壁，轿厢顶，轿厢架以及相关部件的强度校核，门系统包括电梯门设计，自动开门装置等。在设计过程中我从收集电梯相关资料入手，先了解了电梯整体的结构，然后对于自己的课题轿厢和门系统做深入的了解。结合书籍资料以及同组同学的帮助，再加上指导老师给予的疑难解答，使我最终能够按照计划一步步完成设计。本次设计使我意识到，书本知识转化为实践过程中还是存在很多问题，在今后的学习工作中要多加锻炼，提升自己的专业能力。
第1章 概 述
第1.1节 世界电梯的历史与发展
电梯的前身是升降工具，其驱动力为人或者牲畜。早在公元前1100年，我国古代劳动人民就发明了用来汲水的辘轳。辘轳用木头两组交叉的木头作为支架，长杆置于上方，一端是绳索缠绕的卷筒和曲柄，另一端利用石头等重物保持平衡。在公元前236年，阿基米德利用滑轮和绳索改良了起重机构，这种靠人力驱动的卷扬机被称为现代电梯的鼻祖。
第一次技术性的变革在18世纪中叶，得益于英国“蒸汽之父”瓦特的发明，一些繁琐的体力劳动逐渐被靠蒸汽机驱动的机械代替。直到1835年，蒸汽机被应用于升降机，其传动件为皮带，驱动装置为蜗轮蜗杆，十年后汤姆逊在英国制成了第一台液压升降机。但直到此时，电梯仍未被大范围应用于载人。升降梯存在很大的安全隐患，只要绳索断裂，负载平台就会坠落。直到1852年美国人奥的斯解决了这一问题。牵引绳上端与平台顶部的弹簧缓冲器相连，棘尺条安装在牵引轨道上，这是升降机第一次配有安全装置。当缓冲器受到冲击或者电梯坠落时，由于弹簧的反作用力，安全装置被触动并夹住导轨，以减缓轿厢的下落速度。这项发明宣告了电梯的诞生，对于升降机安全性的质疑被打破，从此客运电梯开始被大众接受。
第二次技术变革出现在第二次世界大战之后。期间，直流、交流电动机相继问世，曳引驱动代替了传统的卷筒，电梯不管在舒适度，运行速度还是安全性上都得到了很大的提升。战后由于电子技术的广泛运用，电梯技术发展迅速。二十世纪四十年代末，群控技术被运用于电梯。之后的几十年里，可控硅，集成电路，微机处理器相继被应用于电梯，拖动控制系统进一步简化，电梯性能得到大大提升。近年来随着变频变压技术的成熟，电梯的理论运行速度越来越快。出于对人体安全的考虑，电梯的速度被限制在10m/s以下。
第1.2节 国内历史与现状
在中国电梯为人们提供服务仅仅只有100多年的时间，换而言之我国电梯事业起步比较晚。但是在改革开放之后，我国的在用电梯数量得到了快速增长，并且相关技术也日益成熟，到现在已经基本与世界同步。
我国电梯事业的发展大致经历了三个阶段。分别是二十世纪初至二十世纪中旬的对进口电梯的销售、安装、维保阶段，二十世纪中至二十世纪八十年代的独立自主，艰苦研制、生产阶段和之后的建立三资企业，行业快速发展阶段。
第1.3节 未来技术展望
从最初的卷扬机到现在安全舒适的电梯，技术一直在改进提高。随着未来科技的高速发展，电梯也将更加智能、便捷。
（1）电梯行程将大大提升。随着世界人口的不断增长，人口密度越来越大，人们将从垂直方向上获得生存空间。目前一家芬兰的公司已经研制出超轻质碳纤维绳索，其长度可以达到1000米。对比传统曳引绳，它的质量更轻，寿命更长。等到相关技术一同发展成熟，人类入住千米高楼将不再是梦想。
（2）输送方式多样化。若能将磁悬浮技术应用于电梯，可以实现水平输送，多轿厢复杂回路输送等等，人类出行将更加便捷。
（3）电梯管理网络化。利用计算机软硬件的支持，电梯的运行管理将与大楼所有的智能化设施公用一个“大脑”，能够更好的服务住户。分离在各处的电梯也能利用网络连接，以便统一采集运行信息，进行监管，大大降低了人类的工作量。
第2章 曳引电梯基本结构和工作原理
第2.1节 电梯的基本结构
电梯结构包括机械部分和电气部分。两部分相辅相成，维持电梯的基本运作。图2-1为曳引电梯基本结构图。
从功能系统上看，把电梯分为。
（1）轿厢是用以运送乘客或者货物的组件，是电梯的工作部分。它的组成包括轿厢架和轿厢体。其中，轿厢架是固定轿厢体的承重构架，由上梁、立柱、底梁等组成。轿厢体是电梯的工作载体，主要由轿厢顶，轿厢壁合轿厢底组成。
（2）门系统主要由轿厢门、层门、门锁装置、开门机等组成。轿厢门设置在轿厢入口，由门、门导轨架、轿厢地坎组成。层站入口设置层门，组成与轿厢门类似，并有层门联动机构辅助工作。开门机负责轿厢门和层门的开启关闭，门锁装置设置在层门内侧，在门关闭后可以将门锁死，并且接通控制电路，使电梯安全运行。
（3）曳引系统输出与传递动力，WWW.eeelW.com驱动电梯运行。导向系统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上、下运动。重量平衡系统用以平衡轿厢重量以及补偿高层电梯中曳引绳长度的影响。这三个系统从机械方面辅助电梯进行运作。
（4）电力拖动系统和电气控制系统，从电气方面为电梯运行提供动力，控制运行方向和速度。
（5）安全保护系统保证电梯正常安全使用，防止威胁人身安全的事故发生。安全保护装置遍布整个电梯系统。在机房装有限速器，能反应电梯运行速度，及时切断控制电路使电梯停止运行。安全钳安装于轿厢两侧。由限速器控制，能将轿厢强行制停于导轨。还有缓冲器，端站保护装置，都能使电梯安全制停或制动。
第2.2节 曳引电梯工作原理
曳引电梯主要由曳引机带动钢丝绳垂直运动，从而拉动轿厢和对重做相对运动，从而实现运送乘客的目的。机房设置在楼道最顶端，减速箱、电动机和制动器就安装在此，这三者是曳引机的主要组成部分。其中，制动器为曳引驱动的动力。轿厢和对重通过曳引钢丝绳连接在曳引轮两端，在井道中做垂直运动。为了避免两者运动过程中相撞，在曳引机上设置一导向轮，从而使两者分开。钢丝绳通过轿厢和对重装置的重力作用紧压在曳引轮的内槽，电动机转动时曳引轮被带动，再利用摩擦力驱动钢丝绳，轿厢和对重就开始运动。图3-2为曳引系统基本构成图。
按驱动方式分电梯一般有液压电梯和曳引电梯。曳引电梯相较于液压驱动的电梯有以下几个优点：
（1）造价便宜。液压缸的行程决定了液压电梯的可用行程，而曳引电梯利用钢丝绳提升轿厢，其行程取决于钢丝绳的长度。钢丝绳远比液压缸便宜。
（2）应用范围广。根据不同电动机的功率和钢丝绳的长度，曳引电梯可以提供宽泛的运行速度和载重范围。液压电梯工作原理为，电机转动将油压入油缸，使得柱塞带动轿厢做直线运动，基于此原理限制，其速度和提升高度有限。
（3）保养与维修方便。现代曳引电梯大多是永磁同步无齿或有齿主机，密封轴承无需润滑，零部件供应充足，而液压电梯在使用油缸的过程中存在漏油的问题，污染能耗较高，保养要求也很高。