電梯基本原理及安裝維修全書

前言

　　隨著我國社會主義市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人民的物質(zhì)供給和需求得到迅速提高，各地高廈屋宇比肩林立，大樓館所不斷興建。故而，作為建筑物的垂直交通工具——電梯，在其總產(chǎn)量和保有量日益增長的同時，確保其能符合安全規(guī)范、投入正常運行的前提要素便日益凸顯。在我國參與電梯制造、營銷、安裝和維修保養(yǎng)的從業(yè)人員約近千萬，加上管理、檢驗和研發(fā)的專業(yè)人員和搭乘使用的大眾群體則數(shù)以億計。因此，為了保證電梯的正常運行和安全使用，為了提高從業(yè)人員的職業(yè)素質(zhì)和操作技能，就必須要了解電梯、熟悉電梯，會管理電梯、監(jiān)控和維護電梯?！　【C觀電梯控制和驅(qū)動系統(tǒng)技術的發(fā)展，它是由簡單到繁復，再由繁復回歸到“高質(zhì)量的簡單”；它由繼電器、接觸器控制到半導體分立器件邏輯控制，再到微電腦(計算機)控制；由交流單速到交流變速，再由直流調(diào)壓調(diào)速到交流調(diào)壓調(diào)速，然后到變壓變頻調(diào)速驅(qū)動；由低速(≤1m／s)到中速(≤1．75m／s)，再由快速(〈2．5m／s)到高速(〈10m／s)，最后發(fā)展到超高速(≥10m／s)；劃出了一條螺旋式上升和不斷創(chuàng)新、不斷改良、不斷完善的變革軌跡。毫無疑問，微電腦和變壓變頻調(diào)速技術的應用，使電梯的控制和驅(qū)動攀登到了一個嶄新的高峰。　　本書是作者數(shù)十年來從事電梯設計、制造、安裝、調(diào)試、維修、改造和技術培訓工作的經(jīng)驗總結。為了便于讀者自學與領會，本書力求理論聯(lián)系實際，由淺入深，循序漸進，以利于讀者在較短的時間內(nèi)熟悉和掌握電梯的基本原理；熟悉和掌握一般電梯的安裝調(diào)試方法及技術驗收規(guī)范；熟悉和掌握電梯常見故障的邏輯判斷與排除方法；熟悉和掌握電梯運行工藝及運行管理的一般知識?！　”緯牡?版在原由李秧耕高級工程師主編，呂金寶高級工程師、夏培青工程師、何喬治講師參編的“電梯結構及其安裝維修”培訓資料的基礎上，由何喬治講師、何峰峰工程師，根據(jù)電梯新國家標準要求進行修改編寫，并由同濟大學周國興教授、上海電梯技術培訓中心張百令高級工程師進行審稿，于2001年7月出版發(fā)行。承蒙讀者厚愛，多次重印，令編著者深受鼓舞。令人嘆惜的是本書第1版編著者之一的李秧耕高級工程師和何喬治講師先后染疾辭世，使電梯業(yè)界失去了不可多得的良師益友。但是，人們不會忘卻他們?yōu)橹袊娞菔聵I(yè)的發(fā)展所作出的杰出貢獻，不會忘卻他們?yōu)橹袊娞菁夹g的進步所創(chuàng)立的里程碑式的典范?！　榱思訌婋娞莸陌踩?guī)范和安全監(jiān)察，進一步提高和控制電梯的產(chǎn)品質(zhì)量，2003年2月19日國務院第68次常務會議通過了自2003年6月1日起施行的《特種設備安全監(jiān)察條例》，2003年6月16日國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布了GB 7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》，并于2004．年1月1日實施基于此，由何峰峰高級工程師做第一次修訂。在第1版的基礎上，根據(jù)電梯的新條例、新標準、新技術、新發(fā)展，對本書進行增刪修正和補充完善，并由中國迅達電梯有限公司上海電梯廠韋益清高級工程師和上海佳和電梯有限公司徐昌秀高級工程師進行第2版的審稿。　　電氣圖形符號新標準GB／T4728和文字符號GB 7159-1987(2005年已廢止，但在無新標準銜接前，目前仍普遍采用)雖已實施，但電梯行業(yè)尚未完全貫徹。鑒于技術傳統(tǒng)和產(chǎn)品的連續(xù)性，為便于安裝維修工程人員的比照使用，本書的圖形符號仍部分采用新標準，部分沿用生產(chǎn)廠家的隨機文件版本，而文字符號亦是部分延續(xù)使用制造商家的編撰偏好，部分應用新版本圖標進行整理加工?！　≡诰帉懞托抻嗊^程中，囿于水平的限制，資料的偏缺，書中的不足之處在所難免，在此懇請讀者、同行和專家們批評指正。

內(nèi)容概要

本書是作者多年來從事電梯設計、制造、安裝、維修實踐及技術培訓工作經(jīng)驗的總結。本書比較系統(tǒng)地敘述了電梯的工作原理和運行工藝、安裝工藝、調(diào)試方法和技術驗收規(guī)范、維修保養(yǎng)及常見故障分析和檢查方法，遠程集中監(jiān)控基本知識。    本書主要內(nèi)容包括：電梯概述；電梯曳引的基礎知識；電梯的主要機械部件；電梯的電力驅(qū)動基礎知識；電梯的主驅(qū)動控制系統(tǒng)；電梯的電氣自動控制系統(tǒng)；電梯安裝與調(diào)試；電梯的安全使用及其操作方法；電梯的維護及故障排除。    本書可作為電梯專業(yè)技術培訓教材，同時可作為電梯安裝、維修保養(yǎng)人員及相關技術人員的培訓參考書。

書籍目錄

前言緒論　　一、電梯的定義及發(fā)展概況　　二、我國電梯發(fā)展狀況　　三、電梯的運行工作情況　　四、各類電梯介紹　　五、電梯遠程（集中）監(jiān)控探討第一章 電梯概述　第一節(jié) 電梯的基本分類　　一、按用途分類　　二、按驅(qū)動系統(tǒng)分類　　三、按曳引機有無減速箱分類　　四、按有無司機分類　　五、按操縱控制方式分類　第二節(jié) 電梯的主要參數(shù)及規(guī)格尺寸　　一、電梯的主要參數(shù)　　二、我國有關標準對電梯主要參數(shù)和規(guī)格尺寸的規(guī)定　第三節(jié) 電梯的主要組成部分及其安裝部位　　一、電梯機房里的主要部件　　二、電梯井道里的主要部件　　三、轎廂上的主要部件　　四、電梯層門口的主要部件　　五、裝在其他處的部件　第四節(jié) 電梯與建筑物的關系　　一、GB／T 7025．1～7025．3—1997中的規(guī)定　　二、電梯土建技術要求第二章 電梯曳引的基礎原理　第一節(jié) 曳引式提升機構　　一、曳引式電梯提升機構的優(yōu)越性　　二、常見的曳引傳動結構　　三、特殊的曳引傳動結構　　四、無機房電梯的曳引傳動結構　第二節(jié) 電梯的曳引能力　　一、曳引系數(shù)　　二、保證電梯正常工作的曳引條件　　三、電梯的最大曳引能力　　四、允許的轎廂最小自重　第三節(jié) 提高電梯曳引能力的途徑　　一、增加摩擦系數(shù)，　　二、增大包角　　三、增加轎廂自重　　四、合理地選擇補償鏈或補償繩裝置　第四節(jié) 曳引系統(tǒng)　　一、曳引機　　二、曳引機制動器的工作特點及制動力矩的確定　　三、曳引輪材料及結構設計要求第三章 電梯的主要機械部件　第一節(jié) 電梯曳引機結構　　一、曳引減速機結構概況　　二、曳引機的防振和消聲　第二節(jié) 曳引鋼絲繩及其均衡受力裝置　　一、電梯曳引鋼絲繩的特點　　二、曳引鋼絲繩直徑及根數(shù)的選擇　　三、曳引鋼絲繩的端接裝置　　四、曳引鋼絲繩均衡受力裝置　第三節(jié) 轎廂、轎門、層門、開關門機構、門鎖　　一、轎架和轎廂　　二、電梯門　　三、開關門機構　　四、層門門鎖與轎門門刀　　五、門的傳動結構　第四節(jié) 機械安全裝置　　一、機械安全裝置及轎廂上行超速保護裝置工作概況　　二、限速器　　三、安全鉗　　四、緩沖器　第五節(jié) 導軌、導靴、對重　　一、導軌　　二、導靴　　二、對重第四章 電梯的電力驅(qū)動基礎　第一節(jié) 概述　　一、電梯電力驅(qū)動系統(tǒng)的定義及構成　　二、電梯電力驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展歷史　　三、電梯電力驅(qū)動系統(tǒng)的特點和要求　第二節(jié) 電梯電力驅(qū)動的動力學基礎　　一、電梯負載的特點　　二、電梯系統(tǒng)的運動方程式　　三、電梯傳動系統(tǒng)的轉動慣量及其在系統(tǒng)中的影響　　四、電梯系統(tǒng)GD2的計算　第三節(jié) 電梯曳引電動機的機械特性與傳遞函數(shù)　　一、基本概念　　二、機械特性曲線　　三、電梯曳引電動機的機械特性方程式　　四、電梯在起動、制動時的曳引電動機機械特性　　五、異步電動機的傳遞函數(shù)　第四節(jié) 電梯主驅(qū)動系統(tǒng)的速度調(diào)節(jié) 　　一、電梯主驅(qū)動系統(tǒng)速度調(diào)節(jié) 的基本概念　　二、直流曳引電動機的轉速調(diào)節(jié) 方法及評價　　三、交流電動機的轉速調(diào)節(jié) 及評價　　四、電梯曳引電動機速度調(diào)節(jié) 的綜合評價　第五節(jié) 電梯主驅(qū)動系統(tǒng)的過渡過程　　一、概述　　二、交流電梯主驅(qū)動系統(tǒng)的運動方程式及過渡過程　　三、影響交流電梯主驅(qū)動系統(tǒng)過渡過程的因素　　四、交流電梯在過渡過程中的能量損耗　第六節(jié) 電梯曳引電動機功率的確定　　一、電梯曳引電動機功率的預選　　二、對預選的曳引電動機的發(fā)熱校核和過載能力校核第五章 電梯的主驅(qū)動控制系統(tǒng)　第一節(jié) 概述　　一、電梯主驅(qū)動系統(tǒng)的種類及特點　　二、電梯主驅(qū)動控制系統(tǒng)的發(fā)展過程　第二節(jié) 電梯驅(qū)動系統(tǒng)的運行工藝過程　　一、一般載貨電梯的運行工藝過程　　二、一般交流乘客電梯（或客貨兩用的服務電梯）的運行工藝過程　　三、交流調(diào)速電梯的運行工藝過程　　四、直流高速乘客電梯的運行工藝過程　第三節(jié) 理想的運行曲線及恰當?shù)募铀倨饎优c減速制動　　一、理想的運行曲線　　二、理想的分速度運行曲線選擇　第四節(jié) 普通交流電梯的主驅(qū)動控制系統(tǒng)　　一、交流單速電梯的主驅(qū)動系統(tǒng)　　二、交流雙速電梯的主驅(qū)動系統(tǒng)　　三、交流多速電梯的主驅(qū)動系統(tǒng)　第五節(jié) 直流快速電梯的主驅(qū)動控制系統(tǒng)　　一、傳統(tǒng)的（開環(huán)）直流快速電梯主驅(qū)動系統(tǒng)　　二、晶閘管勵磁的直流快速電梯主驅(qū)動系統(tǒng)　　三、直流快速電梯的其他主驅(qū)動系統(tǒng)形式　第六節(jié) 交流調(diào)速電梯的主驅(qū)動控制系統(tǒng)　　一、概述　　二、變極對數(shù)和變電壓的驅(qū)動調(diào)速系統(tǒng)　　三、動力制動控制的主驅(qū)動調(diào)速系統(tǒng)　　四、直流能耗制動的主驅(qū)動系統(tǒng)　　五、反接制動的主驅(qū)動系統(tǒng)　　六、交流變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)　第七節(jié) 各類交流調(diào)速電梯主驅(qū)動系統(tǒng)的評價　　一、各類交流調(diào)速電梯主驅(qū)動系統(tǒng)的制動轉矩特性比較　　二、各類驅(qū)動調(diào)速系統(tǒng)的技術、經(jīng)濟性能比較　　三、交流調(diào)速電梯與一般常用電梯的技術、經(jīng)濟性能比較　第八節(jié) 直流高速電梯的主驅(qū)動調(diào)速系統(tǒng)　　一、概述　　二、傳統(tǒng)形式的直流高速電梯主驅(qū)動系統(tǒng)　　三、晶閘管直接供電的主驅(qū)動系統(tǒng)　第九節(jié) 交流高速電梯的主驅(qū)動調(diào)速系統(tǒng)　　一、VVVF交流調(diào)速高速電梯主驅(qū)動系統(tǒng)　　二、采用永磁式同步電動機的VVVF高速電梯　　三、直線電動機驅(qū)動的高速電梯第六章 電梯的電氣自動控制系統(tǒng)　第一節(jié) 概述　第二節(jié) 電梯自動控制系統(tǒng)中的各個主要控制環(huán)節(jié) 及其結構原理　　一、各類電梯安全可靠運行的充分與必要條件　　二、電梯自動開關門的控制環(huán)節(jié) 　　三、電梯的方向控制環(huán)節(jié) 　　四、發(fā)生制動減速信號的控制環(huán)節(jié) 　　五、主驅(qū)動控制環(huán)節(jié) 　　六、電梯的安全保護環(huán)節(jié) 　第三節(jié) 電梯的內(nèi)外召喚指令的登記與消除　　一、兩種典型召喚指令信號登記記憶線路的原理說明　　二、轎內(nèi)指令信號的登記、記憶與消除　　三、層外召喚信號的登記、記憶與消除　　四、串行指令和召喚信號的登記與消除　第四節(jié) 電梯的信號指示系統(tǒng)　　一、電梯轎廂所處層樓位置信號的產(chǎn)生　　二、層樓信號指示燈　　三、數(shù)碼顯示的層樓指示燈　　四、運行方向燈、轎內(nèi)指令及廳外召喚信號燈　　五、超載信號指示燈及音響　第五節(jié) 電梯的消防控制系統(tǒng)　　一、電梯控制系統(tǒng)中適應消防控制的幾個基本要求　　二、消防控制系統(tǒng)的類型及工作原理　第六節(jié) 電梯的群控系統(tǒng)　　一、概述　　二、并聯(lián)電梯的調(diào)度控制原則及實施電路與邏輯程序　　三、多臺電梯的群控狀態(tài)及調(diào)度原則　第七節(jié) 微處理機在電梯控制系統(tǒng)中應用的基本概念　　一、概述　　二、微機系統(tǒng)在電梯控制系統(tǒng)中的應用原理　　三、一位微機系統(tǒng)的附加控制功能　第八節(jié) 電梯自動控制線路的原理說明　　一、XPM選層按鈕信號控制電梯線路原理說明　　二、KJX-A-Ⅱ交流集選控制電梯線路原理說明　　三、GJx系列直流高速集選控制電梯線路原理說明　　四、DYN—2—1Ks交流調(diào)速電梯電氣控制線路原理說明　　五、交流變壓變頻調(diào)速電梯控制線路原理說明第七章 電梯的安裝與調(diào)試　第一節(jié) 電梯安裝前的準備工作　　一、施工現(xiàn)場的檢查和勞動力的組織　　二、井道測量　　三、開箱清點　　四、腳手架的架設　　五、安裝井道內(nèi)照明　　六、樣板的制作和架設　第二節(jié) 電梯機械零部件的安裝　　一、導軌支架及導軌的安裝　　二、曳引機的安裝　　三、限速器的安裝　　四、轎廂、安全鉗及導靴的安裝　　五、緩沖器的安裝　　六、對重的安裝　　七、曳引鋼絲繩、懸掛裝置及補償裝置的安裝　　八、轎門、開門機和層門的安裝  第三節(jié) 電梯電氣裝置的安裝　　一、機房電氣裝置安裝　　二、井道電氣裝置安裝　　三、轎廂電氣裝置安裝　　四、層站電氣裝置安裝　　五、電梯供電和控制線路安裝　第四節(jié) 電梯的調(diào)試　　一、通電調(diào)試前具備的條件　　二、不掛曳引鋼絲繩的通電試驗　　三、懸掛曳引鋼絲繩后的慢速運行調(diào)試　　四、電梯的快速運行及整機性能調(diào)試　第五節(jié) 電梯的驗收　　一、交付使用前的檢驗及試驗　　二、電梯安裝驗收規(guī)范　　三、驗收的項目內(nèi)容及順序第八章 電梯的安全使用及操縱方法　第一節(jié) 電梯的操縱器件　　一、轎內(nèi)操縱箱的結構及面板布置　　二、層樓上召喚按鈕箱　　三、消防員專用開關箱　第二節(jié) 對電梯司機或管理人員的基本要求　第三節(jié) 電梯的有司機操縱運行　　一、操作前的準備工作　　二、有司機狀態(tài)的使用和操縱　　三、有司機運行過程中的注意事項及緊急狀況的處理　第四節(jié) 電梯無司機狀態(tài)下的使用操縱方法　　一、無司機操縱使用前的準備工作　　二、乘客操縱和使用電梯的方法及注意事項　　三、乘客在無司機操縱下使用過程中緊急狀態(tài)的處理　第五節(jié) 電梯在檢修狀態(tài)下的操縱運行　　一、檢修操縱箱的結構和要求　　二、檢修運行的操縱方法及注意事項　第六節(jié) 電梯在消防狀態(tài)下的使用操縱方法　　一、消防人員專用的消防電梯使用操縱方法　　二、消防人員使用操縱過程中應注意的事項　第七節(jié) 多臺電梯的群控管理及使用操縱　　一、電梯群控的綜合監(jiān)控指示屏和電視監(jiān)控器　　二、多臺電梯群控管理狀態(tài)的轉換和人工調(diào)度　　三、群控系統(tǒng)中緊急狀態(tài)的處理和注意事項第九章 電梯的維護及故障排除　第一節(jié) 對電梯維護人員的基本要求　　一、保養(yǎng)與修理的安全知識　　二、對維護人員的基本要求　　三、注意事項　第二節(jié) 電梯的維護　　一、概述　　二、電梯維護的一般要求　　三、電梯各部分的日常維護　第三節(jié) 電梯的常見故障及其排除　　一、電梯故障的類別　　二、電梯常見故障及其排除　　三、等效梯形運行曲線與故障判斷、分析和排除　第四節(jié) 電梯遠程監(jiān)控在電梯維修保養(yǎng)中的應用　第五節(jié) 電梯的小修、中修和大修　　一、電梯中修的確定及項目內(nèi)容　　二、電梯大修的確定及項目內(nèi)容　　三、電梯的小修、中修、大修的參考周期表　第六節(jié) 電梯設備報廢標準的探討附錄　附錄A XPM選層按鈕信號控制交流電梯電氣原理圖　附錄B PLc-XPM交流電梯電氣原理圖　附錄C KJX-A-Ⅱ集選控制（兩臺并聯(lián)）交流電梯電氣原理圖　附錄D PLC-KJX交流電梯電氣原理圖　附錄E GJX-A直流高速集選控制乘客電梯電氣原理圖　附錄F DYN-2拖動系統(tǒng)單臺交流調(diào)速電梯控制系統(tǒng)線路圖　附錄G MC控制DYN-2渦流制動交流調(diào)速電梯電氣線路原理圖　附錄H 微機集選控制變壓變頻（VVVF）調(diào)速電梯電氣原理圖　附錄I 專用多微機（群組網(wǎng)絡）控制VVVF交流調(diào)速（三菱GPS—3型）電梯電氣原理圖

章節(jié)摘錄

　　第六章 電梯的電氣自動控制系統(tǒng)　　第一節(jié) 概述　　在電梯的電氣自動控制系統(tǒng)中，邏輯判定和程序模式起著主要作用。從第五章 第二節(jié) 中可知，無論哪種電梯，無論其運行速度有多快，自動化程度有多高，電梯的電氣自動控制系統(tǒng)所要達到的目標是相類同的。也就是要求電氣自動控制系統(tǒng)根據(jù)轎內(nèi)指令信號和各層廳外召喚信號而自動進行邏輯判定，決定出哪一臺電梯接受信號，自動定出那一臺電梯的運行方向，并按程序模式要求通過電氣自動控制系統(tǒng)而完成預定的控制目的。即如第九章 第三節(jié) “等效梯形運行曲線”一段所描述的，對于電梯而言，不管什么品牌與何種驅(qū)動方式，其控制系統(tǒng)均是按照“等效梯形運行曲線”來完成運行過程的?！　≡谒^的邏輯判定和程序模式中，邏輯運算和程序編配是十分重要的；而電梯的電氣自動控制系統(tǒng)必須借助各種控制信號元器件，如接觸器、繼電器、顯示器、晶閘管、功率晶體管、調(diào)速器、交頻裝置和電動機等去完成運行過程與目的。由此可知，就電梯“等效梯形運行曲線”的運行工藝過程而言，要達到這類控制目的的方法有如下三種?！　。ㄒ唬├^電器．接觸器控制系統(tǒng)　　這種控制系統(tǒng)是過去許多電梯廠家經(jīng)常使用的一種電梯電氣控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)與其他控制系統(tǒng)相比，結構比較簡單，易于理解和掌握。但從使用觀點看，該系統(tǒng)有以下缺點：①觸點易磨損，電接觸不好；②觸點閉合緩慢：③體積大，控制屏（柜）占機房面積大；④控制系統(tǒng)的能量消耗大；⑤維修保養(yǎng)工作量大、費用高?！　∮捎谠撓到y(tǒng)有上述諸多弊病，繼電器一接觸器系統(tǒng)僅僅應用于電梯速度不高（v≤1.0m／s）和要求不十分高的場合?！　。ǘ┌雽w邏輯控制系統(tǒng)　　20世紀60年代末隨半導體技術及其器件的發(fā)展和廣泛應用，晶體管、二極管等電子器件替代了繼電器，接觸器的有觸點系統(tǒng)。這種控制技術避免了上述繼電器一接觸器系統(tǒng)存在的缺點，從其可靠性來說可謂“半永久性”的，因其沒有觸點的磨損或接觸不良的問題，所以也不存在觸點的使用壽命問題。但是該系統(tǒng)是以所謂“硬件”邏輯運算為基礎的，即根據(jù)控制算法和要求進行布線，而各控制元器件的布線均必須單獨進行。以后若需對原定的控制要求（算法）有更改時，往往必須改變布線。

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