1.3　电梯的基本结构

1.3.1　电梯的定义及整体结构

根据国家标准《电梯、自动扶梯、自动人行道术语》（GB/T 7024—2008）规定的电梯定义：电梯，Lift；Elevator，服务于建筑物内若干特定的楼层，其轿厢运行在至少两列垂直于水平面或与铅垂线倾斜角小于15°的刚性导轨运动的永久运输设备。根据上述定义，人们平时在商场、车站见到的自动扶梯和自动人行道，并不能被称为电梯，它们只是垂直运输设备中的一个分支或扩充。

①电梯组成及占用的四个空间见图1-17。从空间来看，电梯由机房、轿厢、井道、层站4部分组成，即占用了机房、轿厢、井道、层站等4个空间。机房内的主要部件有主机、控制屏（柜）、限速器、选层器、极限开关等。井道内的主要部件有轿厢（及其安装在它上面的一些附件或设施，如轿门、轿顶轮、导靴、安全钳、悬挂装置、随行电缆等）、对重装置（及其安装在它上面的设施，如导靴、悬挂装置等）、层门（及其附属设施如门锁、地坎等）等。底坑内的主要部件有缓冲器、对重侧护栏、限速绳张紧装置、补偿绳张紧装置等。

②曳引式电梯的组成和部件安装示意图见图1-18。

根据电梯运行过程中各组成部分所发挥的作用与实际功能，电梯可以划分为曳引、电力拖动、导向、轿厢、对重平衡、门、电气控制、安全保护八个相对独立的系统，如表1-5所示。电梯八个系统的逻辑关系如图1-19所示。

1.3.2　曳引系统

电梯曳引系统的功能是输出动力和传递动力，驱动电梯运行。主要由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮和反绳轮组成，是电梯运行的根本和核心部分之一，见图1-20。钢丝绳通过曳引轮一端连接轿厢，一端连接对重装置。轿厢与对重装置的重力使曳引钢丝绳压紧在曳引轮的绳槽内。电动机转动时，由于曳引轮绳槽与曳引钢丝绳之间的摩擦力，带动钢丝绳使轿厢和对重做相对运动，轿厢在井道中沿导轨上下运行。

曳引驱动相对卷筒驱动有很大的优越性：①安全可靠。当轿厢或对重越过电梯的正常行程，压在底坑中的缓冲器上时，曳引驱动的设计特点可以保证对重或轿厢不能被提升，避免对重或轿厢继续运行，冲击电梯机房楼板，造成伤亡事故和财产损失。②提升高度大。在卷筒式驱动电梯中，曳引钢丝绳不断地一圈一圈地绕在卷筒上，卷筒的直径限制了钢丝绳不能过长；而在曳引驱动中钢丝绳的长度基本不受限制，因此电梯的提升高度也就可以大大增加。③能耗小。曳引驱动电梯的能耗只相当于卷筒式驱动和液压驱动电梯能耗的1/3～1/2。④结构紧凑。曳引驱动能够方便地通过改变钢丝绳的根数和曳引钢丝绳的直径的方法，牵引更大的载重量。

（1）曳引条件

《电梯制造与安装安全规范》（GB 7588—2003）中附录M规定：曳引力应在下列情况下任何时候都能得到保证：①正常运行；②在底层装载；③紧急制停的减速度。另外，必须考虑到当轿厢在井道中不管由于何种原因而滞留时，应允许钢丝绳在绳轮上滑移。因此，根据《电梯制造与安装安全规范》（GB 7588—2003），曳引力须满足以下条件。

　　（1-6）

　　（1-7）

式中　f——当量摩擦系数；

α——钢丝绳在绳轮上的包角；

T₁，T₂——曳引轮两侧曳引绳中的拉力（T₁>T₂）。

①轿厢装载工况。T₁/T₂的静态比值应根据轿厢装有125%额定载荷并考虑轿厢在井道的不同位置时的最不利情况进行计算。

②紧急制动工况。T₁/T₂的动态比值应根据轿厢空载或装有额定载荷时在井道的不同位置的最不利情况进行计算。每一个运动部件都应正确考虑其减速度和钢丝绳倍率。

③轿厢滞留工况。T₁/T₂的静态比值应根据轿厢空载或装有的额定载荷并考虑轿厢在井道的不同位置的最不利情况进行计算。

由曳引条件可知，曳引系数e^fα代表了电梯的曳引能力。即曳引能力与曳引钢丝绳在绳槽中的当量摩擦系数及曳引钢丝绳在曳引轮上的包角有关。而且曳引轮两边钢丝绳张力的变化也会改变曳引条件，当轿厢自重增加时，对重重量也将同样增加，而且两边增加的数值是一样的，这样T₁/T₂将减小，也就改善了曳引条件。

（2）平衡系数

由于曳引力是轿厢与对重的重力共同通过曳引绳作用于曳引轮槽上产生的，因此对重是曳引绳与曳引轮绳槽产生摩擦力的必要条件。使用对重的目的就是建立曳引条件，减轻电动机的负担，提高曳引效率。

曳引驱动的理想状态是对重侧与轿厢侧的重量相等。此时曳引轮两侧钢丝绳的张力T₁=T₂，若不考虑钢丝绳重量的变化，曳引机只要克服各种摩擦阻力就能轻松地运行。但实际上轿厢侧的重量是个变量，随着载荷的变化而变化，固定的对重不可能在各种载荷情况下都完全平衡轿厢侧的重量。因此对重只能取中间值，按标准规定只平衡0.4～0.5的额定载荷，故对重侧的总重量应等于轿厢自重加上0.4～0.5的额定载重量。此0.4～0.5即为平衡系数，通常以K表示。从本质意义上说，平衡系数的0.4～0.5的要求是一个概率统计的平均值，如将平衡系数置于此区间，可使电梯的电动机能够更多地在轿厢与对重平衡状态或接近于平衡状态下运行，因而也无需电动机输出更大的转矩，这给电梯的节能及部件的受力带来了益处。当K=0.5时，电梯在半载的情况下其负载转矩将近似为零，电梯处于最佳运行状态。电梯在空载和满载时，其负载转矩绝对值相等而方向相反。

（3）曳引绳绕绳传动方式

曳引条件、额定载重量和额定速度等因素决定电梯曳引钢丝绳的绕绳方式，绕绳方式有多种，在选择绕绳方式时，应考虑有较高的传动效率、合理的能耗和钢丝绳的使用寿命。特别要注意应尽量避免钢丝绳的反向弯曲。绕法也可看成是不同的传动方式。不同绕法就有不同的传动速比，也叫曳引比或倍率，它是由电梯运行时曳引轮节圆的线速度与轿厢运行速度之比。

常见的绕法有1∶1绕法和2∶1绕法，如图1-21所示。其中，倍率是1∶1的传递形式是：一个分支垂直下伸，连接在轿厢顶上的悬挂装置上，另一个分支直接垂直下伸或通过导向轮向外偏移后垂直下伸，连接在对重架的悬挂装置上。倍率是2∶1的传递形式是：一个分支垂直下伸，绕过轿顶反绳轮后，连接到机房内的悬挂装置上，另一个分支垂直下伸，绕过对重反绳轮后，连接到机房内的悬挂装置上。2∶1绕法是为了增加提升重量，而复绕是加大曳引绳在曳引轮上的包角，增加曳引能力，其作用是不同的。钢丝绳在曳引轮上绕的次数可分单绕和复绕，单绕时钢丝绳在曳引轮上只绕过一次，其包角小于或等于180°，而复绕时钢丝绳在曳引轮上绕过两次，其包角大于180°。

1.3.3　曳引机

曳引机为电梯的运行提供动力，一般由曳引电动机、制动器、曳引轮、盘车手轮等组成。盘车手轮有的固定在电机轴上，也有的平时挂在附近墙上，使用时再套在电机轴上。对于可拆卸的盘车手轮，应放置在机房内容易接近的地方。对于同一机房内多台电梯，如盘车手轮有可能与相配的电梯驱动主机搞混时，则在手轮上做适当标记。在机房内应易于检查轿厢是否在开锁区。这种检查可借助于曳引绳或限速器绳上的标记来实现。按驱动电动机的类型可分为直流电动机拖动和交流电动机拖动两类；按有、无减速来分类，可分为有齿轮和无齿轮两类。以前，有齿轮曳引机一般用于低速、快速交流电梯，无齿轮曳引机一般用于高速直流电梯。现在拖动技术中广泛采用了VVVF（变压变频）技术，无齿轮交流同步曳引机在低速、快速电梯中也得到了大量应用。

（1）电动机

由于电梯经常在负载变化、转换方向的运行中，每一次停靠，电梯均须完成启动、调速和制动等一系列工作，客流量大的电梯，电动机每天启动的次数可高至数百次甚至上千次，因此电梯曳引电动机应具有以下特点。

①能频繁地启动和制动。电梯在运行中，每小时启制动次数常超过100次，最高可达180～240次/h，因此，电梯专用电动机应能够频繁启动、制动，其工作方式为断续周期性工作制。

②启动电流较小。在电梯用交流电动机的笼式转子的设计与制造上，虽然仍采用低电阻系数材料制作导条，但是转子的短路环却用高电阻系数材料制作，使转子绕组电阻有所提高。这样，一方面降低了启动电流，使启动电流降为额定电流的2.5～ 3.5倍，从而增加了每小时允许的启动次数；另一方面，由于只是转子短路端环电阻较大，因此利于热量直接散发，综合效果使电动机的温升有所下降。而且保证了足够的启动转矩，一般为额定转矩的2.5倍左右。不过，与普通交流电动机相比，其机械特性、硬度和效率有所下降，转差率也提高到0.1～0.20，机械特性变软，使调速范围增大，即使在堵转力矩下工作，也不致烧毁电机。这种电动机又叫交流力矩电动机。

③电动机运行噪声低。为了降低电动机运行噪声，常采用滑动轴承。此外，可适当加大定子铁芯的有效外径，并在定子铁芯冲片形状等方面均做合理处理，以减小磁通密度，从而降低电磁噪声。

④对电动机的散热作周密考虑。电动机在启动和制动的动态过程中产生的热量最多，而电梯恰恰又要频繁地启动和制动。因此，强化散热、防止温升过高就非常重要。

电动机容量计算：电梯运行中主要考虑电梯的静功率和电梯的启动转矩，通常曳引电动机的容量按如下公式计算：

　　（1-8）

式中　P——电动机功率，kW；

K——电梯平衡系数；

Q——额定载重量，kg；

v——额定速度，m/s；

η——机械传动总效率。采用蜗轮蜗杆减速器，蜗杆为单头时，η取0.5～0.55，蜗杆为双头时，η取0.55～0.6；采用无齿轮曳引机时，η取0.75～0.8。

（2）曳引机类型

①有齿曳引机。有齿曳引机的电动机通过减速箱驱动曳引轮，降低了电动机的输出转速，提高了输出转矩。如果曳引机的曳引轮安装在主轴的伸出端，称为单支承式（悬臂式）曳引机，其结构简单轻巧，起重量较小（额定起重量不大于1t）。如果曳引轮两侧均有支承，则称双支承式曳引机，其适用于大起重量的电梯。

a.蜗轮蜗杆减速器曳引机。蜗轮蜗杆减速器曳引机为第一代曳引机。蜗轮蜗杆传动的传动比大、运行平稳、噪声低和体积小。在减速装置中，有蜗杆上置式、蜗杆下置式和蜗杆侧置式三种，电梯上一般采用前两种。蜗杆下置式特点是蜗杆在蜗轮下边，啮合处冷却和润滑都较好，蜗杆轴承润滑也方便。但当蜗杆圆周速度较高时，搅油损耗动力较大，一般用于蜗杆圆周速度小于5m/s的机械中。蜗杆上置式的特点是蜗杆在蜗轮的上边，曳引机整体重心低，装卸方便，蜗杆圆周速度可高些，这种减速箱密封性好，金属屑等杂物进入啮合处的机会少，但蜗杆与蜗轮的啮合面间润滑变差，磨损相对严重。图1-22所示为蜗杆上置、单边支撑曳引机，图1-23所示为蜗杆下置、双边支撑曳引机。

b.齿轮减速器曳引机。齿轮减速器曳引机具有传动效率高的优点，齿面磨损寿命基本上是蜗轮蜗杆的10倍，但传动平稳性不如蜗轮传动，抗冲击承载能力差。同时为了达到低噪声，要求加工精度很高，必须磨齿。而且由于齿面硬度高，不能通过磨合来补偿制造和装配的误差，钢的渗碳淬火质量不易保证。在传动比较大情况下，需要采用多级齿轮传动；由于其成本较高，使用条件较严格，其推广使用受到限制。20世纪70年代，在国外电梯产品上，已应用圆柱斜齿轮传动，使传动效率有了很大的提高。图1-24所示为日立公司NPX型电梯所采用的斜齿曳引机。

c.行星齿轮减速器曳引机（包括谐波齿轮和摆线针轮） 。行星齿轮减速器曳引机具有结构紧凑，减速比大，传动平稳性和抗冲击能力优于斜齿轮传动，噪声小等优点，在交流拖动占主导地位的中高速电梯上具有广阔的发展前景。但即使采用高的加工精度，由于难于采用斜齿轮啮合，噪声相对较大。此外谐波传动效率低，柔轮疲劳问题较难解决，而摆线针轮加工要有专用机床，且磨齿困难。图1-25所示为行星齿轮曳引机。

②无齿曳引机。无齿曳引机的电动机直接驱动曳引轮，没有机械减速装置，一般用于2m/s以上的高速电梯，如图1-26所示。无齿曳引机的特点是：没有齿轮传动，机构简单，功率损耗，高效节能、驱动系统动态性能优良；低速直接驱动，故轴承噪声低，无风扇和齿轮传动噪声，噪声一般可降低5～10dB（A），运转平稳可靠；无齿轮减速箱，没有齿轮润滑的问题，无励磁绕组、体积小重量轻，可实现小机房或无机房配置，降低了建筑成本，减少了保养维护工作量；使用寿命长，维护保养简单。

永磁同步无齿轮曳引机为第四代曳引机，具有许多优点：a.整体成本较低。适用于无机房电梯，降低建筑成本。b.节约能源。它采用永磁材料，无励磁线圈和励磁电流消耗，使功率因子提高，与传统有齿轮曳引机相比，能源消耗可以降低40%左右。c.噪声低。无齿轮啮合噪声，无机械磨损，永磁同步无齿轮曳引机本身转速较低，噪声及振动小，整体噪声和振动得到明显改善。d.高性价比。无齿轮减速箱，结构简化，成本低，重量轻，传动效率高，运行成本低。e.安全可靠。该曳引机运行中若三相绕组短接，电动机可被反向拖动进入发电制动状态，产生足够大的制动力矩。f.永磁同步电动机启动电流小，无相位差，使电梯启动、加速和制动过程更加平顺，舒适性好。其缺点是：电机的体积、重量、价格大大提高，且低速电机的效率很低，低于普通异步电机。另外，对于变频器和编码器的要求高，而且永磁同步系统一旦发生故障，常须送回工厂，用专用设备才能拆卸修理，也只有专用设备才能重新装配。

③带传动曳引机。图1-27所示的带传动曳引机具有最高等级的总机电效率，最低的启动电流，最小的体积和重量，最好的可维护性，完全免维护调整，性能价格比最好，带传动的寿命远远超过25000h，目前几乎所有的指标均全面超越前面四代。由于采用自动正回馈张紧方式，不仅在使用过程中无需调整皮带张力，而且不论传递多大的扭矩，皮带均不会打滑。因此，传动失效主要是皮带破断，而皮带破断的安全系数达到15，与悬挂钢丝绳相当，而且皮带也是多根独立的冗余系统，因此这一安全系数将远远高于齿轮的弯曲强度。第五代曳引机的可维修性好，所有零部件损坏均可以在现场以较低的成本予以修复，这方面优于永磁同步系统。

（3）制动器

制动器是电梯上一个极其重要的部件。它的主要作用是保持轿厢的停止位置，防止电梯轿厢与对重的重量差产生的重力导致轿厢移动，保证进出轿厢的人员与货物的安全。电梯制动器必须采用常闭式摩擦型机电式制动器；当主电路或控制电路断电时，制动器必须无附加延迟地立即制动。为了保证正反转时制动力矩不变，不允许使用带式制动器。制动器的制动力应由有导向的压缩弹簧或重锤来施加。制动力矩应足以使以额定速度运行并载有125%的额定载荷的轿厢制停。制动过程应至少由两块闸瓦或两套制动件作用在制动轮或制动盘上来实现。如其中之一不起作用时，制动轮或制动盘上应仍能获得足够的制动力，使载有额定载荷的轿厢减速。

为了保证在断电或紧急情况下能移动轿厢，当向上移动具有额定载重负荷的轿厢，所需力不大于400N时，制动器应具有手动松闸装置。应能手动松开制动器并需以持续力保持其松开状态（松手即闭）。当所需动作力大于400N时，电梯应设置紧急电动运行装置。

切断制动器电流至少应用两个独立的电气装置来实现，当电梯停止时，如果其中一个接触器主触点未打开，最迟到下一次运行方向改变时，应防止电梯再运行。

制动器一般安装在电机与减速器之间，也有的安装在蜗杆轴的尾端，但都是安装在高速轴上，这样所需的制动力矩小，制动器的结构尺寸可以减小。制动器在电机与减速器之间时，制动轮也大都是电动机与减速器之间的联轴器。应注意制动轮必须在蜗杆一侧，以保证联轴器破断时，电梯仍能被制停。制动轮径向跳动值不大于制动轮直径的1/3000。联轴器是将曳引机主轴与减速箱蜗杆轴相连接的装置，常用的曳引机一般均采用刚性联轴器或弹性联轴器。

对于蜗杆轴采用滑动轴承的结构一般采用刚性联轴器，因为此时轴与轴承的配合间隙较大，刚性联轴器有助于蜗杆轴的稳定转动。刚性联轴器要求两轴之间的同轴度较高。在连接后不同轴度误差不应大于0.02mm。刚性联轴器如图1-28所示。

当蜗杆轴采用滚动轴承的结构时，一般采用弹性联轴器。由于联轴器中的橡胶块能在一定范围内自动调节电动机轴与蜗杆之间的不同轴度，因此允许安装时有较大的不同轴度（不大于0.1mm）。另外，弹性联轴器对传动中的振动具有减缓作用。弹性联轴器如图1-29所示。

联轴器的外圆即为曳引机电磁制动器的制动面，因此联轴器又称制动轮。

电梯使用的制动器，为保证动作的稳定性和减小噪声，一般均采用直流电磁铁开闸的瓦块式制动器。制动器一般由制动轮、制动电磁铁、制动臂、制动闸瓦、制动弹簧等组成，图1-30所示为卧式电磁铁制动器。其工作原理如下：电梯处于停止状态，制动臂4在制动弹簧8作用下，带动制动闸瓦6与闸皮7压向制动轮5工作表面，抱闸制动，此时制动闸瓦紧密贴合在制动轮5工作表面上，其接触面积必须大于闸瓦面积的80%以上；当曳引机开始运转时，制动电磁铁线圈1得电，电磁铁芯2被吸合，推动制动臂4克服制动弹簧8的压力，带动制动闸瓦6松开并离开制动轮5工作表面，抱闸释放，电梯启动工作。

由于结构限制，瓦块式制动器的独立工作瓦块一般只能为两组，其作用应互相独立。但有些老式制动器的两组制动瓦块不能互相独立作用。当制动弹簧或一侧瓦块动作失效时，另一侧也不能独立起作用，安全性很差，应当淘汰。最新发展的多点作用盘式制动器，其独立制动点多达6点以上，并配有故障报警、磨损监测功能。其优点是体积小，重量轻，安全可靠。

无齿轮曳引机的制动器直接作用于曳引轮轴，所需制动力矩很大，制动轮或制动盘的直径不能太小，从而造成制动器体积大大增加。为减小曳引机体积，无齿轮曳引机一般采用内胀式制动器。

制动器的安全技术要求如下。

①当轿厢载有125%额定载荷并以额定速度向下运行时，操作制动器应能使曳引机停止运转，且制动减速度的平均值不大于1g，所以制动弹簧力的大小要调整合适。

②正常运行时，制动器应在持续通电下保持松开状态。

③切断制动器电流，至少应用两个独立的电气装置来实现。当电梯停止时，有一个电气装置（触点）未打开，最迟到下次运行方向改变时，电梯不能再运行。

④在结构上制动瓦的压力必须由有导向的压缩弹簧或重锤施加。而且在制动时，必须有两块制动瓦和制动带作用在制动轮上。对电机轴和蜗杆轴不产生附加载荷。

⑤在结构上应能在紧急操作时用手动松开制动器，一般称“人工开闸”。而且“开闸”状态必须由一个持续力来保持。

⑥制动器应动作灵活，制动时两侧闸瓦应紧密、均匀地贴合在制动轮的工作面上，松闸时应同步离开，每侧闸瓦四角处间隙平均值不大于0.7mm，如果不满足应调整限位螺钉。

（4）曳引轮

曳引轮安装在曳引机的主轴上，起到增加钢丝绳和曳引轮间的静摩擦力的作用，从而增大电梯运行的牵引力，是曳引机的工作部分，在曳引轮缘上开有绳槽，如图1-31所示。

曳引钢丝绳与曳引轮缘上绳槽的摩擦力传递动力，曳引机依靠曳引轮上的绳槽与钢丝绳之间产生的摩擦力，带动轿厢、对重和负载等的全部重量，因此曳引轮质量的好坏对电梯运行状态有很大影响，要求强度大、韧性好、耐磨损、耐冲击，所以材料须用耐磨性好、强度高的牌号为QT600-3的球墨铸铁制造成轮圈状，然后与筒体用螺栓、销钉连接为一个整体。曳引轮绳槽面的加工粗糙度Ra应不低于6.3μm，硬度应为200HB左右，同一轮上的硬度差应不大于15HB。

曳引轮绳槽的形状是决定摩擦系数大小的主要因素。目前，绳槽形状有半圆形槽、V形槽和半圆形切口槽三种，如图1-32所示。

①半圆槽（U形槽）。半圆绳槽与钢丝绳形状相似，与钢丝绳的接触面积最大，对钢丝绳挤压力较小，钢丝绳在绳槽中变形小、摩擦小，利于延长钢丝绳和曳引轮寿命，但其当量摩擦系数小，绳易打滑。为提高曳引能力，必须用复绕曳引绳的方法，以增大曳引绳在曳引轮上的包角Φ。半圆槽还广泛用于导向轮、轿顶轮和对重轮。

②楔形槽（V形槽）。槽形与钢丝绳接触面积较小，槽形两侧对钢丝绳产生很大的挤压力， 单位面积的压力较大，钢丝绳变形大，使其产生较大的当量摩擦系数，可以获得较大的摩擦力，但使绳槽与钢丝绳间的磨损比较严重，磨损后的曳引绳中心下移，楔形槽与带切口的半圆槽形状相近，传递能力下降，使用范围受到限制，一般只用在杂货梯等轻载低速电梯。

③带切口的半圆槽（凹形槽）。在半圆槽底部切制了一个楔形槽，使钢丝绳在沟槽处发生弹性变形，一部分楔入槽中，使当量摩擦系数大为增加，一般可为半圆槽的1.5～2倍。增大槽形中心角α，可提高当量摩擦系数，α最大限度为120°，实用中常取90°～110°。如果在使用中，因磨损而使槽形中心下移时，则中心角口大小基本不变，使摩擦力也基本保持不变。基于这一优点，使这种槽形在电梯上应用最为广泛。

曳引轮的大小直接影响电梯的运行性能和使用效率。曳引轮直径与额定载重量、曳引绳的使用寿命等因素有关。为了减少钢丝绳弯曲应力，延长钢丝绳寿命，按电梯标准要求，曳引轮的节圆直径与曳引钢丝绳的公称直径之比应不小于40，在实际使用中取45～55，也有达60倍的。

曳引轮上严禁涂润滑油润滑，以防影响电梯的曳引能力。

（5）手动紧急操作装置

《电梯制造与安装安全规范》（GB 7588—2003）规定：如果向上移动装有额定载重量的轿厢所需的操作力不大于400N，则电梯驱动主机应装设手动紧急操作装置，以便借用平滑且无辐条的盘车手轮能将轿厢移动到一个层站。应有一个符合规定的电气安全装置，该装置最迟应在盘车手轮装上电梯驱动主机时动作。当电梯停电或发生故障需要对困在轿厢内的人进行救援时，就需要手动紧急操作，一般称为“人工盘车”。紧急操作包括人工开闸和盘车两个相互配合的操作，所以操作装置也包括人工开闸装置和手动盘车装置。

（6）导向轮与反绳轮

导向轮亦称为过桥轮或抗绳轮，它将曳引钢丝绳引向对重或轿厢的钢丝绳轮，是用于调整轿厢与对重的相对位置而设置的滑轮。这种滑轮常用QT45-5球墨铸铁铸造后加工而成或用尼龙制成。它的绳槽可采用半圆槽，槽的深度应大于钢丝绳直径的1/3。槽的圆弧半径R应比钢丝绳半径大1/20。导向轮的节圆直径与钢丝绳直径之比也不应小于40，这与曳引轮是一样的。导向轮一般装在曳引机架或机架下的承重梁上。

反绳轮是设置在轿厢顶部和对重顶部位置的动滑轮以及设置在机房里的定滑轮。根据需要，将曳引钢丝绳绕过反绳轮，用以构成不同的曳引绳传动比。根据传动比的不同，反绳轮的数量可以是一个、两个或更多。

1.3.4　曳引钢丝绳

（1）曳引钢丝绳的结构、材料要求

曳引钢丝绳也称曳引绳，是电梯上专用的钢丝绳，其功能就是连接轿厢和对重装置，并被曳引机驱动使轿厢升降，它承载着轿厢自重、对重装置自重、额定载重量及驱动力和制动力的总和。曳引钢丝绳一般采用圆形股状结构，主要由钢丝、绳股和绳芯组成，如图1-33 （a）所示。

钢丝是钢丝绳的基本组成件，要求钢丝有很高的强度和韧性（含挠性）。钢丝绳股由若干根钢丝捻成，钢丝是钢丝绳的基本强度单元。每一个绳股中含有相同规格和数量的钢丝，并按一定的捻制方法制成绳股，再由若干根绳股编制成钢丝绳，股数多，疲劳强度就高。绳芯是被绳股所缠绕的挠性芯棒，通常由剑麻纤维或聚烯烃类（聚丙烯或聚乙烯）等合成纤维制成，能起到支撑和固定绳股的作用，且能储存润滑剂。《电梯用钢丝绳》（GB 8903—2005）中规定电梯使用的曳引钢丝绳一般是6股和8股，即6×19S+NF和8×19S+NF两种，如图1-33（b）、（c）所示。

6×19S+NF型钢丝绳为6股，每股3层，外侧两层均为9根钢丝，内部为1根钢丝；8×19S+NF型与6×19S+NF型结构相同，钢丝绳为8股，每股3层，外侧两层均为9根钢丝，内部为1根钢丝。上述钢丝绳直径有6mm、8mm、11mm、13mm、16mm、19mm、22mm等几种规格。

《电梯用钢丝绳》（GB 8903—2005）对钢丝的化学成分、力学性能等也做了详细规定，要求由含碳量为0.4 %～1%的优质钢材制成，材料中的硫、磷等杂质的含量小于0.035%。

（2）曳引钢丝绳的性能要求

电梯曳引钢丝绳承受着电梯全部的动载荷，并不断地弯曲、承受弯曲应力，钢丝绳在绳槽中也承受着较高的挤压应力与摩擦力。所以要求曳引钢丝绳应有较高的强度、挠性和耐磨性，因此在强度、挠性及耐磨性方面，均有很高要求。

①强度。对曳引绳的强度要求，体现在静载安全系数上。

静载安全系数为：

K_静=Pn/T　　（1-9）

式中　K_静——钢丝绳的静载安全系数；

P——钢丝绳的最小破断拉力，N；

n——钢丝绳根数；

T——作用在轿厢侧钢丝绳上的最大静荷力，N。

T=轿厢自重+额定载重+作用于轿厢侧钢丝绳的最大自重

②耐磨性。电梯在运行时，曳引绳与绳槽之间始终存在着一定的滑动，而产生摩擦，因此要求曳引绳必须有良好的耐磨性。钢丝绳的耐磨性与外层钢丝的粗度有很大关系，因此曳引绳多采用外粗式（西鲁式）钢丝绳，外层钢丝的直径一般不小于0.6mm。

③挠性。良好的挠性能减少曳引绳在弯曲时的应力，有利于延长使用寿命，故曳引绳均采用纤维芯结构的双挠绳。

（3）曳引钢丝绳的主要规格参数与性能指针

①主要规格参数。公称直径，指绳外围最大直径。

②主要性能指标。破断拉力及公称抗拉强度。

a.破断拉力。指整条钢丝绳被拉断时的最大拉力，是钢丝绳中钢丝的组合抗拉能力，取决于钢丝绳的强度和绳中钢丝的填充率。

b.破断拉力总和。是指钢丝在未被缠绕前抗拉强度的总和。但钢丝绳一经缠绕成绳后，由于弯曲变形，使其抗拉强度有所下降，因此两者间关系有一定比例。

破断拉力=破断拉力总和×0.85

c.钢丝绳公称抗拉强度。是指单位钢丝绳截面积的抗拉能力。

钢丝绳公称抗拉强度=钢丝绳破断拉力总和÷钢丝绳截面积总和

对于曳引钢丝绳的安全技术要求，《电梯制造与安装安全规范》（GB 7588—2003）规定：钢丝绳最少应有两根，每根钢丝绳应是独立的。钢丝绳的安全系数应按附录N（标准的附录）计算，对于用3根或3根以上钢丝绳的曳引驱动电梯，其静载安全系数还不小于12；对于用两根钢丝绳的曳引驱动电梯，其静载安全系数还不小于16。无论根数是多少，钢丝绳的公称直径不小于8mm。无论钢丝绳的股数是多少，曳引轮或滑轮（或卷筒）的节圆直径与悬挂绳的公称直径之比应不小于40。

钢丝绳的报废标准：a.交捻钢丝绳出现大量断丝，并伴随着严重的磨损；b.外层钢丝直径减少了40%；c.钢丝绳公称直径减少了7%或更多时；d.钢丝绳变形，如钢丝绳严重扭结，钢丝绳直径局部减小、增大或部分被压扁；e.钢丝绳出现波浪形时；f.钢丝绳内部严重锈蚀。

为配合小机房电梯或者无机房电梯曳引系统的应用，出现一种与传统的电梯用钢丝绳不同的新型复合钢带。它是将柔韧的聚氨酯外套包在钢丝外面而形成的扁平皮带，一般尺寸30mm宽，仅3mm厚，与传统的钢丝绳相比更加灵活耐用，且重量轻20%，寿命延长2～3倍，每条皮带所含的钢丝比传统的钢丝绳所含的要多，能承受3600kg的重量。由于这种钢带具有良好的柔韧性，能围绕直径更小的驱动轮弯曲，使得主机仅占传统齿轮机30%的空间成为可能，这使得更小型电梯系统容易实现，见图1-34。由于钢带的聚氨酯外层具有比传统钢丝绳更好的牵引力，因此，能更有效地传送动力，同时，扁平钢带接触面积大，也就减少了驱动轮的磨损。

（4）钢丝绳端接装置（绳头组合）

曳引绳的两端要与轿厢、对重或机房的固定结构相连接。这连接装置即为绳端接装置，一般称为绳头组合。《电梯安装验收规范》（GB 10060—2011）中规定：悬挂绳端接装置应安全可靠，其锁紧螺母均应安装有锁紧销。至少应在悬挂钢丝绳或链条的一端设置一个自动调节装置，用来平衡各绳或链间的张力，使任何一根绳或链的张力与所有绳或链之张力平均值的偏差均不大于5%。如果用弹簧来平衡张力，则弹簧应在压缩状态下工作。我们可以通过调节绳头组合上的螺母来调节钢丝绳的张力，当螺母拧紧时，弹簧受压，曳引钢丝绳的拉力随之增大，曳引绳被拉紧。反之，当螺母放松时，弹簧伸长，曳引钢丝绳受力减小，曳引绳就变得松弛。端接装置不仅用以连接钢丝绳和轿厢等结构，还要缓冲工作中曳引绳的冲击负荷、均衡各根钢丝绳中的张力并能对钢丝绳的张力进行调节。端接装置的连接必须牢固，《电梯制造与安装安全规范》（GB 7588—2003）要求：钢丝绳与其端接装置的结合处至少应能承受钢丝绳最小破断负荷的80%。

电梯中常用的连接钢丝绳与绳头端接装置的方法有以下几种。

①绳夹（见图1-35）。用绳夹固定绳头是十分方便的方法。但必须注意绳夹规格与钢丝绳直径的配合和夹紧的程度。固定时必须使用三个以上绳夹，而且U形螺栓应卡在钢丝绳的短头。绳夹的连接由于强度不稳定，一般只用在货物梯上。

②自锁楔形绳套固定法。如图1-36所示，自锁楔形绳套由绳套和楔块组成。曳引钢丝绳绕过楔块套入绳套再将楔块拉紧，靠楔块与绳套内孔斜面的配合而自锁，并在曳引钢丝绳的拉力作用下拉紧。楔块下方设有开口锁孔，插入开口销以防止楔块松脱。

③合金固定法。如图1-37所示，曳引钢丝绳的两端分别和特别的锥套用浇巴氏合金法（或顶锥法）连接。曳引绳锥套按用途可分为用于曳引钢丝绳直径为13mm和16mm两种。如按结构形式又可分为组合式和非组合式两种。组合式的曳引绳锥套其锥套和拉杆是两个独立的零件，它们之间用铆钉铆合在一起。非组合式的曳引绳锥套，其锥套和拉杆是锻成一体的。锥套通常用35～45锻钢或铸钢制造，分离的吊杆可用10钢、20钢制造。

曳引绳锥套与曳引钢丝绳之间的连接处，其抗拉强度应不低于钢丝绳的抗拉强度。先将钢丝绳穿过锥形套筒内孔，将绳头拆散剪去绳芯洗净油污，将绳股或钢丝向绳中心折弯（俗称“扎花”），折弯长度不少于钢丝绳直径的2.5倍，然后把已熔化的巴氏合金（轴承合金）注入锥套的锥孔内，冷却凝固后即组合完毕。该结构钢丝绳强度不受影响，安全可靠，因此在电梯中得到广泛应用。浇灌时要注意锥套最好先行烘烤预热，以除去可能存在的水分；巴氏合金加热的温度不能太高，也不能太低，太低了浇灌时充盈性不好，太高了易烧伤钢丝绳，一般为330～360℃；浇灌要一次完成，要让熔化的合金充满全部锥套。

1.3.5　电梯的轿厢系统

（1）轿厢总体构造

轿厢总体构造如图1-38所示，轿厢本身主要由轿厢架和轿厢体两部分构成，其中还包括若干个构件和有关的装置。

轿厢架是承重结构件，是一个框形金属架，由上、下、立梁和拉条（拉杆）组成。框架的材质选用槽钢或按要求压成的钢板，上、下、立梁之间一般采用螺栓联结。在上、下梁的四角有供安装轿厢导靴和安全钳的平板，在上梁中部下方有供安装轿顶轮或绳头组合装置的安装板，在立梁上（也称侧立柱）留有安装轿厢开关板的支架。轿厢体形态像一个大箱子，由轿底、轿壁、轿顶及轿门等组成，轿底框架采用规定型号及尺寸的槽钢和角钢焊成，并在上面铺设一层钢板或木板。为使之美观，常在钢板或木板之上再粘贴一层塑料地板。轿壁由几块薄钢板拼合而成。每块构件的中部有特殊形状的纵向筋，目的是增强轿壁的强度，并在每块物体的拼合接缝处，有装饰嵌条遮住。轿内壁板面上通常贴有一层防火塑料板或采用具有图案、花纹的不锈钢薄板等，也有把轿壁填灰磨平后再喷漆的。轿壁间，以及轿壁与轿顶、轿底之间一般采用螺钉联结、紧固。轿顶的结构与轿壁相似，要求能承受一定的载重（因电梯检修工有时需在轿顶上工作），并有防护栏以及根据设计要求设置安全窗。有的轿顶下面装有装饰板（一般客梯有，货梯没有），在装饰板的上面安装照明、风扇。

另外，为防止电梯超载运行，多数电梯在轿厢上设置了超载装置。超载装置安装的位置，有轿底称重式（超载装置安在轿厢底部）及轿顶称重式（超载装置安在轿厢上部）等。

（2）轿厢

轿厢是用来运送乘客或货物的电梯组件。轿厢由轿厢架和轿厢体两大部分组成，其结构如图1-39所示。

①轿厢架。轿厢架是轿厢的承载结构，轿厢的负荷（自重和载重）由它传递到曳引钢丝绳。当安全钳动作或蹲底撞击缓冲器时，还要承受由此产生的反作用力，因此轿厢架要有足够的强度。

轿厢架一般由上梁、立柱、底梁和拉条等组成。轿厢架一般采用槽钢制成，也有用钢板弯折成形代替型钢的，其优点是重量轻、成本低、轿厢架各个部分之间采用焊接或螺栓紧固连接，拉条的作用是固定轿底，防止因轿底载荷偏心而造成轿底倾斜。如果电梯采用1∶1绕法，在上梁中间还装有绳头板，用以穿入和固定钢丝绳锥套。在轿厢架中，底梁的强度要求最高，轿厢蹾底时，要能承受缓冲器的反力，在额定载荷时挠度不应超过1/1000。

②轿厢体。轿厢体是形成轿厢空间的封闭围壁，除必要的出入口和通风孔外不得有其他开口，轿厢体由不易燃和不产生有害气体和烟雾的材料制成。

a.轿底板。由轿底和框架组成，在地板四周一般设有轿壁围裙板，在前沿有供轿门滑动的地坎。每一轿厢地坎均须装设护脚板，其宽度应等于相应层站入口整个净宽度，以防止轿厢平层结束前提前开门或平层后轿厢地坎高出层门地坎时因剪切而伤害脚趾，以及挡住轿底下部的空洞，防止人员跌落井道。《电梯制造与安装安全规范》（GB 7588—2003）要求：护脚板垂直部分的高度不应小于0.75m，护脚板的垂直部分以下应成斜面向下延伸，斜面与水平面的夹角应大于60°，该斜面在水平面上的投影深度不得小于20mm。

b.轿壁。轿壁一般用厚度1.2～1.5mm的薄钢板制成，表面用喷涂或贴膜装饰，或用不锈钢板制成。《电梯制造与安装安全规范》（GB 7588—2003）要求轿壁强度为：在5cm²的面积上作用300N的垂直力，应无永久变形，弹性变形（凹陷深度）不大于15mm。观光梯的玻璃轿壁，应使用压层玻璃，并经摆锤冲击试验合格，若在轿底上1.1m高度内使用玻璃轿壁的，则应在0.9m与1.1m之间设置安装在其他结构上的扶手。

c.轿顶。轿顶用薄钢板制成。由于轿顶要供紧急出入，安装和维修时也需要站立，因此轿顶应有一定的机械强度，能支撑两个人，即在轿顶的任何位置上，均能承受2000N的垂直力而无永久变形。轿顶应有一块不小于0.12m²、短边不小于0.25m的地方供维修人员站立。轿顶上有时还有安全窗，还应有停止装置（急停开关）、检修运行控制装置、照明和电源插座以及门机和其控制盒。当井道壁离轿顶外缘的水平距离超过0.30m时，在轿顶还应设防护栏。如果在轿架上固定有反绳轮，则应设置挡绳装置和护罩，以避免悬挂绳松弛时脱离绳槽，伤害人体和绳与绳槽之间进入杂物。这些装置的结构应不妨碍对反绳轮的检查和维修，若悬挂采用链条时，也要有类似的装置。

为了消声减振，在轿顶、轿壁和轿底之间，以及轿顶与立柱间，都垫有消声减振的橡胶垫。客梯大都采用活络轿底或活络轿厢，轿底或整个轿厢安设在底梁的弹性橡胶垫上，可以起到减振作用，而且称重装置根据橡胶垫的压缩量即可检出轿厢的载荷。

③轿厢的一般规定。为保证轿厢的功能满足各种使用要求，对轿厢的几何尺寸有相应的要求。各类轿厢除杂物梯外内部净高度至少为2000mm。通常，载货电梯内部净高度为2000mm。乘客电梯因顶部装饰需要净高度为2400mm。住宅电梯为满足家具的搬运需要，其内部高度一般为2400mm。轿厢门净高度至少为2000mm。

轿厢的宽深比一般是客梯轿厢宽度大而深度较小，以利于增加开门宽度，方便乘客出入。病床梯轿厢为满足搬运病床的需要，深度不小于2500mm，宽度不小于1600mm。货梯轿厢可根据运载对象确定不同的宽深度尺寸。

为防止由于乘客拥挤引起超载，客梯轿厢的有效面积应予以限制，表1-6为电梯额定载重量与轿厢最大有效面积关系的规定。

额定载重量超过2500kg时，每增加100kg，面积增加0.16m²，对中间的载重量其面积由线性插入法确定。

电梯的额定乘客数量应根据电梯的额定载重量由下述公式求得：

额定载客数=额定载重量÷75

计算结果向下圆整到最近的整数。

注：超过20位乘客时，对超出的每一乘客增加0.115m²。

为避免轿厢乘员过多引起超载，必须对轿厢的有效面积做出限制。轿厢的有效面积指轿厢壁板内侧实际面积，国标《电梯制造与安装安全规范》（GB 7588—2003）对轿厢的有效面积与额定载重量、乘客人数都做了具体规定，如表1-6、表1-7所示。

④轿壁、轿厢地板和轿顶的结构要求。轿壁、轿厢地板和轿顶必须具有足够的机械强度，且应完全封闭，只允许有下列开口：使用者经常出入的入口、轿厢安全门或轿厢安全窗、通风孔。

⑤紧急报警装置规定。为使乘客在需要的时候能有效地向轿厢外求援，应在轿厢内装设乘客易于识别和触及报警装置。该装置可采用警铃、对讲系统、外部电话或类似的形式。其电源应来自可自动再充电的紧急电源或由等效的电源来供电（当轿厢内电话与公用电话网连接时，不必执行此规定）。建筑物内的组织机构应能及时、有效地应答紧急求援呼救。

如果电梯行程大于30m，在轿厢和机房之间还应设置可自动再充电的紧急电源供电的对讲系统或类似装置，使维修和检查变得更加方便和安全。

⑥轿厢照明规定。轿厢应装设永久性的电气照明，使控制装置上的照明度应不小于50lx，轿厢地板上的照明度宜不小于50lx。如果照明是采用白炽灯，则至少要有两只灯泡并联。轿厢内还应备有可自动再充电的紧急照明电源，在正常电源被中断时，它至少能供1W灯泡用电1h，并能自动接通电源。

1.3.6　电梯的门系统

电梯的门系统主要包括轿门（轿厢门）、层门（厅门）与开门、关门等系统及其附属的零部件。层门和轿门都是为了防止人员和物品坠入井道或轿内乘客和物品与井道相撞而发生危险，是电梯的重要安全保护设施。电梯层门是乘客在使用电梯时首先看到或接触到的部分，是电梯很重要的一个安全设施。根据不完全统计，电梯发生的人身伤亡事故约有70%是由于层门的质量及使用不当等引起的。因此，层门的开闭与锁紧是使电梯使用者安全的首要条件。轿门是设置在轿厢入口的门，是设在轿厢靠近层门的一侧，供司机、乘客和货物的进出。

简易电梯，开关门是用手操作的称为手动门。一般的电梯，都装有自动开启、由轿门带动的、层门上装有电气、机械联锁装置的门锁。只有轿门开启才能带动层门的开启。所以轿门称为主动门，层门称为被动门。只有轿门、层门完全关闭后，电梯才能运行。为了将轿门的运动传递给层门，轿门上设有系合装置（如门刀），门刀通过与层门门锁的配合，使轿门能带动层门运动。为了防止电梯在关门时将人夹住，在轿门上常设有关门安全装置（防夹保护装置）。

（1）电梯门的分类

电梯门从安装位置来分可以分为两种，装在井道入口层站处的为层门，装在轿厢入口处的为轿厢门。层门和轿厢门按照结构形式可分为中分门、旁开门、垂直滑动门、铰链门等。中分式门主要用在乘客电梯上，旁开式门在货梯和病床梯上用得较普遍，垂直滑动门主要用于杂物梯、汽车电梯或部分货梯。铰链门在国内较少采用，在国外住宅梯中采用较多。

（2）电梯门的组成和结构

电梯层门和轿厢门一般由门、导轨架、滑轮、滑块、门框、地坎等部件组成，如图1-40所示。门一般由薄钢板制成，为了使门具有一定的机械强度和刚性，在门的背面配有加强筋。为减小门运动中产生的噪声，门板背面涂贴防震材料。门导轨有扁钢和C形折边导轨两种；门通过滑轮与导轨相连，门的下部装有滑块，插入地坎的滑槽中；门的下部导向用的地坎由铸铁、铝或铜型材制作，货梯一般用铸铁地坎，客梯可采用铝或铜地坎。

（3）层门的基本要求

层门应是无孔的门，净高度不得小于2m。层门关闭后门扇之间及门扇与立柱、门楣和地坎之间的间隙应尽可能的小，乘客电梯应为1～6mm；载货电梯应为1～8mm。为了避免运行期间发生剪切的危险，自动层门的外表面不应有大于3mm的凹进或凸出部分（三角形开锁处除外）。这些凹进或凸出的部分边缘应在两个方向上倒角。装有门锁的层门应具有一定的机械强度。在水平滑动门的开启方向，以150N的人力（不用工具）施加在一个最不利点上时，门扇之间及门扇与立柱、门楣之间的间隙不得大于30mm。层门净进口宽度比轿厢净入口宽度在任何一侧的超出部分均不应大于0.05m（采用适当措施的除外）。

（4）层门地坎

层门地坎应具有足够的机械强度，以承受通过它进入轿厢的载荷，其水平度不大于2/1000。各层站地坎应高出装饰后的地面2～5mm，以防止层站地面洗涮、洒水时，水流入井道。

（5）层门的导向装置

水平滑动门的顶部和底部都应设有导向装置，层门在正常运行中应避免脱轨、卡住或在行程终端错位。

（6）层门的运动保护

动力操纵的水平滑动门应尽量减少人被门扇撞击而造成伤害，为此国家标准规范作了如下的一些规定。

①阻止关门的力应不大于150N（这个力的测量在关门行程开始后的1/3之后进行）。

②层门及其刚性连接的机械零件的动能，在平均关门速度下的测量值或计算值应不大于10J。在使用人员连续控制下进行关闭的门（揿住按钮才能使其关闭的门），其动能大于10J时，最快的门扇平均关门速度不得大于0.3m/s。

③应有一个保护装置（通常设在轿门上），当乘客在层门关闭或开始关闭过程中通过入口而被门撞击（或将被撞击）时，该保护装置应自动使门重新开启（但该保护装置在每扇门的最后50mm的行程中可以不起作用）。

（7）层站的局部照明

在层站附近，层站的自然或人工照明，在地面上应不小于50lx，以便使用者在打开层门进入轿厢时，即使轿厢照明发生故障时也能看清轿厢。

若采用透明窥视窗时，应符合下列条件。

①窥视窗应具有与层门相同的机械强度。

②玻璃的厚度不得小于6mm。

③每个层门的玻璃面积不得小于0.015m，每个窥视窗的面积不得小于0.01m²。

④宽度不小于60mm，不大于150mm。宽度大于80mm的窥视窗下沿距地面不得小于1m。

⑤如果层门采用窥视窗，则轿门上也必须装窥视窗。当轿厢处于平层位置时，两个窥视窗的位置应重合。

若采用一个发光的“轿厢在此”信号灯时，它只能当轿厢即将停在或已经停在特定的楼层时燃亮。在轿厢停留在那里的所有时间内，该信号灯应保持燃亮。

（8）轿门的基本要求

轿门的基本要求与层门的要求基本相同。

（9）轿门的开启

如果电梯由于某种原因停在靠近层站的地方，为允许乘客离开轿厢，在轿厢停住并切断开门机（如果有的话）电源的情况下，应能在层站处从轿内用手开启或部分开启轿门。如果层门与轿门联动，从轿厢内用于开启或部分开启轿门的同时，联动开启层门或部分开启层门。上述轿门的开启应至少能够在开锁区内施行，开门所需的力不得大于300N。

（10）轿厢安全窗

对于有一个或两个轿厢入口没有设轿门的电梯，轿厢必须设安全窗，其尺寸应不小于0.35m×0.5m。安全窗应有手动上锁装置，不用钥匙能从轿厢外开启，但用三角形钥匙能从轿厢内开启。安全窗只能向轿外开启，且开启后位置不得超过轿厢的边缘。安全窗上应有电气安全装置，以确保只有在安全窗锁紧的情况下电梯才能运行。

（11）门机与层门装置

门的启动除少数是手动外，大部分是由开门机构完成的。开门机构安装在轿顶的门口处，由电动机通过减速机构，再通过传动机构带动轿门。到层站时，轿门上的门刀卡入层门门锁的锁轮，在轿门开启时打开门锁并带动层门同步水平运动，门机的结构如图1-41所示。

（12）门锁装置

为防止发生坠落和剪切事故，层门由门锁锁住，通过门锁的保护，使得电梯的各个层门处在关闭状态保证他人不会坠落入井道。

（13）门运动过程中的保护

为了尽量减少在关门过程中发生人和物被门撞击或夹住的事故，对门的运动提出了保护性的要求。防止人或物被门夹住的安全装置，主要有以下几种。

①安全触板装置。设置在轿门上，采用机械结构；轿门关闭过程中，人或货物触及安全触板时，轿门立即返回开启位置。

②光电式保护装置。光电装置安装在门上，光线通过门口，当人或物遮住光线时，门不能关闭或使门重新开启。

③感应式保护装置。借助磁感应的原理，在保护区域设置三组电磁场，当人和物进入保护区造成电磁场的变化时，就能通过控制机构使门重开。

1.3.7　重量平衡系统

电梯的重量平衡系统由对重和补偿装置组成，如图1-42所示。

（1）对重

对重装置平衡轿厢及电梯负载重量，与轿厢分别悬挂在曳引钢丝绳的两端减少电机功率损耗，曳引电梯不可缺少。对重装置由以槽钢为主体所构成的对重架和用灰铸铁制作或钢筋混凝土填充的对重块组成，如图1-43所示。每个对重块不宜超过60kg，易于装卸，有时将对重架制成双栏，减小对重块的尺寸。

对重装置主要包括无对重轮式和有对重轮式，分别适用于曳引比1∶1电梯和曳引比2∶1电梯，如图1-44所示。

对重与电梯负载十分匹配时，减小钢丝绳与绳轮之间的曳引力，延长钢丝绳的寿命。轿厢侧的重量为轿厢自重与负载之和，而负载的大小却在空载与额定负载之间随机变化。因此，只当轿厢自重与载重之和等于对重重量时，电梯才处于完全平衡状态，此时的载重称为电梯的平衡点。而在电梯处于负载变化范围内的相对平衡状态时，应使曳引绳两端张力的差值小于由曳引绳与曳引轮槽之间的摩擦力所限定的最大值，以保证电梯曳引传动系统工作正常。

对重的重量值计算公式：

P=G+KQ　　（1-10）

式中　P——对重的总重量，kg；

G——轿厢自重，kg；

K——平衡系数，K=0.45～0.55；

Q——电梯的额定载重，kg。

为使电梯负载状态接近平衡点，需要合理选取平衡系数K。轻载电梯平衡系数应取下限；重载工况时取上限。对于经常处于轻载运行的客梯，平衡系数常取0.5以下；经常处于重载运行的货梯，常取0.5以上。

（2）补偿装置

当曳引高度超过30m时，曳引钢丝绳重量的影响就不容忽视，它会影响电梯运行的稳定性及平衡状态。当轿厢位于最低层时，曳引钢丝绳的重量大部分作用在轿厢侧。反之，当轿厢位于顶层端站时，曳引钢丝绳的重量大部分作用在对重侧。因此，曳引钢丝绳长度的变化会影响电梯的相对平衡。为了补偿轿厢侧和对重侧曳引钢丝绳长度的变化对电梯平衡的影响，需要设置平衡补偿装置。

平衡补偿装置类型主要有补偿链和补偿绳。补偿链以铁链为主体，在铁链中穿有麻绳，以降低运行中铁链碰撞引起的噪声。此种装置结构简单，一般适用于速度小于2.5m/s的电梯，如图1-45所示。补偿绳以钢丝绳为主体，此种装置具有运行较稳定的优点，常用于速度大于2.5m/s的电梯，如图1-46所示。广为采用的补偿方法，是将补偿装置悬挂在轿厢和对重下面，称为对称补偿方式。这样，当轿厢升到最高层时，曳引绳大部分位于对重侧，而平衡补偿装置大部分位于轿厢侧；当对重位于最高层时，情况与之相反，也就是说，在电梯升降运行过程中，补偿装置长度变化与曳引绳长度变化正好相反，于是，起到了平衡补偿作用，保证了电梯运动系统的相对平衡。

1.3.8　导向系统

导向系统由导轨、导靴和导轨架组成，其主要功能是对轿厢和对重的运动进行限制和导向。

（1）导轨

导轨安装在井道中，用来确定轿厢与对重的相互位置，并对它们的运动起导向作用，防止因轿厢的偏载产生倾斜。当安全钳动作时，导轨作为被夹持的支承件，支撑轿厢或对重。导轨通常采用机械加工或冷轧加工方式制作。导轨的种类，以其横向截面的形状分，常见有T形、L形、槽型和管型4种，如图1-47所示。T形导轨具有良好的抗弯性能和可加工性，通用性强，应用最多。L形、槽型和管型导轨一般均不经过加工，通常用于运行平稳性要求不高的低速电梯。导轨用具有足够强度和韧性的钢材制成。为了保证电梯运行的平稳性，一般对导轨工作面的扭曲、直线度等几何形状误差，以及工作面的粗糙度等方面都有较严格的技术要求。

因为每根的导轨一般为3～5m，必须进行连接安装，连接安装时，不允许采用焊接或用螺栓连接，两根导轨的端部要加工成凹凸形的榫头与榫槽楔合定位，背后附设一根加工过的连接板（长250mm，厚为10mm以上，宽与导轨相适应），每根导轨端部至少要用4个螺栓与连接板固定，如图1-48所示。榫头与榫槽具有很高的加工精度，起到连接的定位作用；接头处的强度，由连接板和连接螺栓来保证。

导轨在固定时，导轨不能直接紧固在井道内壁上，它需要固定在导轨架上，固定方法不采用焊接或用螺栓连接，而是用压板固定法，如图1-49所示。压板固定法，用导轨压板将导轨压紧在导轨架上，当井道下沉，导轨因热胀冷缩，导轨受到的拉伸力超出压板的压紧力时，导轨就能做相对移动，从而避免了弯曲变形。这种方法被广泛用在导轨的安装上，压板的压紧力可通过螺栓的被拧紧程度来调整，拧紧力的确定与电梯的规格、导轨上、下端的支承形式等有关。

导轨安装质量也直接影响电梯运行的平稳性，主要反映在导轨的位置精度和导轨接头的定位质量两个方面。对于导轨安装的位置精度的要求是：安装后的导轨工作侧面平行于铅垂线的偏差，有关规范中规定为每5m长度中不超过0.7mm，以减小运行阻力和导轨的受力；两导轨同一侧工作面位于同一铅垂面的偏差不超过1mm，以利于导向性；两导轨工作端面之间的距离偏差，对于高速电梯的轿厢导轨为不大于±0.5mm，对重导轨为不大于±1mm；对低、快速电梯的轿厢导轨为不大于±1mm，对重导轨为不大于±2mm，以防止导靴卡住或脱出。对于每根3～5m长的导轨之间接头的定位质量，虽然是通过有很高加工精度的榫头和榫槽来保证，但是在两根导轨对接时，还会常常出现两根导轨工作面不在同一平面的台阶。有关规范规定，这个台阶不应大于0.05mm。为了使接头处平顺光滑，对于高速电梯应在300mm长度内进行修光，对于低、快速电梯应在200mm长度内进行修光。

（2）导靴

导靴引导轿厢和对重沿着导轨运动。轿厢安装四套导靴，分别安装在轿厢上梁两侧和轿厢底部安全钳座下面；四套对重导靴安装在对重梁上部和底部。导靴的凹形槽（靴头）与导轨的凸形工作面配合，一般情况下，导靴要承受偏重力，随时将力传递在导轨上，强制轿厢和对重在曳引钢丝绳牵引下，沿着导轨上下运行，防止轿厢和对重装置在运行过程中偏斜或摆动。

导靴类型主要有滑动导靴和滚动导靴。滑动导靴分为固定滑动导靴和弹性滑动导靴，有较高的强度和刚度。固定滑动导靴的靴头轴向位置是固定的，它与导轨间的配合存在着一定的间隙，在运动时易产生较大的振动和冲击，用于小于1m/s低速电梯。如图1-50所示，弹性滑动导靴的靴头是浮动的，在弹簧的作用下，其靴衬的底部始终靠在导轨端面上，使轿厢在运行中保持稳定的水平位置，能吸收轿厢与导轨之间产生的振动，适用于速度为1～2m/s的电梯。采用滑动导靴时，为了减小导靴在工作中的摩擦阻力，通常在轿架上梁和对重装置上方的两个导靴上，安装导轨加油盒，通过油盒向导轨润油，如图1-51所示。如图1-52所示，滚动导靴由靴座、滚轮、调节弹簧等组成，以三个或六个外圈为硬质橡胶的滚轮，代替滑动导靴的三个工作面；在弹簧力作用下，三个滚轮紧贴在导轨的正面和两侧面上，以滚动摩擦代替了滑动摩擦，大大减少导轨与导靴间的摩擦，节省能量，减小了运动中的振动和噪声，提高乘坐电梯的舒适感，适用于大于2.0m/s的高速电梯。采用滚动导靴时，导轨工作面上绝不允许加润滑油，会使滚轮打滑而无法正常工作。在滚轮的外缘包一层薄薄的橡胶外套，延长滚轮的使用寿命，减少噪声，取得更为满意的运行效果。

（3）导轨支架

导轨架是导轨的支撑架，它固定在并道壁或横梁上，将导轨的空间位置加以固定，并承受来自导轨的各种作用力导轨支架间的距离。导轨支架主要分为轿厢导轨支架、对重导轨支架和轿厢与对重导轨共享导轨支架。导轨支架一般的配置间距不应超过2.5m（可根据具体情况进行调整），每根导轨内，至少要有两个导轨支架，用膨胀螺栓法、预埋钢板法等方法将导轨架固定在井道壁上。