（广东天澳达电梯有限公司）
摘要：电梯成为高层建筑中不可缺少的交通运输工具，而曳引机则是控制整个电梯运行的关键所在。作为放置曳引机的机架平台。为曳引机提供一个支撑作用，本文在对电梯曳引力原理做出分析同时对曳引机驱动系统设计进行阐述，并且提出曳引机类型安装选择方案，希望能够对保证电梯安全有所帮助。
关键词：电梯；曳引机设计；承重梁；安装
一•概述
高层建筑中由于对电梯安装电气设备空间和电梯性能的要求，曳引机需要满足以下几个条件需求：1、满足电梯平稳运行的需求，曳引机能够在电梯运行时，降低传动装置功率消耗，起到平衡电梯厢重量的作用。2、满足乘坐电梯舒适度的需求，曳引机运行速度不随电梯的载荷变化而变化，具有良好的调速性保证电梯的稳定匀速运行。3、由于电气设备额定电压的限制，曳引机在启动的时候要具有小电流启动的性能。4、曳引机的还满足后期维护简单的需求。
二•市场的调研
对于曳引机安装的布置方式，有针对性的对市场上的电梯产品进行一定的调研与分析，可以更好的提供设计理念，通过全面的资料收集、细致的现场调查，资料收集和实地考察结合形成验证，为曳引机架的设计方式进行初期的规划。
第一款调研的电梯的曳引机安装方式采用的是两条主机承重梁和一条对重承重梁，这种布置结构简单、灵活，可以适应较多电梯机房情况，相对传统三根主机承重梁的布置方式还节约制造成本，控制柜安装位置选择也多样性。同样存在了一定的缺点，机架分曳引机安装底座、曳引机架、曳引机架支撑架、主机承重梁共四级，安装步骤复杂，材料成本多，主机机架的布置层级较多，相对制造成本较高，且不利安装以及对机房高度要求高。在主机防震橡胶上采用圆形的防震橡胶，且下端用导轨压码固定，具有防滑、防翻转的功能。在线槽方面，编码器线与主机动力线、抱闸检测线等线分开布置，减少信号的干扰，具有一定的加强保护作用。
第二款调研的电梯采用两条主机承重梁和对重绳头板与曳引机架一体的机架结构，相对传统三根主机承重梁的布置方式，这种布置结构简单、灵活，可以适应较多电梯机房，还节约制造成本。并且在主机机架的分级上对比第一款调研的电梯少一级，机房高度要求低；同时在曳引机架两侧槽钢留有工艺孔，方便吊装。在导向轮方面，导向轮、对重绳头板与曳引机架连成一体，且曳引机架与主机承重梁通过防震橡胶连接，机架折弯件焊接成型，减少在型钢钻孔、切割等工艺，缩短加工周期。防震橡胶连接一体机架，有利电梯平稳运行，降低机房噪音。
第三款调研的电梯采用与传统的曳引机布置方式雷同，由两条工字钢作为主机承重梁和一条槽钢作为副承重梁，对重绳头板与轿厢绳头板焊接在主、副承重梁之间。其轿厢绳头板与对重绳头板焊接在主、副承重梁之间，难以进行焊接操作，且对平面度要求较高，若安装位置有偏差的时候，也难以进行整改。主机机架分曳引机安装底座、曳引机架、承重梁共三级，存在的缺点在于对重绳头板与轿厢绳头板焊接在主、副承重梁上，操作不方便，焊接过程中可能使承重梁变形。
第四款调研的电梯采用与传统的曳引机布置方式雷同，采用三根主机承重梁的布置方式，主机架采用两层布置方式，在结构方面牢固可靠，但是成本较高，并且机房高度要求高。防震橡胶是直接焊接固定在主机承重梁上，无法进行移位。在线槽方面，用角钢立柱固定，密封性不好，抗干扰能力弱，且信号线没有明显分类布置。
三•曳引机驱动系统设计
3.1曳引机安装位置确定
电梯的曳引方式有两种：一是上置式，即将曳引机安装在楼层井道的上方。这是一种最常用的曳引机安放方式，其优点是安装所需要的面积较小，对建筑物所施加的负载也较小，一般用于建筑物中的载人电梯或载货电梯。二是下置式，即将曳引机安放在建筑物的下端。其优点是电梯的运载能力较大，但是其对建筑物施加的负载也会增加，安装机房所占的空间较大。一般用于大面积的船舶升降电梯中。
3.2曳引比和曳引绳缠绕方式确定
电梯的曳引绳的绕绳方式是和曳引机的安装位置、电梯轿厢的载重以及电梯的运行额定速度等紧密联系的，在选择绕绳方式也要充分考虑到这些因素对其影响，在保证最佳的传动比的同时减少轮组和曳引绳的数量。对于货梯常用的曳引比为2：1、3：1及更大曳引比的传动方式。对于客梯，半绕式1：1传动和全绕式1：1传动，其曳引比i12=1，曳引轮的圆周速度与轿厢运行速度相等，曳引轮上钢丝绳承受的拉力等于轿厢的总重量。由于全绕式1：1传动用于高速客梯（v≥2.5m/s），对于额定速度v=1.0m/s的客梯应选用上置式曳引比为1：1的半绕式传动。
3.3曳引绳的选择确定
曳引钢丝绳一般为圆形股状结构，主要由钢丝、绳股和绳芯组成。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。绳股由钢丝捻成的每股绳直径相同的钢丝绳，股数多，疲劳强度就高。电梯用一般是6股和8股。绳芯是被绳股的缠绕的挠性芯棒，通常由纤维剑麻或聚烯烃类（聚丙烯或聚乙烯）的合成纤维制成，能起到支承和固定绳的作用，且能贮存润滑剂。钢丝绳中的钢丝的材料由含碳量为0.4%～1%的优质钢制成，为了防止脆性，材料中的硫、磷等杂质的含量不应大于0.035%。电梯中所用的钢丝绳一般是多股的，其股与丝的捻向和捻法对钢丝绳的影响较大，通常选用右交互捻的钢丝绳。还有就是对其绳芯的要求，需要其具有很好的挠性，天然纤维芯是最优的选择。
四•曳引机的类型安装选择
4.1常用的两种曳引机的区别
电梯中常用的曳引机有两种：有齿轮曳引机和无齿轮曳引机。
有齿轮曳引机：拖动装置的动力，通过中间减速器传递到曳引轮上的曳引机，其中的减速箱通常采用蜗曳引机轮蜗杆传动（也有用斜齿轮传动），这种曳引机用的电动机有交流的，也有直流的，一般用于低速电梯上。曳引比通常为35：2。如果曳引机的电动机动力是通过减速箱传到曳引轮上的，称为有齿轮曳引机，一般用于2.5m/s以下的低中速电梯。
无齿轮曳引机：拖动装置的动力，不用中间的减速器而是直接传递到曳引轮上的曳引机。以前这种曳引机大多是直流电动机为动力，现在国内已经研发出来有自主知识产权的交流永磁同步无齿轮曳引机。曳引比通常是2：1和1：1。载重320kg～2000kg，梯速0.3m/s～4.00m/s。若电动机的动力不通过减速箱而直接传动到曳引轮上则称为无齿轮曳引机，一般用于2.5m/s以上的高速电梯和超高速电梯。
4.2曳引机选择的要求
曳引机的选择是根据曳引机有关额定参数所得电梯的运行速度、电梯额定速度以及曳引机安装空间的要求来确定的。应满足《GB7588‐2003电梯制造与安装安全规范》中12.6中电梯速度的要求，即当电源为额定频率，电动机施以额定电压时，电梯的速度不得大于额定速度的105%，宜不小于额定速度的92%，另外还需要满足：1、电梯的直线运行部件的总载荷折算至曳引机主轴的载荷应不大于曳引机主轴最大允许负荷。2、曳引机的额定功率应大于其容量估算。3、电梯在额定载荷下折合电机转矩应小于曳引机的额定输出转矩。4、电梯曳引电机起动转矩应不大于曳引机的最大输出转矩。
五•结束语
曳引机作为电梯的核心部件，其设计安装与维修直接决定电梯运行安全，本文在对曳引机设计分析的基础上，具体提出曳引机安装位置、曳引比、曳引绳的选择和绕绳方式、以及两种曳引机的选择。此外还需要重视电梯运行中的日常维护，防止由于维护不到位发生的电梯事故。
参考文献：
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[2]梅承谊.曳引式电梯系统动态特性参数研究[D].上海交通大学，2007.
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