電梯已經成為高層建筑中不可或缺的重要設備,我們平時只能看到電梯轎廂的內部,對于電梯的整體結構和工作原理,相信很多人還不了解,仔細研究的話,電梯的結構比我們普通人想象的要復雜的多,因為電梯最重要的還是要保證安全。
從普通人的直覺來說,電梯其實就是一個電機通過卷繞繩,通過電機的正反轉帶動轎廂的上上下下,這也是電梯運行的基本原理。不過實際的電梯在這個基礎上增加了制動系統、機械傳動系統、配重系統以及控制系統等。
大部分的住宅樓宇電梯承重在800到1200KG,想要帶動電梯本身的重量以及承載物的重量,需要很大的扭矩。為了保持電梯運行穩定性并減少電機所需的扭矩,設計者在轎廂的反方向增加了配重系統,它對電梯的能耗減少也起到了關鍵的作用。理想狀態時轎廂的重量與配重的重量相同,但是實際生活中,轎廂中乘客數量并不是一成不變的,為了盡量消除這種不平衡,配重的重量一般都是按轎廂的最大承重進行配重的。
一個靠譜的制動系統是保證電梯安全的重要配置,我們再來看看電梯的制動系統。電梯的制動系統類似于汽車的制動系統,都是通過抱死進行制動的,不同的是電梯的制動是在零速時進行制動的。這是為了延長抱閘的壽命,避免長時間摩擦磨損閘瓦。
一套制動系統包括連接在電機軸上的輪子、環繞在輪子外側的制動臂、電磁制動系統以及彈簧機械制動系統。電梯運行時,電磁制動器得電,依靠電磁力推動制動臂松開。電梯需要制動時,電磁制動器失電,制動臂則依靠下方的彈簧機械制動系統抱死輪子,使電梯制動。這樣做有一個好處,當電梯突然斷電或者電氣故障時,電梯能夠及時依靠彈簧使電梯制動,保證電梯安全停止。
電機輸出軸的末端是一套渦輪減速系統,渦輪減速系統減速比大,可以將高轉速低扭矩轉換成低轉速高扭矩,而這正是電梯所需要的。
轎廂的連接是通過鋼絲繩固定的,假如鋼絲繩全部斷裂的話,此時也不用擔心。配重會掉落到電梯井底部的緩沖器上,而轎廂則通過轎廂底部備用制動器的作用完成制動,不會掉落。
備用制動器通過電梯頂部的超速調節器控制,調節器由滑輪和離心制動系統組成。其原理類似于汽車上的安全帶,正常情況下,制動臂隨滑輪旋轉,當失速時,下降速度超過一定值,調節器高速旋轉,在離心力的作用下,制動臂被甩出,掛在外殼凹槽內,滑輪停止運轉。此時電線下降速度比鋼絲繩速度快,拉動底部的備用制動器工作,完成制動。
所以,電梯是由多重安全系統的,大家乘坐時大可不必擔心。
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