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斜行电梯结构特点分析

范文

陈萍

摘 ?要：随着社会的进步及电梯技术的发展，斜行电梯越来越受到人们的关注，主要应用于商场、车站、山体景区等。《斜行电梯制造与安装安全规范》发布并实施，以及《电梯监督检验和定期检验——曳引与强制驱动电梯》第3号修改单公布并于2020年1月1日起施行。斜行电梯与垂直电梯有相同点也有不同点，文章针对不同点对斜行电梯结构进行分析，同时也分析了斜行电梯发展的必要性，对大家理解斜行电梯提供参考。

关键词：斜行电梯;轿厢系统;导向系统;钢丝绳及电缆;控制系统

中图分类号：TU857 文献标志码：A ? ? ? ? 文章编号：2095-2945（2020）28-0060-03

Abstract： With the progress of society and the development of elevator technology， inclined lifts have attracted more and more attention， mainly used in shopping malls， stations， mountain scenic spots and so on. "Safety Rules for the Construction and Installation of Electric Lifts with Inclined Path" has been issued and implemented， and the Amendment No. 3 of "Regulation for Lift Supervisory Inspection and Periodical Inspection-Traction and Positive Drive Lift" has been published and came into effect on January 1， 2020. There are similarities and differences between inclined lifts and vertical lifts. This paper analyzes the structure of inclined lifts according to different points， and also analyzes the necessity of the development of inclined lifts， which provides a reference for everyone to understand inclined lifts.

Keywords： inclined lift; car system; guide system; wire rope and cable; control system

斜行电梯是一种新型的特种电梯，旨在设计集安全、便捷、舒适、开阔空间于一体，专用于商场、车站、路桥、景区的理想的斜行运输工具。由于斜行电梯价格高，且按需制造，其设计制造安装成本较大，因此目前在国内市场所占份额并不大，但随着GB/T35857-2018《斜行电梯制造与安装安全规范》的发布实施，以及TSG7001-2009《電梯监督检验和定期检验——曳引与强制驱动电梯》第3号修改单的推出，国家对斜行电梯发展的重视与支持可见一斑，相信斜行电梯在中国将会得到更广泛的应用。

1 斜行电梯定义及参数

斜行电梯（见图1）是服务于指定的层站，其运载装置用来运载乘客或乘客和货物，且通过钢丝绳或链条悬挂，并沿与水平面夹角为15°到75°的导轨上运行于限定路径内[1]，此处的角度是以水平面的线为基准的，完成斜行状轨迹的提升。同时，斜行电梯通常能满足的运行速度为v≤4m/s，载重为G≤7500kg。

早期的斜行电梯没有明确的定义且结构简单，起登高代步作用，随着人们对高品质生活需求的不断增长，斜行电梯也不断完善和创新，推出了各种“量身订做”的产品，将斜行电梯与垂直电梯（以下简称为直梯）以及自动扶梯进行了对比（见表1），更直观的体现出斜行电梯的特点。

2 斜行电梯的结构特点

本文以曳引驱动斜行电梯为例进行叙述，与直梯相似，斜行电梯也分为八个系统：曳引系统，导向系统，门系统，轿厢系统，重量平衡系统，电力拖动系。

统、电气控制系统及安全保护系统，其工作原理是通过钢丝绳与曳引轮之间的静摩擦力，带动轿厢与对重沿倾斜井道运行，以达到运输人员或货物的目的[2]。

2.1 轿厢系统

直梯的轿厢固定在轿厢架上，钢丝绳悬挂在轿厢架上梁或通过反绳轮与上梁连接以提拉起轿厢。斜行电梯也有轿架，其结构与直梯的不同，轿厢系统借助轿架立梁组件上下4组滚轮导靴沿斜行轨道上下移动，钢丝绳直接连接在轿架的上横梁组件上，轿厢固定在轿架下横梁组件上，结构形式如图2所示。

斜行电梯轿门分前置和侧置。与运载装置运行路径所在铅垂面成90°的铅垂门为前置门，这种斜行电梯只有上下两个层站，且沿着运行路径方向的轿门是贯通门;与运载装置运行路径所在铅垂面平行的铅垂门为侧置门（图2），这种斜行电梯基站和端站之间可设数个层站，跟直梯类似，存在着由轿厢平层偏差引起的剪切风险。

2.2 导向系统

导向系统可分为轿厢导向系统和对重导向系统，它们均由导轨、导轨支架和导靴三部分组[3]。

2.2.1 导轨

斜行电梯的导轨通常分为运行导轨、护轨以及安全钳作用导轨。其中，运行轨道承载轿厢和对重在水平方向和垂直方向的作用力，为了防止脱轨采用H型导轨;室外型斜行电梯受风载荷的影响，轿厢系统的滚轮会产生负压力，护轨的设置能使轿厢系统保持在动态包络的极限范围内，从而保持轿厢垂直运行，保证乘梯的舒适感。

2.2.2 导靴

斜行电梯的导靴由于在斜面上运行，不宜采用滑动导靴，多采用滚轮导靴，由于导靴要有足够的支撑力来支撑轿厢与对重[4]，因此，按常规滚轮导靴的结构来设置是远远不够的，一般采用多个滚轮结构，且使用强度应有充足的设计余量。

2.3 钢丝绳和电缆

钢丝绳属于曳引系统，电缆属于电力拖动系统，两者放一起分析是因为斜行电梯在倾斜导轨上运行，由于重力作用，钢丝绳和电缆与井道钢架或导轨等产生干涉、摩擦，从而影响钢丝绳与电缆的使用寿命，进而影响电梯安全运行[2]，因此需要有专门的导向和支撑装置（见图3）。用柔软度高的圆形且屏蔽的随行电缆，随行电缆的支撑方式多式多样，有些厂家采用随动轮的设计，随行电缆挂在随动轮上，靠随动轮自身重力将电缆撑直;有些厂家的斜行电梯采用拖链系统（见图4），拖链电缆在电缆槽（电缆随行导轨）内滑动，避免晃动，这种设计也起到了固定电缆的作用。

2.4 电气控制系统

与直梯不同的是，有机房斜行电梯具有检修控制装置，一经进入检修运行时，即取消正常运行（包括任何自动门操作）、紧急电动运行，只有再一次操作检修开关，才能使电梯恢复正常工作;当设有两个检修控制装置时，如果两个检修控制装置均被转换到“检修”位置，从任何一个检修控制装置都不能移动运载装置，或者当同时按压两个检修控制装置上相同方向的按钮时才能移动运载装置。

斜行电梯的开门装置是两套独立的控制系统，平层感应器为双稳态感应器，只有轿厢达到平层位置后，两套开门系统才工作，进而打开轿门和厅门。与直梯相比，斜行电梯平层精度达到要求的难度更大，因为斜行电梯一旦发生不平层情况，其厅门与轿门的中线便无法对齐，导致电梯不开门的现象，因此需要控制系统的高精度设计。

3 斜行电梯发展的必要性

斜行电梯的需求来自于公共交通领域以及车站、景区、山坡以及一些特型建筑领域内。中国首台斜行电梯是由德国莱茵电梯公司完成的陕西法门寺斜行电梯项目，距今已发展十多年，但由于技术欠缺、制造安裝成本太高等原因，国内斜行电梯发展较缓慢。但随着社会进步生活水平提高，人们对舒适生活环境的追求更迫切，发展斜行电梯的必要性主要体现在以下几方面：（1）安装于地铁、车站等公共交通领域内，解决特殊人群出行安全及便利问题，实现公共无障碍交通;（2）近年来国家大力发展旅游业，具有观光功能的斜行电梯安装于山体景区，解决斜坡上的交通，既美观又实用，使游客有更好的旅游体验;（3）安装于特殊造型的建筑物内，解决错综复杂通道的运输。

4 结束语

发展斜行电梯关乎国计民生，为民众提供便利的同时，又提高了自身的商业价值。特别是在山体式旅游景点和高端山坡式住宅方面，会成为斜行电梯发展的主要市场。有好的市场前景，就必须加大科研投入，深化产学研合作、促进科技成果转化，设计制造出舒适、安全、快速的斜行电梯。了解斜行电梯工作原理和结构特点，熟悉《斜行电梯制造与安装安全规范》以及《电梯监督检验和定期检验——曳引与强制驱动电梯》第3号修改单内容，充足的知识储备为检验、监管、维保和使用斜行电梯打下良好的基础。

参考文献：

[1]全国起重机械技术标准化委员会.斜行电梯制造与安装安全规范：GB/T35857-2018[S].北京：中国标准出版社，2018.

[2]张浩.快速斜行电梯关键结构设计和动态特性研究[D].苏州：苏州大学，2010.

[3]田健.参数化节能电梯系统集成与实现[D].天津：天津大学，2013.

[4]姜淑雄.斜行电梯设计浅谈[J].电梯工业，2006（5）：13-14.

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