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無(wú)機房電梯技術(shù)的分析與應用
摘 要：電梯在現代建筑中隨處可見(jiàn)，應用十分廣泛。在電梯技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，無(wú)機房電梯成為當今電梯產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向。越來(lái)越受到用戶(hù)和廠(chǎng)商的青睞。無(wú)機房電梯的發(fā)展對電梯行業(yè)的發(fā)展意義重大，可以大幅降低生產(chǎn)和運營(yíng)成本。本文對無(wú)機房電梯的傳動(dòng)系統、自動(dòng)化控制中心等方面的核心技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的論述，并對其在實(shí)際應用中所遇到的一些問(wèn)題進(jìn)行了初步分析。并針對這些問(wèn)題提出了解決措施。對無(wú)機房電梯技術(shù)的發(fā)展做出了展望。
關(guān)鍵詞：無(wú)機房電梯 自動(dòng)化控制系統 遠程報警 傳動(dòng)系統
一、概述
隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展，成本控制和節能環(huán)保成為各行各業(yè)日益關(guān)心的重要話(huà)題。電梯作為建筑物內的重要組成部分和功能單元，其行業(yè)技術(shù)需求也逐步提高。無(wú)機房電梯技術(shù)從而應運而生。無(wú)機房電梯不僅僅是把機房空間省略，而是對常規電梯理念的改革和創(chuàng )新。無(wú)機房電梯技術(shù)的出現，省略了電梯機房的占用空間，節約了建筑本身的空間成本。使建筑物的空間設計更加簡(jiǎn)單靈活。并且隨著(zhù)一些智能設備的研發(fā)和投入，使電梯的整體性能大大改善，從材料消耗和能源損耗上都大大降低，如今無(wú)機房電梯已成為電梯行業(yè)發(fā)展的重要方向。
二、無(wú)機房電梯技術(shù)的發(fā)展
無(wú)機房電梯技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，從第一代產(chǎn)品的研發(fā)到當今各大主流產(chǎn)品在整個(gè)市場(chǎng)的廣泛應用，其可靠性和自動(dòng)化水平在飛速提高。最初的無(wú)機房電梯吧主機一部分放在井道內，之后發(fā)展到將整個(gè)主機全部安裝到井道內部。由于把主機放在箱體頂部其安全性和噪聲污染的問(wèn)題難以根治，所以其發(fā)展受到一定限制。當今主流產(chǎn)品大都選擇將主機安裝在導軌頂部或者井道底部。隨著(zhù)無(wú)機房電梯技術(shù)的迅速發(fā)展，其在發(fā)達國家的市場(chǎng)占有率也在迅速提高，超過(guò)三分之二的電梯都是無(wú)機房電梯。在國內，其發(fā)展也相當迅速，由于其占用空間小，且具有節能環(huán)保等優(yōu)勢，所以越來(lái)越多的得到應用，并逐漸成為電梯行業(yè)的主流。
三、無(wú)機房電梯系統的配置
3.1 主機的安裝方式
3.1.1 主機安裝在頂部
這種方式的主機安裝在井道頂層空間。其優(yōu)點(diǎn)主要是主傳動(dòng)機構和調速器安裝可靠，其平穩度和有機房電梯等同，且由于上部空間比較大同時(shí)方便設備調試和設備維護。其不利因素主要有電梯載重、運行速度和最大上升高度受傳動(dòng)裝置外形的限制，并且此種安裝方式電梯事故應急盤(pán)車(chē)控制難度較大。
3.1.2 主機安裝在底部
此種方式的主機一般安裝在井道底部，處在底坑和配重之間的投影空間，其優(yōu)勢在于使電梯的載重量提高，提升速度也加快了，且緊急盤(pán)車(chē)控制也十分簡(jiǎn)便。但是由于其安裝位置地勢較低，當遭遇暴雨發(fā)生積水時(shí)，雨水流入底坑，容易導致電機進(jìn)水短路，造成重大損失。
3.1.3 主機安裝在導軌上
此種安裝方式的主機一般安裝在導軌上部，其優(yōu)勢在于占用空間進(jìn)一步減少，但承載能力和提升速度受到一定影響。
3.1.4 主機安裝于轎廂上方
此種安裝方式的的主機安裝在轎廂上方，控制系統在轎廂側面，因此隨行電纜較多，且主機運行噪音大，故障救援操作難度大。
3.2 主機的傳動(dòng)設計
主機傳動(dòng)技術(shù)是無(wú)機房電機的核心技術(shù)。常規電梯由于安裝空間大，傳動(dòng)設備安裝自由，限制小。而井道空間狹小，因此主傳動(dòng)裝置安裝受到較大限制。
3.2.1 永磁同步電機拖曳鋼絲繩傳動(dòng)
此種傳動(dòng)方式應用永磁同步電機帶動(dòng)主機，其尺寸較常規一步電機系統縮小近40%，因此方便安裝且節能環(huán)保。但其仍有很多不足需要改善。比如，曳引機蝸桿的自鎖問(wèn)題，需直接把力矩施加在曳引輪軸上，且容易出現溜車(chē)問(wèn)題，且制動(dòng)停車(chē)困難。因此只有具有足夠的抱閘力矩才能克服轎廂和配重的拉力。而能耗卻隨著(zhù)力矩的增加而增加。并且力矩增大的同時(shí)也造成開(kāi)合閘噪聲大，這就要求盡量減小抱閘間隙，使安裝變得困難。
3.2.2 拖拉鋼帶傳動(dòng)
此種傳動(dòng)方式采用軸式電機用鋼絲帶代替了常規的鋼絲繩，使曳引輪的直徑大幅減少，使其在井道中的安裝更加簡(jiǎn)便。但是由于曳引輪的直徑變小，相同提升速度下需要的轉速更高，因此可能導致電機過(guò)熱，并且由于包角小，使磨損變得嚴重，使主機的使用年限縮短。
3.2.3 直線(xiàn)電機傳動(dòng)
此種傳動(dòng)方式，其驅動(dòng)電機主要有直線(xiàn)感應電機和指向同步電機兩種。筒形直線(xiàn)感應電機和常規曳引機類(lèi)似，但結構更加簡(jiǎn)單、且成本更低、安全性更高。但其性能要劣于永磁同步電機。永磁直線(xiàn)同步電機的空間占用更小，但成本大大增加。
摩擦輪傳動(dòng)。此種驅動(dòng)方式是把帶摩擦輪主機配置在轎廂下方。在壓輪的作用下，其與轎廂導軌之間有一些壓力存在。此種方式的動(dòng)力在于主機推動(dòng)摩擦輪旋轉，在摩擦力的驅動(dòng)下電梯完成上下動(dòng)作。此種方式存在一定的缺陷，所以應用較少。
3.3 電氣傳動(dòng)系統
3.3.1 控制柜的布置
無(wú)機房電梯的控制柜和主機間的距離一般較近，以方便走線(xiàn)。其安裝方式一般有一下三種：
(1)傳動(dòng)主機在井道底部時(shí)，控制柜可采用壁掛式安裝在井道壁和轎廂之間的空間。
(2)傳動(dòng)主機在井道底部時(shí)，控制柜和頂層層門(mén)做成一體式。
在井道壁開(kāi)孔安裝主機時(shí)，控制柜在孔內安裝并應盡量減小體積。
3.3.2 合理安裝
設備的安裝應考慮方便安裝和日常維護。電氣元件的選擇應該充分考慮井道的環(huán)境，本著(zhù)線(xiàn)路布線(xiàn)便利的原則。其外形設計應與安裝形式相適應，在結構上應方便日常維護。
3.3.3 滿(mǎn)足電氣可靠性要求
無(wú)機房電機井道設備排布比常規電梯結構緊湊，從而使日常維護的難度增大，因此應盡可能減少器件更換頻率，加大系統可靠性。因此在選擇電氣器件時(shí)應選擇使用壽命長(cháng)，制造水平高，經(jīng)久耐用的產(chǎn)品。在器件安裝時(shí)應做好系統的抗干擾工作。設備間信號的傳輸應盡量選用通訊方式，以減少控制電纜的數量。
四、無(wú)機房電梯的故障救援應急處理
由于無(wú)機房電梯的控制設備均在坑道內，因此故障發(fā)生時(shí)，救援工作很難實(shí)施。應急措施和主機分離、維修人員的盤(pán)車(chē)處理空間以及確認轎廂位置等都是無(wú)機房電梯應該重點(diǎn)研究的問(wèn)題。
4.1 應急措施
無(wú)機房電梯的應急措施一般有備用電緊急運行和人工應急手段兩種。
備用電運行一般采用備用蓄電池應急供電，應用手動(dòng)按鈕把轎廂運行到最近的樓層，從而使被困人員脫困，然而在具體使用過(guò)程中，經(jīng)常出現蓄電池電力不足、樓層觀(guān)察失誤等問(wèn)題。因此，無(wú)機房電梯系統應進(jìn)一步加強平時(shí)的設備維護和管理。避免應急設備失效的情況發(fā)生。
人工應急一般依靠柜內的分閘扳手和抱閘釋放裝置，通過(guò)機械設備的操作控制主機制動(dòng)器，完成轎廂的移動(dòng)動(dòng)作，解救被困人員。但在實(shí)際應用過(guò)程中經(jīng)常出現打開(kāi)制動(dòng)器后，轎廂仍不能移動(dòng)的情況，從而需利用輔助設備完成救援。目前各電梯制造商的人工應急控制手段各不相同。
4.2 幾種人工應急裝置的具體應用
4.2.1 通力電梯
下呀棘輪式為其人工應急設備的主要方式。當發(fā)生斷電或者沖頂等問(wèn)題時(shí)，應在底坑的曳引繩和導軌上設定夾板。然后使用手動(dòng)設備和提升帶提升配重，把轎廂運動(dòng)到開(kāi)門(mén)位置。完成應急救援。如今，由于一些無(wú)機房電梯救援裝置配置不到位，使整個(gè)系統存在不安全因素。
4.2.2 蒂森電梯
蒂森無(wú)機房電梯的主機安裝在坑底，因此人工應急操作空間狹小，由于其所需操作力較大，工作人員要用雙腳踩踏開(kāi)閘設備，從而打開(kāi)抱閘，另外還需一人人工盤(pán)車(chē)，因此操作極不方便。
4.2.3 三菱電梯
三菱人工應急裝置十分簡(jiǎn)單，秩序把砝碼掛到轎廂，使轎廂下移。但由于轎廂重量的原因，砝碼的數目很難確定。
4.2.4 日立電梯
日立無(wú)機房電梯的主機和抱閘都安裝在坑底。其具體操作方式為，手動(dòng)打開(kāi)抱閘后，用力拉拽拉曳引繩，使轎廂運動(dòng)到看門(mén)處。由于此過(guò)程需消耗大量體力，單獨一人難以完成。需兩個(gè)以上人員配合完成。但很可能造成轎廂位置偏移。
五、結論
無(wú)機房電梯作為如今電梯產(chǎn)品研發(fā)的重要方向，由于其緊湊的外形，使其能方便的安裝在井道內部，大大節省了建筑空間，使建筑成本明顯降低�？墒菬o(wú)機房電梯仍然有一些必須引起各方注意的不足。如噪聲污染、維護和故障處理困難以及載重量、運行速度和上升高度提升的問(wèn)題。因此要針對以上問(wèn)題加大電梯技術(shù)的研發(fā)投入。從而進(jìn)一步提高無(wú)機房電梯的技術(shù)水平。
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