(交通安全与智能控制专业毕业论文)电梯维护与保养的安全分析.doc
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1、 广东交通职业技术学院城市轨道学院 2012城市轨道交通控制专业毕业论文 广东交通职业技术学院城市轨道交通学院 交通安全与智能控制专业毕业论文论文题目: 电梯维护与保养的安全分析学生姓名: 学 号: 指导教师: 专 业: 交通安全与智能控制班 级: 二0一二年三月II电梯维护与保养的安全分析摘 要随着城市建设的不断发展,高层建筑不断增多,电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。电梯是将机械原理应用、电气技术、微处理器技术、系统工程学、人体工程学及空气动力学等多学科和技术集于一体的机电设备,它是建筑物中的永久性垂直交通工具。目前,我国
2、国产电梯大部分为继电器及PLC控制方式,这种采用可编程控制方式具有可靠性高,程序设计方便灵活,抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点。为满足和提高人们的生活质量,电梯的智能化、自动化技术迅速发展。特别是随着计算机网络技术、微电子和电力电子技术的飞速发展,现代电梯的技术含量日益提高。然而,只有电梯的制造,安装调试、售后服务和维修保养都达到高质量,才能全面保证电梯的最终高质量。在国外,已“法规”实行电梯制造、安装和维修一体化,实行由各制造企业认可的、法规认证的专业安装队伍维修单位,承担安装调试、定期维修和检查试验,从而为电梯运行的可靠性和安全性提供了保证。因此,在高生活水平的现代社会, 在改善电梯性能的
3、同时,人们对电梯的安全可靠性、舒适感和美学等方面的要求也相应提高。这样对电梯的维修保养也有了更高的要求。本论文主要对垂直电梯的维护保养方面作了分析,从而能够为电梯用户提供更好的售后服务。 关键字:垂直电梯;维护保养;安全可靠性;售后服务目录摘 要I第一章 绪论11.1 论文的研究背景及意义11.2 电梯的历史发展11.3 电梯的国内外发展状况21.4 论文研究的内容3第二章 电梯的概述42.1 电梯的结构及组成部件42.1.1 拽引系统52.1.2 导向系统52.1.3 门系统52.1.4 轿厢52.1.5 重量平衡系统52.1.6 电力拖动系统52.1.7 电气控制系统62.1.8 安全保护
4、系统62.2 电梯的性能指标72.2.1 安全性72.2.2 可靠性72.2.3 停站的准确性72.2.4 振动、噪声及电磁干扰82.2.5 舒适感和快速性指标8第三章 电梯的维修与保养83.1 电梯的维修83.1.1 电梯机械系统的常见故障分析83.1.2 电梯电气系统的故障分析93.1.3 电梯常见故障及排除103.1.4 电梯故障的逻辑排除方法153.2 电梯的保养173.3 电梯远程监控在电梯维护保养中的应用22第四章 电梯的发展与展望22结 论26参考文献27致 谢2827第一章 绪论1.1 论文的研究背景及意义电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的
5、交通工具。随着社会的发展,建筑物规模越来越大,楼层越来越多,对电梯的可靠性、舒适感和美学等方面的要求也有了更高要求。电梯是集机电一体的复杂系统,不仅涉及机械传动、电气控制和土建等工程领域,还要考虑可靠性、舒适感和美学等问题。而对现代电梯而言,应具有高度的安全性。事实上, 电梯上已经采用了多项安全保护措施。在设计电梯的时候,对机械零部件和电器元件都采取了很大的安全系数和保险系数,从而使得乘坐电梯更安全。美国一家保险公司对电梯的安全性做过认真地调查和科学计算,其结论是:乘电梯比走楼梯安全5倍。掘资料统计,在美国乘其他交通工具的人数每年约为80亿人次,而乘电梯的人数每年却有540亿人次之多。1.2
6、电梯的历史发展1854年,在纽约水晶宫举行的世界博览会上,美国人伊莱沙格雷夫斯奥的斯第一次向世人展示了他的发明。他站在装满货物的升降梯平台上,命令助手将平台拉升到观众都能看得到的高度,然后发出信号,令助手用利斧砍断了升降梯的提拉缆绳。令人惊讶的是,升降梯并没有坠毁,而是牢牢地固定在半空中奥的斯先生发明的升降梯安全装置发挥了作用。“一切安全,先生们。”站在升降梯平台上的奥的斯先生向周围观看的人们挥手致意。谁也不会想到,这就是人类历史上第一部安全升降梯。人类利用升降工具运输货物、人员的历史非常悠久。早在公元前2600年,埃及人在建造金字塔时就使用了最原始的升降系统,这套系统的基本原理至今仍无变化:
7、即一个平衡物下降的同时,负载平台上升。早期的升降工具基本以人力为动力。1203年,在法国海岸边的一个修道院里安装了一台以驴子为动力的起重机,这才结束了用人力运送重物的历史。英国科学家瓦特发明蒸汽机后,起重机装置开始采用蒸汽为动力。紧随其后,威廉汤姆逊研制出用液压驱动的升降梯,液压的介质是水。在这些升降梯的基础上,一代又一代富有创新精神的工程师们在不断改进升降梯的技术。然而,一个关键的安全问题始终没有得到解决,那就是一旦升降梯拉升缆绳发生断裂时,负载平台就一定会发生坠毁事故。 奥的斯先生的发明彻底改写了人类使用升降工具的历史。从那以后,搭乘升降梯不再是“勇敢者的游戏”了,升降梯在世界范围内得到广
8、泛应用。1889年12月,美国奥的斯电梯公司制造出了名副其实的电梯,它采用直流电动机为动力,通过蜗轮减速器带动卷筒上缠绕的绳索,悬挂并升降轿厢。1892年,美国奥的斯公司开始采用按钮操纵装置,取代传统的轿厢内拉动绳索的操纵方式,为操纵方式现代化开了先河。生活在继续,科技在发展,电梯也在进步。150年来,电梯的材质由黑白到彩色,样式由直式到斜式,在操纵控制方面更是步步出新手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制、人机对话等等,多台电梯还出现了并联控制,智能群控;双层轿厢电梯展示出节省井道空间,提升运输能力的优势;变速式自动人行道扶梯的出现大大节省了行人的时间;不同外形扇形、三角形、半菱形、半圆
9、形、整圆形的观光电梯则使身处其中的乘客的视线不再封闭。如今,以美国奥的斯公司为代表的世界各大著名电梯公司各展风姿,仍在继续进行电梯新品的研发,并不断完善维修和保养服务系统。调频门控、智能远程监控、主机节能、控制柜低噪音耐用、复合钢带环保一款款集纳了人类在机械、电子、光学等领域最新科研成果的新型电梯竞相问世,冷冰冰的建筑因此散射出人性的光辉,人们的生活因此变得更加美好。1.3 电梯的国内外发展状况在经济不断发展,科学技术日新月异的今天,楼的高度已和经济发展同样的速度成长起来。上世纪80年代以来,随着经济建设的持续高速发展,我国电梯需求量越来越大。总趋势是上升的,目自口进入了“第三次浪潮”,200
10、4年总产量超过了8万台,而且目前还没有减速的迹象。从1949年建国以来全国共生产安装了6l万多台电梯。尽管如此,我国的电梯远未达到饱和的程度。全世界平均1000人有l台电梯,我国如果要达到这个水准,还需要增加70万台。到那时候,全国在用电梯将达到130万台,每年仅报废更新就需要6万台。到2005年,中国电梯的年产量达到135万台,与1980年相比,25年增长了59倍,产量每年平均增长178。2005年安装验收电梯124465台,截至05年底,我国的在用电梯总数已达651794台。如此庞大的市场需求为我国电梯行业的发展创造了广阔的舞台!我国电梯行业已经具备了很强的生产能力。兴旺的电梯市场吸引了全
11、世界所有的知名电梯公司,美国奥的斯、瑞士迅达、芬兰通力、德国蒂森、日本三菱、日立、东芝、富士达等13家大型外商投资公司在国内的市场份额达到了74”。先进技术和先进管理的引进对国内电梯企业产生了强大的推动作用。苏州江南、山东百斯特、浙江巨人、上海华立、昌华、东莞飞鹏、宁波宏大、苏州申龙和东南液压电梯等一批优秀的电梯品牌看清了自己的定位与出路。目前国内市场需要的电梯产品,我国电梯行业几乎全部可以生产,不但大量替代了进口,而且有一定的出口。国产电梯的技术水平和产品质量正在稳步提高。自1985年我国参加了国际标准化组织ISOTCl78以来,先后等同或等效采用了一批国际标准和先进国家的标准。标准的高起点
12、使我国电梯行业在技术上居于有利地位。许多新技术和新产品,如无机房电梯、无齿轮曳引机、永磁同步拖动技术、远程监控技术等,国际上也是刚刚出现,我国就有许多企业可以生产了。国产电梯以其高质量,低成本的优势赢得了越来越多的国内外客户,为逐步进入国际市场创造了有利条件。中国电梯在亚洲市场占有越来越重要的位置,每年销售量己达l万台左右,约占亚洲市场的1/50,一些合资企业在出口创汇方面也做出了贡献。当今世界,电梯的生产情况与使用数量已经成为衡量一个国家工业现代化程度的标志之一。在一些发达的工业国家,电梯的使用相当普遍。世界上有名的几家电梯公司,诸如:美国奥的斯公司、瑞士讯达公司、日本三菱和日立公司、芬兰科
13、恩等,其电梯的产量已占世界市场的51。其中,奥的斯公司和三菱公司是世界上最大的电梯生产企业。目前,国外除了以交流电梯取代直流电梯以外,在低层楼房越来越多的使用液压电梯。此外,家用小型电梯将成走电梯家族中新的组成部分。1.4 论文研究的内容通过几个月从事电梯维保工作的实习,我对电梯有了更深的了解,并学会了基本的电梯检修技术。但是在此期间,我也发现了许多问题,不管是在维修还是在保养甚至在安装方面都有很多值得我去思考的问题。众所周知,近年来,社会上各个行业投入使用的电梯不断增加,然而由于电梯安装或者在人员管理方面都存在缺陷,对电梯的维护保养工作做得不到位,导致近段时间电梯事故频繁发生,对人们的生活造
14、成一定的影响,甚至会威胁到人身安全。本论文在垂直电梯的维修保养方面作了分析,从而能够为电梯用户提供更好的售后服务,让人们有一个安全的电梯使用环境。第二章 电梯的概述2.1 电梯的结构及组成部件电梯是机电一体化产品。其机械部分好比是人的躯体,电气部分相当于人的神经,控制部分相当于人的大脑。各部分通过控制部分调度,密切协同,使电梯可靠运行。尽管电梯的品种繁多,但目前使用的电梯绝大多数为电力拖动、钢丝绳拽引式结构,其机械部分由拽引系统,轿厢和门系统,平衡系统,导向系统以及机械安全保护装置组成;而电气控制部分由电力拖动系统,运行逻辑功能控制系统和电气安全保护等系统组成。电梯的基本结构如图2-1所示。1
15、控制柜(屏) 2一拽引机3拽引钢丝绳 4限速器5限速器钢绳 6限速器张紧装置 7轿厢 8安全钳 9轿厢门安全触板 10导轨11对重 12厅门 13缓冲器图2.1-1 电梯的基本结构2.1.1 拽引系统电梯拽系统的功能是输出动力和传递动力,驱动电梯运行。主要由拽引机,拽引钢丝绳,导向轮和反绳轮组成。拽引机为电梯的运行提供动力,由电动机,拽引轮,连轴器,减速箱,和电磁制动器组成。拽引钢丝的两端分别连轿厢和对重,依靠钢丝绳和拽引轮之间的摩擦来驱动轿厢升降。导向轮的作用是分开轿厢和对重的间距,采用复绕型还可以增加拽引力。2.1.2 导向系统导向系统由导轨,导靴和导轨架组成。它的作用是限制轿厢和对重的活
16、动自由度,使得轿厢和对重只能沿着导轨做升降运动。2.1.3 门系统门系统有轿厢门,层门,开门,连动机构等组成。轿厢门设在轿厢入口,由门扇,门导轨架,等组成,层门设在层站入口处。开门机设在轿厢上,是轿厢和层门的动力源。2.1.4 轿厢轿厢是运送乘客或者货物的电梯组件。它是有轿厢架和轿厢体组成的。轿厢架是轿厢体的承重机构,由横梁,立柱,底梁,和斜拉杆等组成。轿厢体由厢底,轿厢壁,轿厢顶以及照明通风装置,轿厢装饰件和轿厢内操纵按钮板等组成。轿厢体空间的大小由额定载重量和额定客人数决定2.1.5 重量平衡系统重量平衡系统由对重和重量补偿装置组成。对重由对重架和对重块组成。对重将平衡轿厢自重和部分额定载
17、重。重量补偿装置是补偿高层电梯中轿厢与对重侧拽引钢丝绳长度变化对电梯的平衡设计影响的装置。2.1.6 电力拖动系统电力拖动系统由拽引电机,供电系统,速度反馈装置,调速装置等组成,它的作用是对电梯进行速度控制。拽引电机是电梯的动力源,根据电梯配置可采用交流电机或者直流电机。供电系统是为电机提供电源的装置。速度反馈系统是为调速系统提供电梯运行速度信号。一般采用测速发电机或速度脉冲发生器与电机相连。调速装置对拽引电机进行速度控制。2.1.7 电气控制系统电梯的电气控制系统由控制装置,操纵装置,平层装置,和位置显示装置等部分组成。其中控制装置根据电梯的运行逻辑功能要求,控制电梯的运行,设置在机房中的控
18、制柜上。操纵装置是由轿厢内的按钮箱和厅门的召唤箱按钮来操纵电梯的运行的。平层装置是发出平层控制信号,使电梯轿厢准确平层的控制装置。所谓平层,是指轿厢在接近某一楼层的停靠站时,欲使轿厢地坎与厅门地坎达到同一平面的操作。位置显示装置是用来显示电梯所在楼层位置的轿内和厅门的指示灯,厅门指示灯还用尖头指示电梯的运行方向。图2.1-2 微机控制变频变压调速电梯的电气控制系统结构方框图2.1.8 安全保护系统安全保护系统包括机械的和电气的各种保护系统,可保护电梯安全的使用。机械方面的有:限速器和安全钳起超速保护作用,缓冲器起冲顶和撞底保护作用,还有切断总电源的极限保护装置。电气方面的安全保护在电梯的各个运
19、行环节中都有体现。2.2 电梯的性能指标电梯的性能好与否直接影响到电梯能否正常使用,有时候还可能影响到电梯乘客的人身安全。2.2.1 安全性电梯时运送乘客的,即使载货电梯通常也有人相伴随,因此对电梯的第一要求就是安全。电梯的安全与设计、制造、安装调试及检修各环节都有密切联系,任何一个环节出了问题,都可能造成不安全的隐患,以致造成事故。(1)保护功能。用于限载、限速、限流以及行车与开关门互锁。限速保护主要由安全钳和限速器组成,轿厢的安全钳、限速器动作速度应不低于轿厢额定速度的115%。(2)设置厅门、轿门电气联锁装置。(3)轿厢超越上、下限工作位置时,切断控制电路的装置。(4)电梯因中途停电或电
20、气系统故障不能正常运行时,有轿厢慢速移动措施。2.2.2 可靠性电梯的可靠性很重要,如果一部电梯工作起来经常出故障,就会影响人们正常的生产与生活,给人们造成很大的不便,不可靠也是事故的隐患,常常是不安全的起因。要想提高可靠性,首先应提高构成电梯的各个零部件的可靠性,只有每个零部件都是可靠的,整个电梯才能使可靠的。2.2.3 停站的准确性停站准确性又称平层准确度,平层精度。GB/T10058-1997电梯技术条件对轿厢的平层准确度规定如下:电梯类型额定速度(m/s)平层准确度(m/s)交流双速电梯0.25或0.5150.75或1.030交直流快速电梯1.52.015交直流高速电梯2.05电梯轿厢
21、的平层准确度与电梯的额定速度,电梯的负载情况有密切关系。负载重,则惯性大,提速高惯性也大。因此检查平层准确度时,分别以空载,满载,上下运行,到达同一层站停测量平衡误差,取其最大值做平层站的平层准确度。2.2.4 振动、噪声及电磁干扰现代电梯是为乘客创造舒适的生活和工作环境。因侧要求电梯运行平稳,安静,无电磁干扰。2.2.5 舒适感和快速性指标当电梯在减速下降或加速上升时,人体内脏的质量会向下压在骨盘上,身体有超重感;当电梯加速下降或减速上升时,支撑内脏的腹部肌肉就会失掉一部分重量,又产生失重感,因而会给乘客造成了身体的不适,甚头晕目眩。实验证明,乘客感觉与电梯速度无关,而与加速度和减速度有关,
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