電梯曳引機是電梯的動力設備，又稱電梯主機。功能是輸送與傳遞動力使電梯運行。它由電動機、制動器、聯軸器、減速箱、曳引輪、機架和導向輪及附屬盤車手輪等組成。導向輪一般裝在機架或機架下的承重樑上。盤車手輪有的固定在電機軸上，也有平時掛在附近牆上，使用時再套在電機軸上。
基本介紹
- 中文名：曳引機
- 外文名：traction machine
- 用途：電梯曳引機是電梯的動力設備
- 別名：電梯主機
- 曳引比：通常是2：1和1：1
- 分類：永磁同步曳引機，蝸輪蝸桿曳引機
簡介,分類,工作原理,安裝,影響因素,套用,制動器,減速器,聯軸器,其他機器,曳引電動機,曳引輪,曳引鋼絲繩,永磁曳引機,相關資料,工作條件,安裝,潤滑,檢查,維修,
簡介
分類
一.按減速方式分類
1.有齒輪曳引機：拖動裝置的動力，通過中間減速器傳遞到曳引輪上的曳引機，其中的減速箱通常採用蝸輪蝸桿傳動（也有用斜齒輪傳動），這種曳引機用的電動機有交流的，也有直流的，一般用於低速電梯上。曳引比通常為35：2。如果曳引機的電動機動力是通過減速箱傳到曳引輪上的，稱為有齒輪曳引機，一般用於2．5m/s以下的低中速電梯。
曳引機
曳引機2.無齒輪曳引機：拖動裝置的動力，不用中間的減速器而是直接傳遞到曳引輪上的曳引機。以前這種曳引機大多是直流電動機為動力，國內已經研發出來有自主智慧財產權的交流永磁同步無齒輪曳引機。曳引比通常是2：1和1：1。載重320kg～2000kg，梯速0.3m/s～4.00m/s。若電動機的動力不通過減速箱而直接傳動到曳引輪上則稱為無齒輪曳引機，一般用於2．5m/s以上的高速電梯和超高速電梯。
3.柔性傳動機構曳引機
二.按驅動電動機分類
1,直流曳引機 又可分為直流有齒曳引機和直流無齒曳引機.
2.交流曳引機 又可分為交流有齒曳引機、交流無齒曳引機和永磁曳引機.其中交流曳引機還可細分為：蝸桿副曳引機、圓柱齒輪副曳引機、行星齒輪副曳引機、其他齒輪副曳引機。
三.按用途分類
⒈雙速客貨電梯曳引機
⒉VVVF客梯曳引機
⒊雜貨曳引機
⒋無機房曳引機
⒌車輛電梯曳引機
四.按速度高低分類
⒈低速度曳引機 (ν<1米/秒)
⒉中速曳引機(快速曳引機)(ν=1米/秒～2米.秒)
⒊高速曳引機(ν=2米/秒～5米/秒)
⒋超高速曳引機(ν>5米/秒)
五.按結構形式分類
⒈臥式曳引機
⒉立式曳引機
工作原理
曳引式電梯曳引驅動關係如圖所示。安裝在機房的電動機與減速箱、制動器等組成曳引機，是曳引驅動的動力。曳引鋼絲繩通過曳引輪一端連線轎廂，一端連線對重裝置。為使井道中的轎廂與對重各自沿井道中導軌運行而不相蹭，曳引機上放置一導向輪使二者分開。轎廂與對重裝置的重力使曳引鋼絲繩壓緊在曳引輪槽內產生摩擦力。這樣，電動機轉動帶動曳引輪轉動，驅動鋼絲繩，拖動轎廂和對重作相對運動。即轎廂上升，對重下降；對重上升，轎廂下降。於是，轎廂在井道中沿導軌上、下往復運行，電梯執行垂直運送任務。
曳引式電梯曳引驅動關係
曳引式電梯曳引驅動關係轎廂與對重能作相對運動是靠曳引繩和曳引輪間的摩擦力來實現的。這種力就叫曳引力或驅動力。運行中電梯轎廂的載荷和轎廂的位置以及運行方向都在變化。為使電梯在各種情況下都有足夠的曳引力，國家標準GB 7588—2003《電梯製造與安裝安全規範》規定：
曳引條件必須滿足：T1/T2≤efα
式中：T1/T2——為載有125%額定載荷的轎廂位於最低層站及空轎廂位於最高層站的兩種情況下，曳引輪兩邊的曳引繩較大靜拉力與較小靜拉力之比。
C1——與加速度、減速度及電梯特殊安裝情況有關的係數，一般稱為動力係數
C2——由於磨損導致曳引輪槽斷面變化的影響係數（對半圓或切口槽：C2=1，對V型槽：C2=1．2）。
efα中，f為曳引繩在曳引槽中的當量摩擦係數，α為曳引繩在曳引導輪上的包角。efα稱為曳引係數。它限定了T1/T2的比值，efα越大，則表明了T1/T2允許值和T1—T2允許值越大，也就表明電梯曳引能力越大。因此，一台電梯的曳引係數代表了該台電梯的曳引能力。
安裝
安裝步驟
(1)當承重梁在機房樓板下面時，一般需要做一個比曳引機底盤大30mm左右、厚度為250～300mm的鋼筋混凝土底座，底座上預埋好固定曳引機的螺栓。在混凝土底座下面，承重梁的上面應放臵減振橡膠墊，曳引機應固定在混凝土底座上。
混凝土底座與曳引機由壓板和擋板固定在一起。
(2)當承重梁在機房樓板上面時，可將曳引機底盤的鋼底座與承重梁螺栓連線為一體，如需減振，則應製作減振裝臵。具體方法是製作兩塊與曳引機底座大小相同、厚20mm左右的鋼板，在它們中間放臵減振橡膠墊。上面的鋼板與曳引機用螺栓連線，下面的鋼板與承重梁焊接在一起。為防止位移，上鋼板和曳引機底盤還需設臵壓板和擋板，如圖1—43所示。
(3)承重梁安臵在機房內高出機房樓板600mm的鋼筋混凝土台上時，應在台上放臵擋板和減振橡膠墊，並裝好上、下連線鋼板。在鋼板上固定曳引機，並用壓板與擋板定位。
(4)曳引輪安裝位臵的校正。在曳引機上方固定一根水平鉛絲，從這根水平鐵絲上懸掛兩根垂線對準樓面木板上的轎廂架中心點和對重中心點，再根據曳引繩中心計算出曳引輪節圓直徑，然後在水平鉛絲上相應位臵懸掛另一根鉛垂線。最後再通過這些標準線對曳引機進行校正。
安裝的技術要求
(1)曳引輪位臵偏差：前、後(向著對重)方向不應超過±2mm，左右方向不應超過±1mm。(2)曳引輪鉛垂度誤差不大於2．0mm。
(3)曳引輪與導向輪或復繞輪的平行度誤差不大於±1mm。
影響因素
平衡係數
由於曳引力是轎廂與對重的重力共同通過曳引繩作用於曳引輪繩槽上產生的，對重是曳引繩與曳引輪繩槽產生摩擦力的必要條件。有了它，就易於使轎廂重量與有效載荷的重量保持平衡，這樣也可以在電梯運行時，降低傳動裝置功率消耗。因此對重又稱平衡重，相對於轎廂懸掛在曳引輪的另一端，起到平衡轎廂重量的作用。
曳引機
曳引機當轎廂側重量與對重側重量相等時，T1=T2，若不考慮鋼絲繩重量的變化，曳引機只需克服各種摩擦阻力就能輕鬆的運行。但實際上轎廂的重量隨著貨物（乘客）的變化而變化，因此固定的對重不可能在各種載荷下都完全平衡轎廂的重量。因此對重的輕重匹配將直接影響到曳引力和傳動功率。
為使電梯滿載和空載情況下，其負載轉矩絕對值基本相等，國標規定平衡係數K=0．4～0．5，即對重平衡40%～50%額定載荷。故對重側的總重量應等於轎廂自重加上0．4～0．5倍的額定載重量。此0．4～0．5即為平衡係數。
當K=0．5時，電梯在半載時，其負載轉矩為零。轎廂與對重完全平衡，電梯處於最佳工作狀態。而電梯負載自空載（空載）至額定載荷（滿載）之間變化時，反映在曳引輪上的轉矩變化只有土50%，減少了能量消耗，降低了曳引機的負擔。
當量摩擦係數f與繩槽形狀
曳引繩與曳引輪不同形狀繩槽接觸時，所產生的摩擦力是不同的，摩擦力越大則曳引力越大。從使用來看有幾種：半圓槽、V型槽、半圓型帶切口槽。半圓槽f最小，用於復繞式曳引輪。V型輪f最大，並隨著開口角的減小而增大，但同時磨損也增大，而對曳引繩磨損並卡繩。隨著磨損會趨於半圓槽。半圓切口槽f介於二者之間，而其基本不隨磨損而變化，套用較廣。鋼絲繩在繩槽內的潤滑也直接影響摩擦係數，只可用繩內油芯的輕微潤滑，不可在繩外塗潤滑油，以免降低摩擦係數，造成打滑現象，降低曳引力。
曳引繩在曳引輪上的包角
包角是指曳引鋼絲繩經過繩槽內所接觸的弧度，用。表示包角越大摩擦力越大，即曳引力也隨之增大，提高了電梯的安全性。增大包角主要採用兩種方法，一是採用2：1的曳引比，使包角增至180°。另一種是復繞式（為α1+α2）。
曳引機
曳引機電梯曳引鋼絲繩的繞繩方式主要取決於曳引條件，額定載重量和額定速度等因素。它有多種。這些繞法也可看成是不同傳動方式，不同繞法就有不同的傳動速比，也叫曳引比，它是由電梯運行時曳引輪節圓的線速度與轎廂運行速度之比。鋼絲繩在曳引輪上繞的次數可分單繞和復繞，單繞時鋼絲繩在曳引輪上只繞過一次，其包角小於或等於180°，而復繞時鋼絲繩在曳引輪上繞過二次，其包角大於180°。
套用
制動器
電梯採用的是機一電摩擦型常閉式制動器，所謂常閉式制動器，指機械不工作時制動器制動，機械運轉時松閘。電梯制動時，依靠機械力的作用，使制動帶與制動輪摩擦而產生制動力矩；電梯運行時，依靠電磁力使制動器松閘，因此又稱電磁製動器。根據制動器產生電磁力的線圈工作電流，分為交流電磁製動器和直流電磁製動器。由於直流電磁製動器制動平穩，體積小，工作可靠，電梯多採用直流電磁製動器。因此這種制動器的全稱是常閉式直流電磁製動器。
曳引機
曳引機制動器是保證電梯安全運行的基本裝置，對電梯制動器的要求是：能產生足夠的制動力矩，而且制動力矩大小應與曳引機轉向無關；制動時對曳引電動機的軸和減速箱的蝸桿軸不應產生附載入荷；當制動器松閘或制動時，要求平穩，而且能滿足頻繁起、制動的工作要求；制動器應有足夠的剛性和強度；制動帶有較高的耐磨性和耐熱性；結構簡單、緊湊、易於調整；應有人工松閘裝置；噪聲小。
制動器功能基本要求：
①當電梯動力電源失電或控制電路電源失電時，制動器能立即進行制動。
②當轎廂載有125%額定載荷並以額定速度運行時，制動器應能使曳引機停止運轉。
③電梯正常運行時，制動器應在持續通電情況下保持鬆開狀態；斷開制動器的釋放電路後，電梯應無附加延遲地被有效制動。
④切斷制動器的電流，至少套用兩個獨立的電氣裝置來實現。電梯停止時，如果其中一個接觸器的主觸點未打開，最遲到下一次運行方向改變時，應防止電梯再運行。
⑤裝有手動盤車手輪的電梯曳引機，應能用手鬆開制動器並需要一持續力去保持其鬆開狀態。
制動器的構造及其工作原理
制動器的工作原理：當電梯處於靜止狀態時，曳引電動機、電磁制動器的線圈中均無電流通過，這時因電磁鐵芯間沒有吸引力、制動瓦塊在制動彈簧壓力作用下，將制動輪抱緊，保證電機不旋轉；當曳引電動機通電旋轉的瞬間，制動電磁鐵中的線圈同時通上電流，電磁鐵芯迅速磁化吸合，帶動制動臂使其制動彈簧受作用力，制動瓦塊張開，與制動輪完全脫離，電梯得以運行；當電梯轎廂到達所需停站時，曳引電動機失電、制動電磁鐵中的線圈也同時失電，電磁鐵芯中的磁力迅速消失，鐵芯在制動彈簧的作用下通過制動臂復位，使制動瓦塊再次將制動輪抱住，電梯停止工作。
減速器
減速器被用於有齒輪曳引機上。安裝在曳引電動機轉軸和曳引輪轉軸之間。
減速器（箱）的種類及其特點：蝸桿減速器是由帶主動軸的蝸桿與安裝在殼體軸承上帶從動軸的蝸輪組成，其速比可在18～120範圍內，蝸輪的齒數不少於30，其效率不如齒輪減速器，但其結構緊湊，外型尺寸不大。
蝸桿減速器特點：傳動比大，噪音小、傳動平穩，而且當由蝸輪傳動蝸桿時，反效率低，有一定的自鎖能力；可以增加電梯制動力矩，增加電梯停車時的安全性。
聯軸器
聯軸器是連線曳引電動機軸與減速器蝸桿軸的裝置，用以傳遞由一根軸延續到另一根軸上的扭矩，又是制動器裝置的制動輪。在曳引電動機軸端與減速器蝸桿軸端的會合處。
電動機軸與減速器蝸桿軸是在同一軸線上，當電動機旋轉時帶動蝸桿軸也旋轉，但是兩者是兩個不同的部件，需要用合適的方法把它們連線在同一軸線上，保持一定要求的同軸度。
聯軸器的種類：
剛性聯軸器：對於蝸桿軸採用滑動軸承的結構，一般採用剛性聯軸器，因為此時軸與軸承的配合間隙較大，剛性聯軸器有助於蝸桿軸的穩定轉動。剛性聯軸器要求兩軸之間有高度的同心度，連線後不同心度不應大於0.02mm。
彈性聯軸器：由於聯軸器中的橡膠塊在傳遞力矩時會發生彈性變形，從而能在一定範圍內自動調節電動機軸與蝸桿軸之間的同軸度，因此允許安裝時有較大的同心度（允差0．1mm），使安裝與維修方便，同時，彈性聯軸器對傳動中的振動具有減緩作用。
其他機器
曳引電動機
1、能頻繁地起動和制動：電梯在運行中每小時起制動次數常超過100次，最高可達到每小時180～240次，因此，電梯專用電動機應能夠頻繁起、制動，其工作方式為斷續周期性工作制。
2、起動電流較小：在電梯用交流電動機的鼠籠式轉子的設計與製造上，雖然仍採用低電阻係數材料製作導條，但是轉子的短路環卻用高電阻係數材料製作，使轉子繞組電阻有所提高。這樣，一方面降低了起動電流，使起動電流降為額定電流的2．5～3．5倍左右，從而增加了每小時允許的起動次數；另一方面，由於只是轉子短路端環電阻較大，利於熱量直接散發，綜合效果使電動機的溫升有所下降。而且保證了足夠的起動轉矩，一般為額定轉矩的2．5倍左右。不過，與普通交流電動機相比，其機械特性硬度和效率有所下降，轉差率也提高到0．1～0．2。機械特性變軟，使調速範圍增大，而且在堵轉力矩下工作時，也不致燒毀電機。
3、電動機運行噪聲低：為了降低電動機運行噪聲，採用滑動軸承。此外，適當加大定子鐵芯的有效外徑，並在定子鐵芯沖片形狀等方面均作合理處理。
曳引輪
曳引輪是曳引機上的繩輪，也稱曳引繩輪或驅繩輪。是電梯傳遞曳引動力的裝置，利用曳引鋼絲繩與曳引輪緣上繩槽的摩擦力傳遞動力，裝在減速器中的蝸輪軸上。如是無齒輪曳引機，裝在制動器的旁側，與電動機軸、制動器軸在同一軸線上。
（1）曳引輪的材料及結構要求
①材料及工藝要求：由於曳引輪要承受轎廂、載重量、對重等裝置的全部動靜載荷，因此要求曳引輪強度大、韌性好、耐磨損、耐衝擊，所以在材料上多用QT60—2球墨鑄鐵。為了減少曳引鋼絲繩在曳引輪繩槽內的磨損，除了選擇合適的繩槽槽型外，對繩槽的工作表面的粗糙度、硬度應有合理的要求。
②曳引輪的直徑：曳引輪的直徑要大於鋼絲繩直徑的40倍。在實際中，一般都取45～55倍，有時還大於60倍。因為為了減小曳引機體積增大，減速器的減速比增大，因此其直徑大小應適宜。
③曳引輪的構造型式：整體曳引輪分成兩部分構成，中間為輪筒（鼓），外面製成輪圈式繩槽切削在輪圈上，外輪圈與內輪筒套裝，並用鉸制螺栓連結在一起成為一個曳引輪整體。其曳引輪的軸就是減速器內的蝸輪軸。（2）曳引輪繩槽形狀：曳弓舊區動電梯運行的曳引力是依靠曳引繩與曳引輪繩槽之間的摩擦力產生的。
曳引鋼絲繩
曳引鋼絲繩也稱曳引繩，電梯專用鋼絲繩聯接轎廂和對重，並靠曳引機驅動使轎廂升降。它承載著轎廂、對重裝置、額定載重量等重量的總和。曳引機在機房穿繞曳引輪、導向輪，一端聯接轎廂，另一端聯接對重裝置。
曳引鋼絲繩的結構、材料要求
曳引鋼絲繩一般為圓形股狀結構，主要由鋼絲、繩股和繩芯組成。鋼絲繩股由若干根鋼絲捻成，鋼絲是鋼絲繩的基本強度單元；繩股由鋼絲捻成的每股繩直徑相同的鋼絲繩，股數多，疲勞強度就高。電梯用一般是6股和8股。繩芯是被繩股的纏繞的撓性芯棒，通常由纖維劍麻或聚烯烴類（聚丙烯或聚乙烯）的合成纖維製成，能起到支承和固定繩的作用，且能貯存潤滑劑。鋼絲繩中的鋼絲的材料由含碳量為0．4%～1%的優質鋼製成，為了防止脆性，材料中的硫、磷等雜質的含量不應大於0．035%。
鋼絲繩的更換準則
一般可以從以下四個方面來考慮：大量出現斷裂的鋼絲繩。磨損與鋼絲繩的斷裂同時產生和發展。表面和內部產生腐蝕，特別是內產腐蝕，可以用磁力探傷機檢查。鋼絲繩使用的時間已相當長。當然不能隨使用頻率而一概而論，一般安全期最少要有一年，如已經用3～5年就值得考慮，要正確地判定時間，還需從定期檢查的記錄中進行分析判斷。斷絲在各繩股之間均布。在一個捻距內的最大斷絲數超過32根（約為鋼絲繩總絲數的20%）。斷絲集中在一或二個繩股中。在一個捻距內的最大斷絲數超過16根（約為鋼絲繩總絲數的10%）。曳引繩磨損後其直徑小於或等於原鋼絲繩公稱直徑的90%。曳引繩表面的鋼絲有較大磨損或腐蝕。
永磁曳引機
1、高效節能、驅動系統動態性能好：採用多極低速直接驅動的永磁同步曳引機，無需龐大的機械傳動效率僅為70%左右的蝸輪、蝸桿減速齒輪箱；與感應電動機相比，無需從電網汲取無功電流，因而功率因數高；因沒有激磁繞組沒有激磁損耗，故發熱小，因而無需風扇、無風摩耗，效率高；採用磁場定向矢量變換控制，具有和直流電動機一樣優良的轉矩控制特性，起、制動電流明顯低於感應電動機，所需電動機功率和變頻器容量都得到減小。
曳引機
曳引機4、使用壽命長、安全可靠：電機無需電刷和集電環，故使用壽命長，且無齒輪箱的油氣，對環境污染少。
5、運行維護費用少 ：無刷、無減速箱、維護簡單。
相對於有齒輪式曳引機，永磁同步曳引機具節能環保之絕對優勢，此於歐洲日本早有認知，近來於中國業界亦多有論述。除以上客戶端能明顯體認之優點外，於安全性之層面：因結構簡化，具剛性直軸制動的特點，提供全時上下行超速保護能力外，利用永磁電機的反電動勢特點，實現蝸輪蝸桿之自鎖功能，為電梯系統與乘客提供多層安全防護。於套用面之層面：因永磁同步曳引機小型化及薄型化特點，對電梯配置安排及與建築物間整合空間的搭配性，大大提升，相信對建築設計師提供更大的彈性設計空間，間接改善人於建物空間中之使用機能與品質。
相關資料
工作條件
海拔高度不超過1000米
機房內空氣溫度應該保持在5攝氏度到40攝氏度
環境空氣中不含有腐蝕性，易燃性的氣體
供電電壓波動於額定值偏差不超過百分之正負7，工作頻率波動與額定值偏差不超過百分之正負1
機房要求有良好的照明的消防設備
安裝
擱機梁採用普通工字鋼或槽鋼，其強度必須符合電梯標準的有關規定，安裝水平度1/1000。曳引機底座與安裝平面等結合處在擰緊螺栓前必須用塞尺檢查是否存在間隙，如有間隙用墊片墊實，任何形式的間隙都將影響曳引機或電梯的運行功能。
潤滑
加注潤滑油時應加之油表指示位置，過少的油量會導致潤滑困難，過多可能會導致滲油。使用礦物油時第一次換油應在新機運行400小時左右進行，如使用合成油則應在運行700小時左右換油。以後根據曳引機的運行狀況每隔2000-3000小時（最長不超過12-18月）更換礦物油，每隔3000-4000小時（最長應不超過24-36月）
更換合成油
檢查
潤滑油是否加至油標位置
手動松閘，手動盤車看曳引機運轉是否；靈活
按要求接線，開機運轉（此項工作必須在加油20分鐘後進行，否則易損壞軸承）。檢查曳引機運轉是否正常（重點檢查也緊急噪音及振動）
維修
曳引機外表面應保持清潔，防止塵垢，定期用乾淨的棉絲擦拭制動輪和曳引輪工作面
定期檢查制動器的工作情況，如有必要應及時調整及更換，並注意電磁圈身為不超過90k
定期檢查曳引輪的磨損情況。
按照曳引機使用維護說明進行定期維護保養。
