电梯结构与原理：轿厢结构及受力情况分析

电梯轿厢是装载乘客或货物，为方便出入而设有门装置的箱形结构部件，是与乘客或货物直接接触的，也是唯一为乘客所看见的电梯结构部分。电梯用途不同，在具体结构及外形上将有一定的差异，如观光梯外形常做成菱形、圆形，超高速电梯的外形做成流线型。

轿厢总体结构由轿厢架和轿厢体组成，如图3-1所示。有些轿厢还有安全窗或安全门。另外，安装在电梯轿厢上的附件还有轿顶操纵箱、轿顶护栏、门机组件、风扇、导靴及安全钳组件等。

图3-1　轿厢总体结构

1—门机组件；2—导靴安装位置；3—绳头组合；4—轿厢架；
5—轿厢体；6—安全钳操作拉杆；7—安全钳。

1.轿厢架

轿厢架作为承重结构件，制作成一个金属框架，一般由上梁、下梁、立梁和拉条等组成，如图3-2所示。这些构件采用型钢或板材折边压制而成，通过搭接板用螺栓结合，可拆装，以便进入井道组装。上梁、下梁、立梁之间一般采用螺栓连接。在上、下梁的两端有供安装轿厢导靴和安全钳的位置，在上梁中部设有安装轿顶轮或绳头组合装置的安装板，上梁上还装有安全钳操作拉杆和电气开关，在立梁（侧立柱）上留有安装轿厢壁板的支架并排布有安全钳操纵拉杆等。

图3-2　轿厢架

1—上梁；2—立梁；3—拉条；4—下梁。

轿厢架主要承受轿厢自重和所有载荷的重量，要求具有良好的刚性和强度来承受载重，还要保证因电梯运行超速导致安全钳制动时的制动力、轿厢坠落与底坑内缓冲器相撞的冲击力作用时不致损坏，同时要求轿厢架的上梁、下梁在轿厢满载时最大挠度应小于其跨度的1/1 000。

目前，常见的轿厢架有两种基本构造：

（1）对边形轿厢架，如图3-3所示，适用于具有一面或对面设置轿门的电梯。这种形式的轿厢架受力情况较好，适合较重载荷情况，大多数电梯采用此种结构方式。

（2）对角形轿厢架，如图3-4所示，常用在具有相邻两边设置轿门的电梯上。这种轿厢架受力情况较差，重型电梯应尽量避免采用。

图3-3　对边形轿厢架

图3-4　对角形轿厢架

2.轿厢体

轿厢体，即轿厢，在轿厢整体结构中，轿厢由薄金属板经压制成型组合成一个箱形结构，由轿底、轿壁、轿顶及轿门等组成，如图3-5所示。(https://www.xing528.com)

图3-5　轿厢结构

1—轿厢拉条；2—安全钳拉杆；3—上梁；4—立梁；5—轿顶；6—轿壁；7—轿底。

轿底框架采用槽钢和角钢焊接而成，并在上面铺设一层钢板或木板形成完整的底面，有时还会在其上再粘贴一层塑料地板或装饰材料来改善美观程度。轿壁由薄钢板经压制成型的壁板用螺栓连接拼合而成，每块壁板的中部有特殊形状的加强筋，以增强轿壁的强度和刚性，在每块壁板的拼合接缝处，大多配装有装饰嵌条，以增强轿壁的强度和刚性，在每块壁板的拼合接缝处，大多配装有装饰嵌条，既增加美观程度，又减少两块壁板间因振动而产生的噪声；轿内壁板面上通常贴有一层防火塑料板或者是制有图案、花纹的不锈钢薄板，也有把轿壁填灰磨平后再喷漆的；对于观光电梯，则采用高强度玻璃制作轿壁，保证乘客视线开阔；轿壁之间以及轿壁与轿顶、轿底之间，一般采用螺钉连接；轿顶的结构与轿壁相似，要求能承受一定的重量（电梯检修工须在轿顶工作），并有防护栏以及根据设计要求设置的安全窗，轿顶下面装有装饰板或吊顶装饰物，在装饰板的上面安装照明灯、风扇。

（1）轿顶

轿顶由厚度为1.2～1.5 mm的钢板压制成槽形结构拼合而成。根据GB 7588—2003《电梯制造和安装安全规范》规定，轿顶的任何位置要能承受两个人的体重，每个人按0.20 m×0.20 m面积上作用1 000 N的力，应无永久变形；在轿顶壁上将300 N的力均匀作用在5 cm2的圆形或方形面积上，壁板应无永久变形，弹性变形不大于15 mm；距离轿顶外侧边缘水平方向上存在超过0.30 m的自由距离时，轿顶应装设护栏；护栏应由扶手、0.1 m高的护脚板和位于护栏高度一半处的中间栏杆组成；对于轿内操作的轿厢，轿顶上应设置活板门（即安全窗），其尺寸应不小于0.35 m×0.50 m，该活板门应有手动锁紧装置，可向轿外打开，活板门打开后，电梯的电气联锁装置被触发，使轿厢无法运行（或在运行中停车），以保证安全，同时轿顶还应设置排气风扇和检修开关，并装设急停开关和电源插座，供检修人员在轿顶工作时使用；轿顶靠近对重的一面应设置防护栏杆，其高度不超过轿厢架的高度。在轿厢内部，往往还会制作装饰吊顶，吊顶上需考虑留有照明光源和通风口，并不得因吊顶的原因导致安全窗无法使用。

（2）轿厢壁

轿厢壁，又称轿壁，其结构和用材与轿顶基本相同。轿壁间及轿壁与轿顶、轿底间采用螺钉紧密连接成为整体。轿壁的高度方向一般为整块结构，宽度则根据轿厢尺寸由数块拼合而成，结合部位嵌入软质装饰条，既可以保持美观，同时可有效减少壁板振动所造成的噪声。为了减少噪声与振动，有时在靠向井道内壁一侧的轿壁板上要粘贴隔音减振材料。

为了保证使用安全，轿壁必须有足够的强度。GB 7588—2003规定，轿厢内任何位置壁板，将300 N的力均匀作用在5 cm2的圆形或方形面积上，壁板应无永久变形，弹性变形不大于15 mm。

当两台以上电梯共设在一个井道中时，为了应急需要，可在两轿厢相对的侧壁上开设安全门。安全门只能向轿厢内开启，并装有联锁开关。当门开启时，触发电梯控制电路，电梯停止运行。门的宽度不小于0.4 m，高度不小于1.5 m。

（3）轿底

轿底是电梯载荷的直接承载部分，它由轿底框架和底板组成。框架多采用槽钢和角钢焊接而成，并在其上铺设3～4 mm的钢板（花纹钢板）。普通客梯、医用电梯等大多在钢板上铺设塑料地板，对于高档豪华梯，则多在钢板上铺设一层木板，并在木板上铺放地毯。

对于舒适程度要求较高的电梯，往往在电梯轿顶、轿底及轿架之间加设橡胶缓冲块，以改善电梯运行时的平稳性并降低噪声。

3.轿厢与曳引绳的连接方式

轿厢与曳引绳的连接方式因曳引比不同而不同。如图3-6所示，曳引比为1∶1时，曳引绳通过绳头组合、绳头板分别与轿厢上梁和对重架连接；如图3-7所示，曳引比为2∶1时，曳引绳分别通过轿顶反绳轮、对重反绳轮与轿厢、对重架连接，而绳头又通过绳头组合、绳头板后连接到机房承重梁上。

图3-6　通过绳头组合连接轿厢示意图

1—轿底；2—立梁；3—拉杆；4—底梁；
5—上梁；6—绳头组合。

图3-7　通过反绳轮连接轿厢示意图