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项目二电梯基础知识

电梯结构与原理教案

授课节次

第2、3次

授课题目

项目二：

电梯的基础知识

授课时间

第3周星期第3.4.5.6节；机电1141、1142、1152班。

授课方式

讲述

所属专业

电梯工程技术

教学目的

与要求

【知识目标】

1、电梯的定义

2、电梯的整体结构

3、电梯的主要参数

【能力目标】

1、让学生了解电梯的定义和，

2、电梯的整体结构。

3、了解电梯的主要参数。

4、上网查找电梯。

【素质目标】

学习认真、仔细，有协作精神。

教学重点

1、电梯的定义

2、电梯的整体结构

3、电梯的主要参数

教学难点

1、电梯的定义

2、电梯的整体结构

3、电梯的主要参数

教学方法

与手段

采用讲述、讨论的方法还借助演示视频,一方面可以使课堂生动,另一方面可以腾出大量时间加强对重难点知识的讲解,增强学生对知识的理解,同时提高他们对本课程的兴趣.讲授教学法

教具用具

参考资料

课件；教案等

教

学

过

程

组

织

【新课导入】

播放一段电梯的视频，提问什么叫电梯，电梯与扶梯有什么样的区别？

【内容讲解】

电梯，，，服务于规定楼层的固定式升降设备。

它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。

轿厢尺寸与结构型式便于乘客出入或装卸货物。

《7024-2008电梯、自动扶梯、自动人行道术语》

电梯，服务于建筑物内若干特定的楼层，其轿厢运行在至少两列垂直于水平面或与铅垂线倾斜角小于15°的刚性导轨运动的永久运输设备。

1、额定载重量（㎏）：

电梯设计所规定的轿厢内最大载荷。

2、轿厢尺寸（㎜）：

轿厢内部尺寸：

宽×深×高。

3、轿厢型式：

单面开门、双面开门或其他特殊要求，包括轿顶、轿底、轿壁的表面处理方式，颜色选择，装饰效果，是否装设风扇、空调或电话对讲装置等。

4、轿门型式

常见轿门有栅栏门、中分门、双折中分门、旁开门及双折旁开门等。

5、开门宽度（㎜）

轿厢门和层门完全开启时的净宽度。

6、开门方向

对于旁开门，人站在轿厢外，面对层门，门向左开启则为左开门，反之为右开门；两扇门由中间向左右两侧开启者称为中分门。

7、曳引方式

即曳引绳穿绕方式，也称为曳引比，指电梯运行时，曳引轮绳槽处的线速度与轿厢升降速度的比值。

8、额定速度（）

电梯设计所规定的轿厢运行速度。

9、电气控制系统

包括电梯所有电气线路采取的控制方式、电力拖动系统采用的型式等方面。

10、停层站数

凡在建筑物内各楼层用于出入轿厢的地点称为停层站，其数量为停层站数。

11、提升高度（㎜）

由底层端站楼面至顶层端站楼面之间的垂直距离。

12、顶层高度（㎜）

由顶层端站楼面至机房楼面或隔音层楼板下最突出构件之间的垂直距离。

13、底坑深度（㎜）

由底层端站楼面至井道底面之间的垂直距离。

14、井道高度（㎜）

由井道底面至机房楼板或隔音层楼板下最突出构件之间的垂直距离。

15、井道尺寸（㎜）

井道的宽×深。

2.3电梯分类

1、乘客电梯

为运送乘客而设计的电梯，

代号。

2、载货电梯；

主要为运送货物而设计的电梯，

通常有人伴随，代号。

3、客货电梯

以运送乘客为主，但也可运送货物的电梯，代号。

主要是用作运送乘客，但也可运送货物的电梯。

它与乘客电梯的主要区别是轿厢内部装饰不及乘客电梯，一般多为低速。

4、病床电梯、医用电梯

为运送病床（包括病人）

及医疗设备而设计的电梯，

代号。

5、住宅电梯

供住宅楼使用的电梯，

代号。

6、杂物电梯；

只能运送图书、文件、食品等少量货物，

不允许人员进入

的电梯，代号。

二）、电梯运行速度

1、低速梯：

轿厢额定速度小于等于1的电梯，通常用于10层以下的建筑物，多为客货两用梯或货梯。

2、中速（快速）梯：

轿厢额定速度大于1且小于2的电梯，通常用于10层以上的建筑物内。

3、高速梯：

轿厢额定速度自2起且小于3的电梯，通常用于16层以上的建筑物内。

4、超高速梯：

轿厢额定速度大于等于3的电梯，通常用于超高层建筑物内。

【课内实训】

【课堂小结】

1、电梯的定义

2、电梯的主要结构。

3、电梯的主要参数；

4.电梯的分类

【作业布置】

1.电梯结构与原理书本P48页2-1

2、课后，上网查阅相关资料，了解电梯的结构

【教学后记】

学生刚接触电梯专业课程，学习积极性较高，同时比较感兴趣。

授课节次

第4、5次

授课题目

任务三：

电梯的型号及性能

授课时间

第4周星期第5.6节；电梯1151班；2401室。

授课方式

讲述

所属专业

电梯工程技术

教学目的

与要求

【知识目标】

1、电梯的型号

2、电梯的性能要求

3、电梯与建筑物的关系

【能力目标】

4、让学生了解电梯的定义和，

5、电梯的整体结构。

6、了解电梯的主要参数。

4、上网查找电梯。

【素质目标】

学习认真、仔细，有协作精神。

教学重点

1、电梯的型号

2、电梯的性能要求

3、电梯与建筑物的关系

教学难点

1、电梯的型号

2、电梯的性能要求

3、电梯与建筑物的关系

教学方法

与手段

采用讲述、讨论的方法还借助演示视频,一方面可以使课堂生动,另一方面可以腾出大量时间加强对重难点知识的讲解,增强学生对知识的理解,同时提高他们对本课程的兴趣.讲授教学法

教具用具

参考资料

课件；教案等

教

学

过

程

组

织

【新课导入】

回忆上节课的内容，喊两个学生回答问题？

电梯的定义，电梯的分类？

【内容讲解】

（一）、电梯型号编制方法的规定

城建部1986年颁布45-86《电梯、液压梯产品型号编制方法》中，对电梯型号的编制方法作了如下规定：

电梯、液压梯产品的型号由类、组、型、主参数和控制方式等三部分代号组成；第二、三部分之间用短线分开。

第一部分是类、组、型和改型代号，类、组、型代号用具有代表意义的大写汉语拼音字母表示。

产品的改型代号按顺序用小写汉语拼音字母表示，置于类、组、型代号的右下方，如无可以省略不写。

（二）、电梯产品型号示例：

1000/2.5：

含义：

交流调速乘客电梯。

额定载重量1000㎏，额定速度2.5，集选控制。

1000/1.6：

含义：

直流乘客电梯。

额定载重量1000㎏，额定速度1.6，集选控制

2.5电梯的性能要求

一）、安全性

安全运行是电梯必须保证的首要指标，是由电梯的使用要求所决定的，在电梯制造、安装调试、日常管理维护及使用过程中，必须绝对保证的重要指标。

为保证安全，对于涉及电梯运行安全的重要部件和系统，在设计制造时留有较大的安全系数，设置了一系列安全保护装置，使电梯成为各类运输设备中安全性最好的设备之一。

（二）、可靠性

可靠性是反映电梯技术的先进程度与电梯制造、安装维保及使用情况密切相关的一项重要指标。

反映了在电梯日常使用中因故障导致电梯停用或维修的发生几率，故障率高说明电梯的可靠性较差。

（三）、平层准确度

电梯的平层精度是指轿厢到站停靠后，其地坎上平面对层门地坎上平面之间在垂直方向上的距离值，该值的大小与电梯的运行速度、制动距离和制动力矩、拖动方式和轿厢载荷等有直接关系。

目前我国规定各类不同速度的轿厢，平层精度必须达到要求，对平层精度的检测，应该分别以轿厢空载和满载作上、下运行，停靠同一层站进行测量，取其最大值作为平层精度。

1、当电源保持为额定频率和额定电压、电梯轿厢在50%额定载重量时，向下运行至行程中段（除去加速和减速段）时的速度，不得大于额定速度的105%，且不得小于额定速度的92%。

2、乘客电梯起动加速度和制动减速度最大值均不应大于1.52。

3、当乘客电梯额定速度为1.0＜V≤2.0时，其平均加、减速度不应小于0.482；

当乘客电梯额定速度为2.0＜V≤2.5时，其加、减速度不应小于0.652。

4、乘客电梯的开关门时间要求。

5、振动、噪声与电磁干扰。

6、节约能源。

2.7电梯与建筑物的关系

（一）、电梯对建筑物的一般要求

1、机房

（1）、机房面积：

机房面积与机房中排布安放的设备尺寸、数量、检修空间等有极大关系，目前各电梯厂家的产品各不相同，机房面积也会有很大区别。

一般机房有效面积是井道面积的2倍以上，交流低速梯为2～2.5倍，直流快速梯为2.5～3.5倍，大型轿厢的电梯在不影响设备维护检修保养的前提下，机房面积不受上述限制。

（2）、机房高度：

机房高度是机房地面至机房顶板之间垂直距离，它同样与机房内安置的设备有关。

载客电梯与医用电梯机房的高度应大于3m，货梯机房高度应大于2.5m，杂物梯机房高度不小于1.8m。

2、井道

井道多采用钢筋混凝土结构，井道壁应该是垂直的，每层中垂直度误差小于5㎜，井道总高范围上垂直度误差小于10㎜。

一般而言，井道内壁与轿厢外壁的距离不小于200㎜，与对重距离不小于350㎜；当对重装置采用刚性导轨时，对电梯井道尺寸建筑偏差作出如下规定：

高度≤30m的井道尺寸偏差为0～25㎜；30m＜高度≤60m的井道尺寸偏差为0～35㎜；60＜高度≤90m的井道尺寸偏差为0～50㎜。

井道顶层高度必须保证，其目的是防止电梯运行中冲顶超位，或避免电梯检修人员在轿顶工作时被挤伤。

3、底坑

底坑深度根据轿厢额定速度、轿厢底部结构、导靴与安全钳结构、缓冲器的结构型式等，按照有关规定来确定。

底坑在施工中，必须能够防水，并且设有排水设施，要充分考虑维修人员在底坑中的作业需要，底坑中还要考虑安装缓冲器的固定底座，必要时设置上下底坑用的梯子。

（二）、电梯主参数、轿厢与井道、机房型式和具体要求

电梯与建筑物间关系密切，加之电梯的各部分设施分散置于机房、井道、各层站、底坑等处，各电梯对其具体的安装均有要求。

所以要使一部电梯具有良好的使用效果，除保证制造质量外，还需做好电梯与井道建筑结构的设计及它们之间的相互协调配合。

2.7.3电梯主要参数的选型与配置

电梯选型是对电梯品牌与供应商、电梯型号规格、电梯性能档次、电梯生产质量及售后服务等多方面进行选择；电梯配置是根据建筑的实际情况进行全面综合分析，确定电梯主参数（包括电梯数量、载荷、速度等）和类型、电梯布置形式等，电梯选型与配置不仅要满足整个建筑功能上的需求，还要考虑乘客使用的方便性和舒适性。

1、电梯选型配置过程

（1）、根据建筑物的不同用途确定不同的电梯类别；

（2）、根据建筑物的形状和出入口位置，确定电梯的布置位置；

（3）、根据建筑物的用途和乘坐人数进行交通流量分析，确定电梯（含消防梯）主参数，包括电梯数量、额定载荷和额定速度等；

（4）、确定电梯的水平和垂直布置形式（包括分区、空中大厅和双层轿厢的选定等）；

电梯交通流量分析的计算步骤：

第一步，估算建筑物的总人数

办公楼：

8-12平方米/人；住宅楼：

3.5人/户；医院住院大楼：

3人/床；宾馆：

1人/床（高档宾馆0.8人/床）；学校：

0.8-1.2平方米/人。

第二步，确定电梯的数量

住宅楼：

50户/台；出租办公楼：

2800-3400平方米/台；公司专用楼：

2000-2600平方米/台；宾馆：

100个房间/台。

第三步，确定电梯的服务方式

电梯的操纵控制方式有集选控制，并联控制，群控。

目前，单梯一般采用微机集选控制，2-3台电梯采用并联，更多电梯时采用群控。

第四步，确定电梯的速度

一般情况下，设定15层以上的大楼电梯从基站直驶到最高服务层站所需的时间，最理想的应控制在30秒内，根据目前我国的情况，建议该时间宜控制在45秒内。

电梯速度选择的基准尺度。

10层以下1.5；10-20层1.75-2；20-30层2.5-3；30-40层4；40-50层5；50-60层6。

【课内实训】

【课堂小结】

1、电梯的型号

2、电梯的性能要求。

3、电梯与建筑物的关系；

4.电梯的选购

【作业布置】

2.电梯结构与原理书本P48页2-2

2、课后，上网查阅相关资料，了解电梯的结构

【教学后记】

学生接触电梯专业课程了解电梯行业比较乐观，学习积极性较高，同时比较感兴趣。

授课节次

第6次

授课题目

任务四：

电梯的选型与配置

授课时间

第5周星期2第1.2节；电梯1151班；室。

授课方式

讲授

所属专业

电梯

教学目的

与要求

【知识目标】

1、机房、井道、底坑的相关概念

2、电梯的选型与配置

【能力目标】

1、掌握机房、井道。

底坑的相关概念

2、撞我电梯的选型与配置的原则。

【素质目标】

1、了解电梯的机房、井道、底坑的相关概念以及电梯的选型与配置

2、培养学生不怕脏、不怕累的职业精神。

教学重点

1、机房、井道、底坑的相关概念

2、电梯的选型与配置

教学难点

1、机房、井道、底坑的相关概念

2、电梯的选型与配置的原则。

教学方法

与手段

多媒体教学、动画、教学视频

教具用具

参考资料

《电梯结构与原理》贺德明等编著中山大学出版社

《电梯结构原理及安装维修》陈家盛主编机械工业出版社2011版国家级规划教材

教

学

过

程

组

织

【新课导入】

【复习】

1、电梯的相关参数及技术要求。

【内容讲解】

1电梯选型与配置

电梯选型是对电梯品牌与供应商、电梯型号规格、电梯性能档次、电梯生产质量及售后服务等多方面进行选择；电梯配置是根据建筑的实际情况进行全面综合分析，确定电梯主参数（包括电梯数量、载荷、速度等）和类型、电梯布置形式等，电梯选型与配置不仅要满足整个建筑功能上的需求，还要考虑乘客使用的方便性和舒适性。

每座建筑物有不同的用途和功能，其规模结构不同，人流特点和数量也不同，根据上述的实际情况，各电梯公司有不同的计算方法和标准来进行选型匹配。

电梯配置方案的确定是一个复杂的过程，这里仅给出一般建筑物常规的电梯配置规则供参考，另外还必须注意在确定电梯方案时同电梯供应商作细致的沟通与协商。

1）、电梯选型配置过程

电梯选型配置过程一般有如下几个步骤

（1）、根据建筑物的不同用途确定不同的电梯类别；

（2）、根据建筑物的形状和出入口位置，确定电梯的布置位置；

（3）、根据建筑物的用途和乘坐人数进行交通流量分析，确定电梯（含消防梯）主参数，包括电梯数量、额定载荷和额定速度等；

（4）、确定电梯的水平和垂直布置形式（包括分区、空中大厅和双层轿厢的选定等）；

（5）、了解电梯产品的制造质量与性能、安装质量、售后服务质量、维修保养质量和销售价格等，确定电梯品牌；

（6）、了解不同型号电梯所具备的基本功能，并根据建筑物档次和服务人群的需要，对提供的可选功能进行选择；

（7）、根据电梯服务对象和安装场合不同，可提出装潢要求，或对电梯供应商提供的装潢实例进行选择。

具体流程见图2-9所示：

N

Y

图2-9电梯选型与配置流程图

2）、电梯布置的位置

从提高运送效率、缩短候梯时间以及降低建筑费用的方面综合考虑，所有电梯集中安排在建筑物中心地带最为合适。

如果电梯分散布置在建筑物的不同地区，将对运送效率产生不利影响。

另一方面电梯是大部分出入建筑物的人员经常使用的交通工具，所有必须设置在容易看到、方便使用的地方。

但是当建筑物有几个进出口或建筑物的宽度、深度超过80m时，就需要将电梯分成2组或更多组，以缩短乘客的步行距离。

3）、电梯配置基础知识

（1）、电梯配置的评价指标

◆输送能力：

在给定的时间周期内（一般为5分钟），单梯或群梯能够运送的乘客数占建筑物内总人数的百分比；

◆平均运转间隔时间：

当一台电梯时，指一天内空轿厢相邻两次离开主楼层的时间间隔平均值，对n台群控电梯时，上述时间需除以n；

◆乘客候梯的烦躁程度：

超过乘客心理承受候梯时间时，乘客就会烦躁和不耐烦，乘客候梯的烦躁程度与实际候梯时间的平方成正比。

◆乘客的平均等待时间：

乘客的平均等待时间为平均运转间隔时间的一半。

（2）、电梯配置的概念

◆上行高峰期：

电梯以主端站为起点，一天内主要用于作从主端站向以上各楼层输送乘客的时期。

◆下行高峰期：

电梯以主端站为终点，一天内电梯主要用作从以上各楼层向主端站输送乘客的时期。

◆分区运行：

将高层或超高层建筑分成若干停层区（低、中、高），电梯分区运行或隔层停靠。

◆分组运行：

将相邻几台电梯分成一组，他们具有共同的运行参数和目的层站区，控制系统采用群控系统。

◆空中大厅：

在高层或超高层建筑的一定高度上，设置几个空中候梯大厅，有电梯从主端站将乘客运送至此，然后乘客再根据需要转换各分区电梯。

表2-9各类建筑物输送能力与电梯数量（参考）

建筑类型

5分钟输送

能力%

平均运转间隔时间s

每台电梯适用面积

（3楼以上）㎡

每台电梯适用人数

（3楼以上）人

办公建筑

超高层

20～25

＜30

1200～1600

200

高层

15～20

30～35

1500～2000

250

中低层

10～15

35～40

2000～2400

300

住宅建筑

5～7

50～80

50～60户

250

宾馆、酒店

高级

10～11

＜35

100～150

间客房/台

150～200

中级

9～10

＜40

150～200

间客房/台

200～250

医院和医疗中心

20

＜40

80张病床/台

（3）、电梯主参数的确定

在购买电梯时，建筑商必须提供给电梯供应商井道土建图纸（含提升高度、顶层高度、底坑深度、层间距、停层站数、机房位置尺寸等），同时需要综合考虑建筑物的规模、用途、人员交通流量等各种因素，确定一些必要的电梯主参数。

计算电梯系统输送能力，主要体现在电梯数量、额定速度和额定载重量上，其中电梯数量对输送能力影响最大，其次是额定载荷，最后是额定速度，在确定这些参数时，需要按数量、载荷、速度的优先顺序一并考虑。

◆电梯数量：

根据建筑物内人员数量来计算，用最少的投资完成最大的运输需求。

不同的建筑物和不同地区有不同的标准，一般的办公大楼大约按照每百人0.3～0.5台之间。

随着人们生活水平的提高，此参数也会逐步提高。

◆额定载荷：

电梯数量和额定载荷参数是互相影响的，两参数的搭配必须合理。

配置一台1600㎏的电梯与配置一台1000㎏和一台630㎏的电梯相比，虽然前者可以节省建筑面积和电梯成本，但其平均运转间隔时间加大，维修保养不便；后者虽然占用的建筑面积和电梯成本比前者大，但输送能力大幅提高，平均运转间隔时间缩短，电梯维修保养也不会影响乘客的正常使用。

额定载荷确定后，轿厢面积就确定了，配合建筑物的规划，根据需要选择最优的井道截面积和形状。

◆额定速度：

电梯的提升高度和建筑物的用途是确定电梯额定速度的主要因素。

当电梯每层均停或隔层停靠时，为提高电梯的输送能力一味地提高电梯的额定速度是不适当的。

当建筑物有分区或有空中大厅设置时，直达电梯额定速度的增加会显著增加电梯的输送能力。

4）、中低层建筑的电梯配置

中低层建筑一般较高层建筑客流量相对少，通常只有1～2组电梯，梯组一般为每层都停或隔层停靠，所以电梯配置相对比较简单。

根据所要求的平均运转间隔时间、建筑物内总人数和电梯服务层站的不同，所确定的电梯数量、额定载荷和额定速度也不同，并且它们之间的搭配方式也不同。

而对于相同参数的情况时，还要考虑电梯的布置位置和维修保养情况。

5）、高层和超高层建筑的电梯配置

（1）、水平布置形式

高层和超高层建筑所需电梯数量较多，所以对电梯水平布置形式的要求较高，一般采用分组的方式，将电梯分为两组或更多组，以提高输送能力。

每组电梯所需数量以所需服务楼层数和服务人数为基础来确定。

每组内各电梯所服务的楼层数应相等，并且应在功能和结构上尽可能相似，服务楼层不同会导致服务水平下降。

另外住宅、宾馆和类似建筑物的候梯厅不要离寓所和房间太近。

为提高建筑物的利用效率，电梯井道的尺寸应尽可能小。

在对建筑物作了详细的客流分析以后，按照所确定电梯的数量，首先对电梯进行水平布置形式的确定。

（2）、垂直布置形式

对于高层和超高层建筑，电梯的数量较多，停层站数比较多，所以要特别注意电梯的垂直布置形式。

垂直布置形式主要有三种：

全层停靠、隔层停靠、分区停靠。

全层停靠时电梯平均运转间隔时间较长，效率较低。

隔层停靠分奇数层停靠和偶数层停靠。

高层和超高层建筑一般采取分区的形式，并配以空中大厅的结构，这样可以提高运输能力，并充分利用建筑空间。

◆分区的原则：

分区时，主端站是一个单独分区，普通轿厢为单层区段，双层轿厢时为双层区段，主端站服务优先是整个电梯系统的重要特点。

其余各区的停层数以10层站左右为宜。

如果每区有太多停层站数，在遇到上下行高峰时，对于及时运送所有乘客将是一个非常困难的事。

而每区有太多的停层站数时，电梯和建筑物空间利用率会降低。

◆分区的优点：

首先可以减少电梯的停站数，低层区可降低电梯额定速度，费用相对便宜；其次因服务楼层减少，运转一周的时间相对缩短，输送能力提高，电梯台数减少，降低成本；第三是高层区有直达区，可发挥高速效果，缩短高层区乘客的乘梯时间，提高输送效率；第四是中低层电梯井道上部可以增加很多可利用空间。

◆分区注意事项：

在基站候梯厅必须明示每台梯的服务楼层；公共楼层（如餐厅、会议室）布置受到一定限制；同一公司或部门在建筑物内要避免使用两个分区；人流分布的变化会影响电梯的运输效率；小规模建筑物最好不要分区运行，台数减少会使平均运转间隔时间和等待时间增加；人员集中的楼层需放置在低层楼区，便于节能和提高效率。

◆空中大厅设置：

高层和超高层建筑中，使用大载荷高速或超高速电梯把乘客直接输送到空中大厅，然后乘客在空中大厅中转换各区域电梯到达目的层。

空中大厅内转换电梯的配置有2种方式：

上升方式，即只有向上方向的转换电梯；上升和下降方式，即上升和下降方向的转换电梯都有。

空中大厅虽然会增加电梯台数，但能节省电梯井道占用空间，增加建筑的有效面积，提高利用率。

◆双轿厢配置：

采用双层轿厢其实相当于两个隔层停靠分区的电梯，可以说双层轿厢是一种转型的分区运行方式。

上层轿厢在偶数层站停靠，下层轿厢在奇数层站停靠，所以停层站数减少了一半，额定载荷增加一倍，电梯井道的利用率提高。

双层轿厢电梯一般作为从主端站到空中大厅的直达电梯使用。

若多台双层轿厢电梯再按分区运行，将更能体现出双层轿厢的优势。

在使用双层轿厢时，需在主端站的双层轿厢附近设置自动扶梯以方便乘客进入上层轿厢。

【课堂小结】

1、电梯的机房，井道、底坑相关要求；

2、电梯的选型和配置

【作业布置】

电梯的机房的技术要求

电梯的主参数的确定

【教学后记】