电梯维修保养

　摘要：电梯主要由机械、拖动回路、电气控制部分组成。拖动系统也可属于电气系统，因而电梯的故障,可分为机械故障和电气故障。遇到故障时，首先应做维修的安全方案，确保电梯检修工作状态时的安全。然后确定故障属于哪个系统，是机械系统还是电气系统，再确定故障是属于哪个系统的哪一部分，接着再判断故障出自于哪个元件或哪个动作部件的触点上。本文通过分析电梯的原理，发现状况，经常出现的故障，为电梯维护工作者总结和提供了具有借鉴价值的实际经验，可以提蒿电梯的维修速度，为用户提供更高水平的电梯安全服务。

　关键词：电梯；故障；维修

　第一章引言

随着当前建筑物建设的信息化和智能化发展，电梯不仅要具备最基本的垂直起降运输能力，同时还应不断提升电梯在运行过程中的舒适度与使用效率，对于电梯的运行控制，切入点是电梯智能化，评判电梯服务的优质化，不只局限于候梯时间，还要考虑电梯本身的节能及功效问题。釆取合理的配置方法运用远程的监控模式自身的故障诊断、节能降低对环境的污染等。本文中主要是对电梯的升降控制模式和电梯的整个运行过程中的控制进行研究，提出基于PLC控制的优化控制。当今电梯的逻辑控制已经从相对老式的继电器接触转换为当今的可编程控制器，控制的模式方法从比较简单的手柄控制、信号控制发展成为集成选控模式、并联集成控制模式、群体控制等方式，并且使其安全性能和拖动技术也得到了最大提升。直流电梯在能耗上消耗比较大，且其故障多、维修难度大。因此，交流电梯的良好性能直接替代了直流电梯，液压模式的电梯在运行上比较平稳，机房的位置设置比较灵活，但运行的行程比较短，液压电梯的这些特点使其在提升距离较小的场所被广泛应用。超高速电梯的数目、样式都很多，目前电梯的解决能力和模式有进一步提高，市道上大多半电梯釆取微机控制技术，尽可能保证客户提出的要求。比如紧急状况下的停车控制，防止误操作的保护系统及消防员的专用电梯等等。在电梯的机械传动性能方面，当前国际加工能力在快速提升，目前斜/行星齿轮的传动被广泛的运用和推广到电梯的开发使用中，出现了变化多样的电梯传动方式。除此之外，电梯的智能群体控制技术模式也被得到广泛的采纳。

　第二章电梯的发展现状

　　2.1电梯发展史

第一台电梯出现在1887年，是由X的奥迪斯设计的。在世界上第一台以直流电动机为传动的基础上，1900年出现了使用交流电动机为传动的电梯，这是人类在电梯的设计创造史上又一进步。瑞士的一家公司在1902年制造了首台按钮式的自主化电梯，该电梯可以实现全智能自主运行，提升了电梯在运行过程中运送功能以及安全方面的机能。现在高层建筑越来越多，电梯的设计工艺水平在不断的发展，对电梯设计要求在不断提升。在1900年，第一台手扶的电梯出现，经过50年的发展后，在1950年又设计出了一款观光电梯安装在高层建筑物外供人们乘坐观光风景，乘客乘坐观光电梯在浸提的运行过程中乘客能够非常清楚的欣赏四周的风景。我国最早出现电梯的城市在上海，是由X的奥的斯公司设计制造的。X的奥的斯公司还给天津利顺德酒店定制了一台，从1932年安装好之后一直运行到现在。

　2.2国内外发展概况

高层建筑的主要交通搬运工具是电梯，人们衡量电梯的主要标准集中在是否可靠、坐着是否舒适及运行速度。同时在其他方面也有一定的要求，如：强调经济性、低噪音、抗电磁干扰及要求能耗小等。在建筑物不断增高的过程中，客户对电梯变频调速准确度、电梯调节的速度范围等特性的要求期待也在不断的增强。

在电梯高速发展的时代，对电梯的使用需求以及电梯方面的新技术运用都全面进入了高速发展的时代。20世纪的前半期时，一些高层建筑物内的电梯运行速度调节以及电梯进行电力的拖动，基本上都是靠直流的调速系统来进行电梯的调速。当进入了80年代后，随着社会的发展电子方面的技术也得到了良好快速的发展，特别是微处理器被广泛的运用以及推广，电梯的控制系统研究设计经历了一次改革。在电梯的控制系统中微处理器被广泛运用，比如，电梯自身故障诊断、电梯的人工智能、大楼的管理系统互联以及轿厢内的操作箱智能化等各个方面。当前状况下，微机技术在被广泛运用于各类工程，固体的功率器件得到更新和发展，同时，对于电梯的管理控制方面又出现了许多新的变化和新的技术。该技术出现后日本的三菱电梯设计工作人员把变压变频交流调速系统引进到对电梯的控制系统中。

现实中，一台具备基本功能的电梯已经不能够满足现代人们对电梯的需求,所以，单台设计基础上对电梯进行群体控制的系统，在多台或者多种样式的电梯下进行新的研究。随着社会发展，人们在生活、生产等各个方面服务问题都对电梯提出了较高的要求，以微处理器为焦点的电梯控制系统是电梯这个行业生产的重要方位。未来电梯给人们提供一种舒适的环境和感觉，会给人们的生活工作生产等带来安全稳定可靠、高效舒适美观的人性化服务，也是科研工作者的努力方向。

　第三章电梯的类型与构造

　　3.1电梯的定义

电力的驱动模式，配备了乘客以及能够载货的轿厢，其运营的方式为垂直角度或者是和垂直角度相同但倾斜的角度不能够大于15。的角度两边刚性导轨之间，输送乘客以及货物用于固定的设备。

　3.2电梯的类型

根据电梯的使用对象分类：①住宅用电梯：住宅用的电梯主要用于安装在小区中，大多数设计比较人性化采纳了全集控制模式，方便残疾人士的轮椅进出，儿童车以及家具输送等多方面的用途；②乘客电梯：输送人员是其主要的用途。在轿厢的设计上一般都是轿厢的宽度要大于深度，从而方便轿厢内的乘客进岀。并且轿厢内的安全装配比较多比较齐全，电梯轿厢内的装饰也比较华丽；③载货电梯：载货电梯主要用在需要进行货物输送的环境中，电梯内在进行货物输送的同时都还有人员随乘。一般使用的场所都是在10米以上的工厂、车间、仓库等各类场所中。这类的载货电梯对于电梯的装饰不作过多要求，不管是运行的速度还是电梯自动化程度都不高。④杂物电梯：一般主要用于图书馆、饭店厨房、办公楼等场所，其主要是进行图书文件的运送以及食品杂物等进行运送。但是杂物电梯是绝对不能够允许人员进出在内。此类的杂物电梯设计结构比较简单，并且设计的操纵按钮都在门厅外面，一般分为落地式和窗口式的，电梯内是绝对不允许人员进入和进行人员的输送的；⑤汽车用电梯：主要运用进行汽车的上下运输，一般被广泛运用在立体的停车场以及汽车车库等场所。此类电梯的轿厢没进行密封也没有封顶，该类电梯的特点主要是轿厢的容量空间比较大，载重的质量比较大；⑥船载电梯：一般经常在大型的游轮上比较常见，主要是让船上的乘客、船员以及其它的人员进行使用。一般船载的电梯在吨位的设计上以及速度设计上都比较小，但是该类电梯能够在船舶摇晃的恶劣环境中正常运行工作；⑦观光电梯：观光电梯的轿厢在设计的时刻就是设计的一种透明轿厢，可以让乘客在电梯的轿厢内来进行观光。

　3.3电梯的结构组成

电梯结构原理

电梯主要由机械、电气和安全保护三大系统组成。安全保护系统与机械系统、电气系统有机地组合，以保证电梯安全可靠的运行。本文以曳引式结构的厢式电梯为研究对象，具体结构如图3.1所示。

a2ed2628f31481203b3e7b4b65c243d4 　　1减速箱；2曳引轮；3曳引机底座；4导向轮；5限速器；6机座；7导轨支架；8曳引绳；9开关磁铁；10紧急终端开关；11导靴；12轿架；13轿门；14安全钳；15导轨；16绳头组合17.对重；18补偿链；19补偿链导轮；20张紧装置；21缓冲器22底坑；23层门；24呼梯盒；25.层楼指示；26随行电缆；27轿壁；28轿内操纵箱；29开机门；30井道传感器；31电源开关；32控制柜；33曳引电机；34制动器；

电梯运行原理

电梯的控制系统根据乘客的操作发出相应的指令，机械系统根据接收到的指令执行对应的动作，安全保护系统对电梯系统的运行过程进行时时检测，并将检测结果反馈给控制部分。控制系统比对安全保护系统反馈的信号与所发出的指令的结果。

安装在机房的电梯专用电动机、减速箱、电磁制动器等组成电梯曳引系统。曳引钢丝绳缠绕在曳引轮上，对重与轿厢被连接于曳引钢丝绳的两端。曳引钢丝绳因轿厢与对重的重力作用被压紧在带槽的半圆形的曳引轮绳槽内。曳引机转动时，依靠绳槽与曳引钢丝绳之间的静摩擦力，使轿厢与对重作相对运动，从而完成输送任务。如图3.2所示：

1电动机；2制动器；3减速器；4曳引机；5导向轮；6绳头组合；7轿厢；8对重；

图3.2电梯曳引传动关系图

05704c8e79fb7ad0e3da68b3f630fd35-1 　　第四章电梯保养内容及常见故障

维修保养不力是导致电梯运行中安全事故频频发生的最主要原因。据有关的统计资料数据显示：在众多可能导致电梯出现安全隐患的影响因素当中，制造质量方面因素的构成比在15％左右，安装方面因素的构成比在25％左右，而维修保养不力方面因素的构成比则达到了60％左右。该数据充分反应了：在电梯安全运行中，维修保养工作的重要意义。

对于我国而言，电梯市场的发展是相当可观的，各种现代化的电梯控制系统以及远程监控系统被作用于实践工作中，由此也给电梯的使用管理带来了一定的难度。如何做好电梯维修保养方面的工作，提高其运行的安全水平，成为电梯维修保养工作人员深入思考的问题之一。

　4.1电梯维修保养的主要工作内容

对电梯进行维修保养的主要工作内容是：对已投入运行的电梯进行日常性的检查工作、调试工作以及润滑工作。针对电梯在运行过程当中可能产生的各种故障与问题进行全面的监测，同时做好对故障的预防工作，杜绝电梯出现较大的运行故障或安全事故。同时，电梯投入运行后需要通过定期展开维修保养工作的方式，对故障发生率进行严格的控制，同时确保电梯投入运行时使用状态的理想性，促进电梯使用寿命的延长。

根据以上工作内容，认为在电梯维修保养工作的开展过程当中，需要特别关注的问题有以下几个方面。

　4.2主拖动系统故障

电梯在点动运行中，如果确认主拖动电路有故障,即主回路有故障，就可以从构成主回路的各个环节，去分析故障所在部位。任何一个电机的交直流供电回路，包括各种功能的控制电路，都必须构成交流或直流电流流动的闭合回路，电流在回路中任何一个部位被阻断或分流，都可以造成故障。电流被阻断的部位，就是故障所在部位，当然应首先确认供电电源本身正常，否则无电流或电流大小不合适，这也是不同时期容易出现故障的部位之一。

构成任何电梯主回路的基本环节大致相同：从供电三相电源岀发，经空气开关、上行或下行接触器、调速器、运行接触器、最后到电机三相绕组，构成三相交流电流回路。对不同类型的电梯，调速方法也不同，调速器的型式也不同,主要有变频调速、交流调压调速、直流调压调速或软起动器，当然配套的电动机也不相同。主回路故障，也是电梯常见故障和重要故障。

因为主拖动系统是间断不连续的经常动作，因而电梯运行数年后，接触器触点常有氧化、触点弹片疲劳、接触不良、接点脱落、逆变模块及可控硅热击穿或烧断、电机轴承磨坏等故障。这是快速寻找故障的思路之一。因为任何机械动作部件，都是有一定寿命的，如继电器、接触器、微动开关，行程开关，按钮等元件，还有经常运行的部件，比如轿厢的随行电缆，经常弯曲动作,就存在有断线故障的可能。

　　4.3机械系统故障

(1)连接件松脱引起的故障。电梯在长期不间断运行过程中，由于震动等原因而造成紧固件松动或松脱,使机械发生位移、脱落或失去原有精度,从而造成磨损，碰坏电梯机件而造成故障。

(2)自然磨损引起的故障。机械部件在运转过程中,必然会产生磨损，磨损到一定程度必须更换新的部件。所以电梯必须在运行一定时期后，进行大检修，提前更换一些易损件,不能等出了故障再更新,那样就会造成事故或不必要的经济损失。平时日常维修中，只要及时地调整、保养，电梯才能正常运行。如果不能及时发现滑动、滚动运转部件的磨损情况并加以调整，.就会加速机械的磨损，从而造成机械磨损报废,造成事故或故障。如钢丝绳磨损到一定程度，则必须及时更换,否则会造成大的事故。各种运转轴承等都是易磨损件，必须定期更换。

(3)润滑系统引起的故障。润滑的作用，是减少摩擦力，减少磨损，延长机械寿命，同时还起到冷却、防锈、减震、缓冲等作用。若润滑油太少，质量差，品种不对号，或润滑不当，会造成机械部分的过热、烧伤、抱轴或损坏。

(4)机械疲劳造成的故障。某些机械部件经常不断地长时间受到弯曲、剪切等应力，会产生机械疲劳现象，机械强度塑性减小。某些零部件受力超过强度极限，产生断裂，造成机械绳长时间受到拉应力，又受到弯曲应力，又有磨损产生，更严重时受力不均，某股绳可能受力过大首先断绳,增加了其余股绳的受力,造成连锁反应,最后全部断绳，可能发生重大事故。

从上面分析可知,只要日常做好维护保养工作，定期润滑有关部件及检査有关紧固件情况,调整机件的工作间隙，就可以大大减少机械系统的故障。

　4.4电气控制系统的故障

(1)自动开关门机构及门联锁电路的故障。因为关好所有厅、轿门，是电梯运行的首要条件。门联锁系统一旦出现故障，电梯就不能运行。这类故障多是由包括自动门锁在内的各种电气元件触点不良或调整不当造成的。

(2)电气元件绝缘引起的故障。电子电气元件绝缘在长期运行后，总会由老化、失效、受潮或者其他原因引起绝缘击穿，造成电气系统的断路或短路引起电梯故障。

(3)继电器、接触器、开关等元件触点断路或短路引起的故障。由继电器、接触器构成的控制电路中，其故障多发生在继电器的触点上,如果触点通过大电流或被电弧烧蚀，触点被粘连，就会造成短路。如果触点被尘埃阻断，或触点的簧片失去弹性，就会造成断路，触点的断路或短路，都会使电梯的控制环节电路失效，使电梯出现故障。

(4)电磁干扰引起的故障。随着计算机技术的迅猛发展，特别是成本大大降低的微型计算机，广泛应用到电梯的控制部分，甚至采用多微机控制以及串行通讯传输呼梯信号等，驱动部分采用变频变压(VVVF)调速系统,已经成为电梯流行的标准设计。近几年来,变频门机也成为时尚，取代原来用电阻调速的直流门机。微机的广泛应用，对其构成的电梯控制系统的可靠性要求越来越高，主要是抗干扰的可靠性。电梯运行中遇到的各种干扰,主要外部因素有温度、湿度、灰尘、振动、冲击、电源电压、电流、频率的波动，逆变器自身产生的高频干扰,操作人员的失误及负载的变化等。在这些干扰的作用下，电梯会产生错误和故障，电梯电磁干扰主要有以下3种形式：

1)电源噪声。主要是从电源和电源进线(包括地线)侵入系统。特别是当系统与其他经常变动的大负载共用电源时，会产生电源噪声干扰。当电源引线较长时，传输过程发生的压降，感应电势也会产生噪声干扰，影响系统的正常工作，电源噪声会造成微机丢失一部分或大部分信息,产生错误或误动作。

2)从输入线侵入的噪声。当输入线与自身系统或其他系统存在着公共地线时，就会侵入此噪声,有时既使采用隔离措施,仍然会受到与输入线相耦合的电磁感应的影响,如果输入信号很微小时，极易使系统产生差错和误动作。

3)静电噪声。是由摩擦所引起的。摩擦产生的静电，是很微小的，但是电压可高达数万V。IEEE国际可靠性物理讨论会提供的材料表明，在毛毯上行走的人带电最高可达39kV,在工作台旁工作的人带电也可达3kV。因此，要有高电位的人接触电脑板时，人体上的电荷向系统放电，急剧的放电电流造成噪声，影响系统工作，甚至会造成电子元器件的损坏。针对以上的状况,必须釆用防干扰措施，防干扰措施自身也应该正确可靠，否则会产生电梯的故障。

(5)电气电子元件损坏或位置调整不当引起的故障。电梯的电气系统，特别是控制电路，结构复杂,一旦发生事故，要迅速排除故障，单凭经验还是不够的，这就要求维修人员必须掌握电气控制电路的工作原理及控制环节的工作过程，明确各个电气电子元器件之间的相互关系及其作用，了解各电气元件的安装位置。只有这样，才能准确地判断故障的发生点，并迅速予以排除。在这个基础上,若把别人和自己的实际工作经验加以总结和应用，对迅速排除故障、减少损失会是有益的，因为某些运行中出现的故障还是有规律的。

　第五章电梯故障查找方法

当电梯控制电路发生故障时，首先要冋、看、听、闻，做到心中有数。问，就是询问操作者或报告故障的人员故障发生时的现象情况，査询在故障发生前有否作过任何调整或更换元件工作；看,就是观察每一个零件是否正常工作，看控制电路的各种信号指示是否正确,看电气元件外观颜色是否改变等；听，就是听电路工作时是否有异声;闻,就是闻电路元件是否有异常气味。在完成上述工作后，便可采用下列方法査找电气控制电路的故障。

(1)程序检査法。电梯是按一定程序运行的，每次运行都要经过选层、定向、关门、启动、运行、换速、平层、开门的循环过程。其中每一步称作一个工作环节，实现每一个工作环节，都有一个独立的控制电路。程序检査法，就是确认故障具体出现在哪个控制环节上，这样排除故障的方向就明确了,有了针对性，对排除故障很重要。这种方法不仅适用于有触点的电气控制系统，也适用于无触点控制系统，如PC控制系统或单片机控制系统。

(2)静态电阻测量法。静态电阻法就是在断电情况下，用万用表电阻档测量电路的阻值是否正常。因为任何一个电子元件，都是一个PN结构成的，它的正反向电阻值是不同的;任何一个电气元件，也都是有一定阻值，连接着电气元件的线路或开关，电阻值不是等于零就是无穷大,因而测量他们的电阻值大小是否符合规定要求，就可以判断好坏。检査一个电子电路好坏有无故障,也可用这个方法，而且比较安全。

(3)电位测量法。上述方法无法确定故障部位时,可在通电情况下进行测量各个电子或电气元器件的两端电位。因为在正常工作情况下,电流闭环电路上各点电位是一定的，所谓各点电位就是指电路元件上各个点对地的电位是不同的，而且是有一定大小要求，电流是从高电位流向低电位，顺电流方向去测量电子电气元件上的电位大小，应符合这个规律。所以用万用表去测量控制电路上有关点的电位是否符合规定值，就可判断故障所在点，然后再判断是为何引起电流值变化的，是电源不正确，还是电路有断路，还是元件损坏造成的。

(4)短路法。控制环节电路都是由开关或继电器、接触器触点组合而成。当怀疑某个或某些触点有故障时，可以用导线把该触点短接，此时通电若故障消失，则证明判断正确，说明该电气元件已坏。但是要牢记，当发现故障点作完试验后，应立即拆除短接线，不允许用短接线代替开关或开关触点。短路法主要用来查找电气逻辑关系电路的断点，当然有时测量电子电路故障也可用此法。

(5)断路法。控制电路还可能出现一些特殊故障，如电梯在没有内选或外呼指示时就停层等。这说明电路中某些触点被短接了,査找这类故障的最好办法是断路法，就是把怀疑产生故障的触点断开，如果故障消失了，说明判断正确。断路法主要用于“与”逻辑关系的故障点。

(6)替代法。根据上述方法，发现故障出于某点或某块电路板,此时可把认为有问题的元件或电路板取下，用新的或确认无故障的元件或电路板代替,如果故障消失，则认为判断正确。反之，则需要继续査找。往往维修人员对易损的元器件或重要的电子板都备有备用件，一旦有故障马上换上~块，就解决了问题，故障件带回来再慢慢査找修复,这也是一种快速排故方法。

(7)经验排故法。为了能够做到迅速排除故障，除了不断总结自己的实践经验，还要不断学习别人的实践经验。实践经验往往使电梯的故障有一定规律的总结，有的经验是用血汗换来的重要教训,我们也更应重视。往往这些经验，可以使我们去快速排除故障，减少事故和损失。当然严格来说，应该杜绝电梯事故,这是维修人员应有的职责。

(8)电气系统排故基本思路。电气控制系统有时故障比较复杂,加上现在电梯都是微机控制，软硬件交叉在一起，遇到故障首先思想不要紧张，排故时应坚持先易后难、先外后内、综合考虑、有所联想的思路。

(9)测试接触不良的2种方法。一是在控制柜电源进线板上，通常接有电压表,观察运行中的电压,若某项电压偏低且波动较大，该项可能就有虚焊部位;二是用点温计测试每个连接处的温度,找出发热部位，打磨接触面，拧紧螺丝钉。

　　参考文献

[1]电梯制动器检验、日常维护保养及失效案例分析[J].陈龙.中国设备工程.2020(24)[2]电梯制动器安全性能监测方法综述[J].周叶平,秦智军,汪有韬,陈星斌,毛锦荣.机电工程技术.2020(12)

[3]一种新型电梯制动器检测开关的设计[J].林高钦,徐子明,周武杰,郭文立.中国电梯.2020(24)[4]谈电梯制动器衬片的基本性能[J].俞声皋.中国电梯.2021(01)

[5]曳引式电梯制动器安全性能监测方法综述[J].秦智军,周叶平,汪有韬,陈星斌,毛锦荣.中国电梯.2021(02)

[6]从一起电梯制动器“带闸”运行案例浅谈系统设计可靠性[J].吴遐,潘建民.中国电梯.2021(03)

[7]电梯制动器故障保护功能的监测与接线方式的分析[J].王亚军.中国电梯.2019(24)

[8]基于红外热成像仪的电梯制动器抱闸电气检测[J].黄四彬.机电工程技术.2019(12)

[9]电梯制动器型试验装置的电源设计[J].李丹.住宅与房地产.2020(03)

[10]电梯制动器检测开关典型故障及其应对措施[J].林高钦,周武杰,寿庆,徐子明.中国电梯.2020(07)

　致谢

在论文完成之际，我首先我要感谢的就是我的论文指导老师，在论文筹备的阶段导师就对我们做出要求，从论文的开题到论文初稿的修改直至论文定稿阶段，我的导师都会不厌其烦的给我的论文提出专业性的意见，为我研究论文的方向做出指导，在论文撰写的过程中也会及时得对我遇到的专业方面的难题给予一定的指点和帮助，提出了许多对我有益的改善性意见。也真心的感谢每一位教师的谆谆教诲，给予了我们各种专业的知识和不断努力的力量。