升降機(jī)(電梯)控制柜是電梯系統(tǒng)的指揮和控制中心,其功能至關(guān)重要,直接決定了電梯的安全性、可靠性、效率和平穩(wěn)舒適性。主要功能包括:
1.邏輯控制與調(diào)度:
*運(yùn)行邏輯處理:接收來自轎廂操縱盤、層站召喚按鈕(呼梯)以及各種傳感器的信號,根據(jù)預(yù)設(shè)的程序邏輯進(jìn)行分析和決策。
*運(yùn)行方向與目標(biāo)層站判定:基于當(dāng)前轎廂位置、運(yùn)行方向以及內(nèi)外召喚請求,計(jì)算出的運(yùn)行方向和響應(yīng)順序(電梯中更為復(fù)雜)。
*啟動、運(yùn)行、減速、平層控制:控制電梯的啟動加速、勻速運(yùn)行、接近目標(biāo)層時(shí)的減速以及終平層(使轎廂地坎與層門地坎對齊)的全過程。
2.驅(qū)動系統(tǒng)管理:
*變頻調(diào)速控制:現(xiàn)代電梯控制柜的功能之一。通過內(nèi)置或外接的變頻器,控制供給曳引電機(jī)的電源頻率和電壓,實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度的平滑、調(diào)節(jié),確保電梯運(yùn)行平穩(wěn)、舒適、節(jié)能。
*電機(jī)啟停與轉(zhuǎn)矩控制:控制曳引電機(jī)的啟動、停止,并在運(yùn)行過程中根據(jù)負(fù)載和速度要求控制電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。
*再生能量處理:在電梯輕載上行或重載下行時(shí),電機(jī)會處于發(fā)電狀態(tài),控制柜(通過變頻器)需要處理這部分再生能量,通常通過制動電阻消耗或回饋電網(wǎng)。
3.安全保護(hù)與監(jiān)控:
*安全回路監(jiān)控:控制柜內(nèi)包含一個(gè)串聯(lián)所有關(guān)鍵安全裝置(如限速器開關(guān)、安全鉗開關(guān)、轎廂/對重緩沖器開關(guān)、各層層門/轎門門鎖觸點(diǎn)、緊急停止開關(guān)、盤車手輪開關(guān)、松/斷繩開關(guān)等)的獨(dú)立硬件安全回路。任何一處斷開,安全回路失電,控制柜會立即切斷驅(qū)動電源并制動電梯。
*速度監(jiān)控與保護(hù):與限速器聯(lián)動,實(shí)時(shí)監(jiān)測電梯運(yùn)行速度。一旦檢測到(超過額定速度一定比例),控制柜會觸發(fā)安全鉗動作。
*門系統(tǒng)安全聯(lián)鎖:嚴(yán)格監(jiān)控轎門和各層層門的鎖閉狀態(tài)。確保電梯只有在所有門都可靠關(guān)閉并鎖緊的情況下才能啟動運(yùn)行;電梯在非區(qū)域時(shí),門不能被打開。
*超載保護(hù):接收轎廂內(nèi)稱重裝置的信號,當(dāng)檢測到超載時(shí),控制柜會禁止電梯關(guān)門運(yùn)行,并發(fā)出聲光報(bào)警提示。
*故障診斷與保護(hù):持續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)各部分的工作狀態(tài)(如電機(jī)溫度、變頻器狀態(tài)、接觸器觸點(diǎn)狀態(tài)、通訊狀態(tài)等),檢測到異?;蚬收蠒r(shí),會采取相應(yīng)的保護(hù)措施(如停止運(yùn)行、就近???、返回)并記錄故障代碼。
*應(yīng)急操作管理:在消防迫降、停電應(yīng)急運(yùn)行(如有備用電源)、檢修運(yùn)行等特殊模式下,控制柜執(zhí)行特定的安全運(yùn)行程序。
4.接口與通訊:
*信號采集與驅(qū)動:連接并處理來自操縱盤、召喚按鈕、位置傳感器(如平層感應(yīng)器、強(qiáng)迫減速開關(guān)、限位開關(guān))、門機(jī)控制器、安全裝置等的輸入信號;輸出控制信號給門機(jī)、變頻器、抱閘、樓層顯示、到站鐘等設(shè)備。
*內(nèi)外通訊:實(shí)現(xiàn)控制柜內(nèi)部各板卡之間、控制柜與轎頂檢修箱、底坑檢修箱、機(jī)房部件之間的可靠通訊(常采用CAN總線、串行通訊等)?,F(xiàn)代電梯還具備與樓宇管理系統(tǒng)或遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的通訊接口,實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)控和遠(yuǎn)程診斷。
5.狀態(tài)管理與維護(hù):
*運(yùn)行狀態(tài)指示與顯示:通過柜內(nèi)或外接顯示屏顯示電梯當(dāng)前狀態(tài)(運(yùn)行方向、所在樓層、故障代碼等)。
*故障記錄與存儲:存儲歷史故障信息,便于維保人員快速診斷和排除故障。
*參數(shù)設(shè)置與調(diào)試:提供接口(如操作面板、調(diào)試軟件)供工程人員進(jìn)行電梯參數(shù)設(shè)定、功能配置和運(yùn)行調(diào)試。
*維護(hù)模式控制:支持檢修運(yùn)行、機(jī)房緊急電動運(yùn)行、松閘操作等維護(hù)操作模式。
總結(jié)來說,升降機(jī)控制柜如同電梯的“大腦”和“神經(jīng)系統(tǒng)”,它整合了運(yùn)算、決策、驅(qū)動、保護(hù)、通訊等多種關(guān)鍵功能,確保電梯能夠安全、、準(zhǔn)確、舒適地響應(yīng)乘客的召喚,并時(shí)刻守護(hù)著乘梯安全。其技術(shù)含量和可靠性是衡量電梯品質(zhì)的要素。隨著智能化發(fā)展,控制柜的功能還在不斷擴(kuò)展,如物聯(lián)網(wǎng)接入、預(yù)測性維護(hù)、能效優(yōu)化等。






電梯(升降機(jī))緩沖器是安裝在電梯井道底坑內(nèi)至關(guān)重要的安全裝置,其作用是在電梯轎廂或?qū)χ匾蚯闆r(如曳引鋼絲繩斷裂、控制系統(tǒng)完全失靈等)發(fā)生蹲底(超越下端站極限位置)時(shí),吸收其巨大的動能,將其減速直至停止,從而程度地保護(hù)乘客、設(shè)備以及建筑結(jié)構(gòu)的安全。
根據(jù)其能量吸收原理的不同,電梯緩沖器主要分為兩大類:
1.蓄能型緩沖器(彈簧緩沖器)
*結(jié)構(gòu)與原理:這是常見且結(jié)構(gòu)相對簡單的一種緩沖器。其部件通常是一個(gè)或多個(gè)大直徑、高強(qiáng)度、經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)(如錐形螺旋彈簧)的壓縮彈簧組,安裝在一個(gè)堅(jiān)固的框架或殼體內(nèi)。當(dāng)轎廂或?qū)χ刈矒艟彌_器頂板(撞擊頭)時(shí),強(qiáng)大的沖擊力迫使彈簧被壓縮。彈簧在壓縮過程中,將撞擊物的動能轉(zhuǎn)化為自身的彈性勢能儲存起來。
*特點(diǎn):
*反彈:這是蓄能型緩沖器顯著的特點(diǎn)。當(dāng)彈簧被壓縮到極限后,儲存的彈性勢能會釋放,產(chǎn)生一個(gè)反向力,將撞擊物向上反彈。反彈高度必須嚴(yán)格控制在安全標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)。
*適用速度:主要適用于額定速度較低的電梯(通?!?.0m/s)。因?yàn)樗俣仍礁撸瑒幽茉酱?,所需彈簧的尺寸和壓縮行程會急劇增加,變得不切實(shí)際,且反彈力也更難控制。
*維護(hù):結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)相對方便,主要是檢查彈簧是否有變形、銹蝕或斷裂。
*應(yīng)用:常見于低速貨梯、家用電梯、小型乘客電梯等。
2.耗能型緩沖器(液壓緩沖器/油壓緩沖器)
*結(jié)構(gòu)與原理:這是中高速電梯(額定速度>1.0m/s)的標(biāo)準(zhǔn)配置。其是一個(gè)充滿液壓油的油缸、一個(gè)可移動的柱塞(活塞桿)以及精心設(shè)計(jì)的節(jié)流孔(阻尼孔)。當(dāng)轎廂或?qū)χ刈矒艟彌_器頂部的柱塞時(shí),柱塞被壓入油缸內(nèi)。油缸內(nèi)的油液在高壓下通過柱塞上的節(jié)流孔(或缸體上的環(huán)形間隙)流出。油液流經(jīng)狹窄節(jié)流孔時(shí)產(chǎn)生巨大的流體阻力(粘性阻尼),將撞擊物的動能持續(xù)地轉(zhuǎn)化為熱能(耗散掉),從而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)、線性的減速。
*特點(diǎn):
*無反彈(或反彈):這是液壓緩沖器優(yōu)勢。能量被轉(zhuǎn)化為熱量耗散掉,幾乎沒有彈性勢能儲存,因此撞擊后不會產(chǎn)生顯著的反彈。
*線性減速(近似勻減速):其設(shè)計(jì)使得在整個(gè)壓縮行程中提供的制動力相對恒定,因此減速過程更平穩(wěn)(減速度g值控制在一定范圍內(nèi)),對乘客和設(shè)備沖擊更小。
*適用速度:適用于中高速及高速電梯(1.0m/s以上直至超高速電梯)。其減速性能可以通過調(diào)整節(jié)流孔大小和油液粘度來匹配不同速度和載荷。
*維護(hù):結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,需要定期檢查油位、油質(zhì)(是否泄漏、乳化、污染),密封件狀態(tài),以及柱塞表面光潔度。需要維護(hù)。
*應(yīng)用:廣泛應(yīng)用于絕大多數(shù)商業(yè)、住宅、公共建筑中的中高速乘客電梯和載貨電梯。
其他類型(補(bǔ)充或特殊應(yīng)用):
*聚氨酯緩沖器:屬于蓄能型的一種變體。利用聚氨酯彈性體的壓縮變形來吸收能量。具有重量輕、耐腐蝕、免維護(hù)(無需潤滑)等優(yōu)點(diǎn)。但其能量吸收能力和行程有限,通常僅用于速度極低(如≤0.63m/s)的小型電梯或作為液壓緩沖器的輔助緩沖墊。其反彈特性也需要考慮。
*非線性蓄能型緩沖器:一些特殊設(shè)計(jì)的彈簧緩沖器試圖通過非線性彈簧特性(如漸增剛度)來改善減速性能,但應(yīng)用不如液壓緩沖器廣泛。
總結(jié):
選擇何種類型的緩沖器主要由電梯的額定速度決定:
*低速電梯(≤1.0m/s):主要使用蓄能型(彈簧)緩沖器,結(jié)構(gòu)簡單經(jīng)濟(jì)。
*中高速電梯(>1.0m/s):必須使用耗能型(液壓)緩沖器,以確保平穩(wěn)無反彈的減速和安全。
*極低速或特殊場合:可考慮聚氨酯緩沖器。
緩沖器是電梯一道重要的機(jī)械安全防線,其選型、安裝、檢驗(yàn)和維護(hù)都必須嚴(yán)格遵守國家及國際安全標(biāo)準(zhǔn)(如GB7588/EN81,ASMEA17.1等),確保在緊急情況下能可靠地發(fā)揮作用。

直臂式高空作業(yè)平臺(直臂機(jī))的驅(qū)動方式主要有以下幾種,其區(qū)別在于為液壓系統(tǒng)或直接為臂架運(yùn)動提供動力的動力源:
1.液壓驅(qū)動(主流方式):
*原理:這是目前應(yīng)用廣泛、成熟的驅(qū)動方式。無論終動力源是什么(柴油、電力、電池),其動作(臂架的伸縮、升降、旋轉(zhuǎn)以及行走等)幾乎都通過液壓系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。
*關(guān)鍵部件:液壓油泵(由發(fā)動機(jī)或電動機(jī)驅(qū)動)產(chǎn)生高壓油液,通過控制閥組分配到各個(gè)液壓油缸(負(fù)責(zé)臂架升降、伸縮)和液壓馬達(dá)(負(fù)責(zé)旋轉(zhuǎn)、行走)。液壓系統(tǒng)能提供巨大的力量和的控制,非常適合直臂機(jī)這種需要大負(fù)載、長距離伸展和高精度定位的設(shè)備。
*特點(diǎn):力量大、控制平穩(wěn)、可靠性高。其終動力源決定了整機(jī)的能源形式(見下)。
2.柴油發(fā)動機(jī)驅(qū)動:
*原理:以柴油內(nèi)燃機(jī)作為主要動力源。柴油機(jī)驅(qū)動液壓油泵,為整個(gè)液壓系統(tǒng)提供動力。
*優(yōu)勢:動力強(qiáng)勁,持續(xù)工作能力強(qiáng),特別適合長時(shí)間、高強(qiáng)度作業(yè)以及在野外無電源環(huán)境(如建筑工地、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、油田、礦山)使用。燃油補(bǔ)給相對方便。
*劣勢:運(yùn)行噪音大,排放廢氣(有尾氣污染),不適合在室內(nèi)或?qū)Νh(huán)境要求嚴(yán)格的密閉空間(如潔凈車間、醫(yī)院、食品廠)使用。維護(hù)相對復(fù)雜(需定期保養(yǎng)發(fā)動機(jī))。
3.電力驅(qū)動(交流電):
*原理:使用工業(yè)交流電源(通常是380V/400V三相電)作為主要動力源。外接電源驅(qū)動電動機(jī),電動機(jī)再帶動液壓油泵工作(即電驅(qū)液壓)。
*優(yōu)勢:零排放、噪音極低,非常適合室內(nèi)作業(yè)(如廠房維護(hù)、倉庫、大型場館、商場裝修)以及對環(huán)保和噪音有嚴(yán)格要求的區(qū)域。運(yùn)行成本通常低于柴油驅(qū)動(電費(fèi)低于柴油費(fèi))。
*劣勢:工作范圍受電源線長度限制,需要靠近固定電源插座或使用延長電纜,移動性和靈活性受限。無法在無電源的野外獨(dú)立工作。
4.電池驅(qū)動(直流電):
*原理:以可充電電池組(通常是高容量深循環(huán)鉛酸電池或更的鋰電池)作為主要動力源。電池為驅(qū)動液壓油泵的直流電動機(jī)供電(即電驅(qū)液壓),部分新型號可能在某些動作上采用電伺服直驅(qū)技術(shù)(減少液壓環(huán)節(jié)),但臂架動作目前仍以液壓為主流。
*優(yōu)勢:零排放、超低噪音,兼具室內(nèi)外作業(yè)能力(只要電池有電)。移動性,不受電纜束縛,可在無電源的場地靈活工作。是環(huán)保要求高和室內(nèi)應(yīng)用的理想選擇,特別是鋰電池平臺續(xù)航和壽命更優(yōu)。
*劣勢:初始購置成本通常較高(尤其鋰電池)。工作時(shí)間受電池容量限制,需要規(guī)劃充電時(shí)間和地點(diǎn)(雖然快充技術(shù)在發(fā)展)。電池壽命有限,后期需要更換,帶來額外成本。在嚴(yán)寒環(huán)境下性能可能下降。
5.混合動力驅(qū)動:
*原理:通常指柴油機(jī)+鋰電池的組合。這種設(shè)計(jì)旨在結(jié)合兩者的優(yōu)勢。
*工作模式:
*在需要大功率或長時(shí)間戶外作業(yè)時(shí),主要依靠柴油機(jī)提供動力并為電池充電。
*在進(jìn)入室內(nèi)、對環(huán)境有要求或短距離移動時(shí),可切換到純電模式(使用電池動力),實(shí)現(xiàn)零排放和低噪音。
*柴油機(jī)在怠速或低負(fù)荷時(shí)可為電池充電,提高能源利用率。
*優(yōu)勢:兼具柴油機(jī)的長續(xù)航、強(qiáng)動力和電池的環(huán)保、靜音特性,適應(yīng)性極廣,特別適合需要在室內(nèi)外頻繁切換或?qū)Νh(huán)保有要求但又有高強(qiáng)度野外作業(yè)需求的客戶。
*劣勢:系統(tǒng)相對復(fù)雜,成本高,維護(hù)要求也更高。
總結(jié):
直臂機(jī)的動作依賴液壓系統(tǒng)驅(qū)動。區(qū)分其類型的關(guān)鍵在于為液壓系統(tǒng)提供能量的終動力源:
*柴油驅(qū)動:動力強(qiáng),野外,但噪音大、有排放。
*交流電驅(qū)動:室內(nèi)環(huán)保,安靜無排放,但被電源線束縛。
*電池驅(qū)動:自由靈活,室內(nèi)外皆宜,安靜無排放,但受限于續(xù)航和成本。
*混合驅(qū)動:選手,適應(yīng)復(fù)雜多變工況,但價(jià)格和維護(hù)成本高。
選擇哪種驅(qū)動方式,取決于具體的應(yīng)用場景(室內(nèi)/室外、有無電源)、環(huán)保要求、噪音限制、預(yù)算以及對移動性和續(xù)航能力的需求?,F(xiàn)代直臂機(jī)設(shè)計(jì)越來越注重環(huán)保和靈活性,純電和混合動力方案的應(yīng)用日益廣泛。
