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适合中职、高职专业学校、职业学院、高级技工学校、技师学院电梯专业或机电类、机电一体化专业的教学使用。也适合电梯特种设备作业人员证书（T证）的考证培训、上岗培训、技能提升培训的学习教材等。还可以书店零售，作为相关专业技术人员、电梯使用和管理人员的参考用书。
书名：电梯结构与原理
ISBN：978-7-115-61167-3
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著 陈润联 黄赫余
责任编辑 李永涛
人民邮电出版社出版发行 北京市丰台区成寿寺路11号
邮编 100164 电子邮件 315@ptpress.com.cn
网址 http://www.ptpress.com.cn
读者服务热线：(010)81055410
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本书从电梯的四大空间和八大系统等几个方面较为系统地介绍电梯的基本结构和工作原理，由浅入深、条理清晰、图文并茂，具有较强的实用性和可读性。
本书共12章，前10章以垂直电梯的结构和原理介绍为主，最后两章则分别介绍自动扶梯和自动人行道、液压电梯与杂物电梯的基本结构和工作原理，力求使读者能对常见的各种电梯有较为全面的了解。在每一章的后面还附有针对本章的任务总结与梳理，并设置有思考与练习，以方便读者对本章学习的归纳总结与练习掌握。
本书不仅可以作为中等职业技术学校、高等职业技术学院电梯相关专业的教材，也可以作为电梯从业人员岗前岗后培训的学习参考教材。
我国是全球电梯产量最大、保有量最多的国家。多年以来，我国的电梯产量保持着高速增长的态势。根据前瞻产业研究院的统计数据，2011年，我国的电梯产量为45.9万台，电梯保有量为201.1万台；2015年，我国的电梯产量为75.8万台，电梯保有量为426万台；到了2018年，我国的电梯产量更是达到了80.7万台，电梯保有量达到了582.7万台。时至今日，随着我国城市建设和经济的快速发展，我国已成为全球最大的电梯市场和制造中心。
随着电梯产量和保有量的不断增加，电梯行业对专业人才的需求也急剧增加。2016年3月，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》颁布实施，明确深入实施《中国制造2025》，以增强制造业创新能力和基础能力为重点，推进信息技术与制造技术深度融合，鼓励和促进制造业朝高端方向发展，并发展高端装备创新工程，创造我国制造业的竞争新优势。因此，制造业的产业发展促进了电梯人才需求的提升。
为了加强电梯行业专业人才的培训，为电梯行业培养更多的后备人才，佛山市电梯行业协会、广东富莱机电装备有限公司、广东马上到网络科技有限公司等机构共同组建了佛山富莱电梯学校，以“工匠、功夫”的专业精神，积极落实国务院关于《国家职业教育改革实施方案》的有关内容，与多家职业技术学校、高级技工学校、技师学院进行校企合作，合办电梯技术专业班，培养电梯行业的复合型职业技能人才。
国务院在2019年发布的《国家职业教育改革实施方案》中明确指出，要把职业教育摆在教育改革创新和经济社会发展中更加突出的位置，完善职业教育和培训体系，优化学校、专业布局，鼓励和支持社会特别是企业积极支持职业教育，以促进就业和适应产业发展的需求，培育和传承好工匠精神，着力培养高素质劳动者和技术技能人才。
在进行电梯相关专业教学的这些年，我们参考、实践和使用了多种电梯相关专业的教材和其他教学资料，积累了一定的教学经验和实操实训方法。现针对电梯相关专业教学的实际要求，结合职业院校学生技能培训、实操实训的要求和特点，总结、分析和研究电梯职业技术培训的教学特点与教学方法，组织电梯行业专业人员，包括一线教学讲师、企业资深工程师、职业培训讲师、电梯行业协会专家、电梯厂家的设计工程师、维保企业的维护工程师等共同编写“电梯职业技术教学与实操培训”丛书，作为电梯相关专业培训的教学教材。本丛书可供电梯学校及中职、高职、技师学院的教学使用，也可供中专、大专院校电梯相关专业及机电相关专业的教学使用。当然，本丛书也有可能存在疏漏和不足之处，但希望能尽量完善，贴近实际应用，理论联系实际，让读者学以致用，尽快将学到的知识与技能应用到实际工作当中。
本丛书主要面对中职、高职教育，也可以作为电梯和机电相关专业培训、考证培训、电梯特种设备的上岗培训等的参考用书。
本书作为丛书之一，共12章，全面、系统地介绍电梯的基本结构与工作原理，各章内容简要介绍如下。
第1章 电梯基础：介绍电梯的起源与发展、电梯的定义与分类、电梯的主要性能要求与电梯的主要参数等。
第2章 电梯的结构：主要介绍电梯的四大空间、电梯的整体结构与八大系统、电梯的性能指标要求和产品特点等，并整理了电梯行业基本标准列表（相关国家标准对接）。
第3章 曳引系统：主要介绍曳引系统的组成，曳引机的基本技术要求，制动器、减速器、联轴器、曳引轮、导向轮、曳引钢丝绳及曳引钢带等基本部件的结构与性能指标，以及钢丝绳曳引应满足的条件、曳引比与曳引绳绕法等。
第4章 轿厢系统：主要介绍电梯轿厢的结构与组成，轿内、轿顶设备装置，轿厢的超载保护装置，电梯超载的危害，电梯超载及发生故障被困电梯时的正确处理方法等。
第5章 门系统：主要介绍门系统的组成和作用，电梯门的分类、结构，电梯轿门和层门的结构组件，开关门机构，门锁装置，门入口保护装置，层门安全保护装置，紧急开锁装置等内容。
第6章 重量平衡系统：主要介绍电梯的对重装置、电梯的重量补偿装置、重量补偿装置的平衡分析和布置方法等。
第7章 导向系统：主要介绍电梯导向系统的组成和作用，导轨的分类、导轨的连接、导轨的固定、导靴的类型和导靴的使用要求等。
第8章 电力拖动系统：主要介绍电力拖动系统的组成和作用、电力拖动系统的分类、电梯速度曲线的构成及特点等。
第9章 电气控制系统：主要介绍电梯运行过程分析、电梯电气控制系统的组成、电梯电气控制系统的分类、目的楼层选层控制群控系统的应用特点等。
第10章 安全保护系统：主要介绍安全保护系统的组成，限速器、安全钳、张紧轮、轿厢上行超速保护装置、行程终端限位保护开关、缓冲器等电梯安全保护装置，同时介绍轿厢意外移动保护（UCMP）装置的组成和要求、电梯安全保护电路、检修及紧急电动运行装置，电梯安全保护系统的动作关系等。
第11章 自动扶梯和自动人行道：主要介绍自动扶梯与自动人行道的分类、参数，自动扶梯和自动人行道的整体结构，自动扶梯的布置形式、安全保护系统等。
第12章 液压电梯与杂物电梯：主要介绍液压电梯的特点与应用场合、液压电梯的结构与工作原理等。最后还介绍杂物电梯的基本结构等，以便于读者能对常见的电梯有较为全面的认识和了解。
本书穿插介绍国家标准的相关规定，方便读者查阅和对接。在每章的末尾，还有任务总结与梳理、思考与练习等内容，方便读者查看与练习，有利于读者对知识的理解和巩固。
为了方便和丰富教师的教学活动，本书还配有思考练习题答案、期末考试题和试题答案，以及电子教案和辅助教学的PPT课件，以方便教师参考。有需要的教师可以联系编者免费索取（编者邮箱：jnet321@163.com）。
本书由电气高级工程师陈润联执笔主编，佛山市电梯行业协会会长、高级工程师黄赫余统筹主编，由白崇哲、陈启洪、宋志军审校。在编写本书的过程中，编者得到了劳国强工程师、黄展文工程师的大力支持和帮助；佛山科学技术学院的余智豪教授提供了具体的指导和宝贵的意见；佛山市电梯行业协会钟文平、广东富莱机电装备有限公司梁惠敏帮助整理和核对了有关资料。在此一起表示衷心的感谢！
最后，感谢家人的理解和支持，正是因为他们的鼓励与背后的默默付出，才使本书得以顺利完成。
由于编者的水平有限，疏漏和不足在所难免，希望读者对本书提出意见和建议，联系邮箱：liyongtao@ptpress.com.cn。
陈润联
2023年3月
● 了解电梯的起源与发展。
● 掌握电梯的定义和分类。
● 掌握电梯的产品品种和控制方式代号及主要参数。
电梯是现代社会多层建筑中不可或缺的交通工具。随着社会城镇化的发展、高层建筑的不断增加，电梯在现代生活中的作用越来越大，已成为现代文明和社会发展的重要标志之一，在社会现代化的发展进程中占有重要的地位。
电梯的发展和普及，为我们的工作和生活提供了很多便利，也使我们的工作效率大大提高。同时，电梯又是高度综合的机电一体化产品。严格来讲，工厂生产出来的电梯还只是半成品，需要经过现场安装、调试、检验才能投入使用，而且产品种类繁多、结构严密、使用频繁。因此，了解电梯的基础知识，掌握电梯的结构与原理，对电梯维保人员、电梯操作人员和普通使用者来说，都是非常必要和有益的。下面就让我们一起来探讨电梯的秘密吧！
电梯是一种以电动机为动力的垂直升降设备，通过箱体吊舱的上升和下降，可实现多层建筑的载人或载物。电梯的起源最早可以追溯到公元前1100多年，我国周朝时期出现的提水辘轳。这是一种用木制的支架、卷筒、曲柄和绳索组成的手摇式简易人力卷扬机。公元前236年，古希腊著名的科学家阿基米德制成了一台由人力驱动的卷筒式卷扬机，这些都是电梯的雏形。
英国的阿姆斯特朗制作了第一台水压式升降机，这是现代液压电梯的雏形。
由于早期的升降机大都采用卷筒提升，牵引绳、吊索断裂引发的坠落事故时有发生，因而电梯的发展受到了安全性的考验。
1852年，41岁的美国人奥的斯发明了一种弹簧卡式安全钳，在吊索断裂时，它能将升降机锁在导轨上，防止下坠。从此，老式升降机发生了一次重大变革。1853年9月20日，在纽约扬克斯，奥的斯在一家破产的公司的部分场地上办起了自己的车间，奥的斯电梯公司由此诞生。
1854年，在纽约“水晶宫”展览会上，奥的斯亲自展示了安全钳的性能，他站在高高的升降机平台上，然后把吊索割断，在观众的一片惊呼声中，平台被安全钳稳稳地咬住，“一切安全，先生们！一切安全。”奥的斯安然无恙地走下了升降机平台。这就是历史上第一台安全升降机。由此开始，电梯的防坠安全性能有了可靠的保障，奥的斯也被人们称为“电梯之父”。
奥的斯的发明彻底改写了人类使用升降机的历史。从那以后，乘搭升降机不再是“勇敢者的游戏”，升降机在世界范围内得到了广泛的应用。
1857年3月23日，奥的斯公司在纽约为霍沃特公司的一家专营法国瓷器和玻璃器皿的商店安装了世界上第一台客运升降机。该商店共有5层，升降机的动力是由建筑物内的蒸汽动力站来提供的，通过一系列轴和皮带进行驱动，可载重500kg，速度约为0.2m/s。
现代电梯兴盛的根本在于采用电力作为动力的来源。1880年德国出现了用电力拖动的升降机，从此一种被称为“电梯”的通用垂直运输机械诞生了。尽管这台电梯从当今的角度来看是相当粗糙和简单的，但它是电梯发展史上的一个里程碑。
1889年12月，奥的斯电梯公司在纽约的“戴纳斯特”大厅内安装了世界上第一台电梯（见图1-1），它由直流电动机与蜗杆传动直接连接，通过蜗杆减速器带动卷筒升降电梯轿厢，速度约为0.5m/s。这是世界上第一台由电动机作为驱动装置的电力升降机，也是世界上第一台名副其实的电梯，其拥有现代电梯的基本传动结构（见图1-2）。
图1-1 世界上第一台电梯
图1-2 现代电梯的基本传动结构
从此，电梯作为一种重要的垂直交通工具走上了历史舞台，得到了迅速的发展。
电梯是随着工业技术的发展逐步发展起来的，其间出现了多次技术革新和改良。工业革命和科技的发展，使电梯工业发生了翻天覆地的变化。
电力的发明和应用催生了各种新技术、新发明，促进了经济的进一步发展。第二次工业革命的蓬勃兴起，使人类进入了电气时代，电梯也进入了技术创新和快速发展的新时期。
1900年，交流感应电动机开始用于电梯动力驱动。
1903年，奥的斯电梯公司推出了曳引式电梯。它由交流电动机提供动力，带动曳引轮转动，钢丝绳通过曳引轮绳槽一端固定在轿厢上，另一端固定在对重上，利用钢丝绳与曳引轮之间产生的摩擦力，带动轿厢运动（见图1-3）。
图1-3 曳引式电梯传动示意
轿厢与对重做相对运动，轿厢上升时对重下降，轿厢下降时对重上升。由于曳引式电梯克服了卷筒升降驱动耗用功率大、行程短、安全性差等缺点，突破了提升高度、载重量等方面的限制，弥补了安全运行方面的缺陷，因而得到了广泛的应用，为今天的长行程电梯奠定了基础。从此在电梯的驱动方式上，曳引驱动占据了主导地位，曳引驱动使传动结构体积大大减小，而且使电梯曳引机在结构设计上有效地提高了通用性和安全性。
从20世纪初开始，交流电动机进一步得到完善和发展，开始应用于电梯拖动系统，使电梯拖动系统简化，同时促进了电梯的普及。直至今日，世界上绝大多数速度在2.5m/s以下的电梯均采用交流电动机来拖动。
20世纪30年代，奥的斯电梯公司采用直流发电机—电动机方式在纽约的102层摩天大楼内安装了74台超高速电梯，其最高额定运行速度达到了6m/s。
1937年，西屋电器公司在纽约70层的“洛克菲勒”中心安装了75台电梯，其最高额定运行速度已达到7m/s。
1946年，奥的斯电梯公司设计了群控电梯，首批4～6台群控电梯于1949年在纽约联合国大厦安装使用。
1955年，出现了小型计算机（采用真空管）控制的电梯。
1962年，运行速度达到8m/s的超高速电梯投入市场。
1963年，半导体技术的发展带来了无触点半导体逻辑控制电梯。
1967年，半导体晶闸管应用于电梯，使电梯拖动系统结构更加简化、性能提高，并出现了交流变压（Alternating Current Variable Voltage，ACVV）调速电梯。
1971年，集成电路（Integrated Circuit，IC）被应用于电梯。
1972年，出现了数控电梯。
1976年，微型计算机（微机）开始应用于电梯，使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期。
1979年，奥的斯电梯公司开发了第一台基于微处理器的电梯控制系统Elevonic 101，从而使电梯的电气控制进入一个崭新的发展时期。
20世纪80年代初，出现了交流调频、调压电梯，开拓了电梯电力拖动的新领域，打破了直流电梯独占高速电梯领域的局面。
1980年，出现了交流变频变压调速系统，奥的斯电梯公司发布了Otis Plan计算机程序，帮助建筑师为新建或改造建筑物确定电梯的最佳形式、速度以及数量等配置方案。
1984年，日本三菱电机公司推出了用于交流电动机的变压变频（Varible Voltage Varible Frequency，VVVF）调速拖动系统，将变压变频调速拖动系统应用于速度为2m/s以上的电梯。
1989年，奥的斯电梯公司发布了第一台直线电动机电梯。它取消了电梯的机房，对电梯的传统技术做了巨大的革新，使电梯技术进入了新的发展阶段。
1996年，芬兰通力电梯公司发布了革新设计的小机房电梯MiniSpace和无机房电梯，采用Eco-Disk碟式永磁同步电动机，由扁平的永久磁铁电机驱动，电机固定在井道顶部侧面的导轨上，由钢丝绳传动牵引轿厢。同年，三菱电机公司开发出采用永磁同步无齿轮曳引机和双盘式制动系统的双层轿厢高速电梯。迅达电梯公司推出Miconic10目的楼层厅站登记系统。奥的斯电梯公司提出了Odyssey电梯系统概念，一种新的、革命性的电梯概念诞生——垂直与水平交通自由换乘。
1997年，迅达电梯公司在德国慕尼黑展示了Mobile无机房电梯，无须曳引绳和承载井道，自驱动轿厢在自支撑的铝制导轨上垂直运行。
2000年，奥的斯电梯公司开发出Gen2无机房电梯，采用扁平的钢丝绳加固胶带牵引轿厢。
2000年5月，迅达电梯公司发布了Eurolift无机房电梯，采用高强度无钢丝绳芯的合成纤维曳引绳牵引轿厢，替代传统的曳引钢丝绳。
2016年，“上海中心”电梯以20.5m/s的速度被吉尼斯世界纪录认定为当时全球正在运行的最快电梯。
电梯技术飞速发展，在智能化与个性化等方面不断获得新的突破，尤其是物联网技术在电梯全生命周期上的应用，为智能预警、远程监控提供了大数据平台解决方案。同时，电梯群控技术的发展使电梯控制系统更加智能化、人性化，各种监控与故障自诊断、语音引导、信息提示、基站随机设置等特殊功能的模块化配置使电梯控制的各个方面更加先进和完善。
被称为广州“小蛮腰”的广州塔，建立于广州市海珠区赤岗塔附近，距离珠江南岸约125m，与珠江新城、花城广场、海心沙岛隔江相望。广州塔塔身主体高约454m，天线桅杆高约146m，总高度约600m，是我国第一高塔，世界第二高塔，是国家AAAA级旅游景区。
广州塔一共112层，第112层是顶层，在顶层可乘摩天轮，第108层、第107层是E区观光层；乘客可从塔下乘坐电梯直达第107层。广州塔装有6台高速电梯，提升高度为433.2m；其中两台消防电梯速度约为10m/s，两台观光电梯速度约为5m/s，两台乘客电梯速度约为6m/s，从第107层（距地面约428m）直达塔下只需要约95s。
纵观世界电梯的发展过程，是人们为适应自然环境、提高劳动生产效率，以及对电梯的安全、可靠、快速、舒适等方面不断追求的过程，这些追求推动人们对电梯进行不断的深入研究和改进，使电梯技术不断发展、进步。
目前世界上主要的电梯生产厂商均为跨国公司，其中以美国的奥的斯电梯公司和瑞士的迅达电梯公司历史最长，它们都有着近百年甚至更长的电梯生产历史，技术和经济实力都是一流的。近20年来，日本的电梯工业发展很快，尤其是自日本三菱电机公司推出变压变频调速的新型交流调速拖动系统以来，世界交流调速拖动控制技术的水平大大提高。在此推动下，各大电梯生产厂商纷纷行动，在这一技术领域展开了激烈的竞争，高性能的电子元件不断出现、价格不断下降。电梯的控制系统广泛采用可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）→微机→一体机控制的过渡，使电梯的整体性能有了很大的改进和提高，提高了可靠性和安全性，减少了故障的发生，舒适性不断提高，能耗不断降低。
目前世界上电梯技术的发展主要体现在以下几个方面。
（1）微机→一体机电梯控制系统被广泛应用，取代了传统的继电器和PLC控制方式，大大缩小了控制柜的体积并减少了功耗，提高了控制系统的可靠性，提高了电梯的整体性能和运行效率，减少了机房的占地面积，使无机房和小机房电梯成为可能。
（2）交流变压变频调速拖动系统的应用技术日趋成熟，简化了电梯驱动控制系统的设计，提高了电梯的运行性能，使电梯运行可靠，而且节能省电、舒适性强。
（3）曳引机结构、性能不断改善。随着交流永磁同步主机的逐步完善，结构更加紧凑，曳引机的体积更小，减速比也在不断提高。高效盘式和碟式制动器的应用，使电梯实现了多点独立制动；同时，制动器也具备了磨损监控、故障报警控制等功能，大大增加了制动机构的安全性和可靠性。
（4）观光旅游电梯的应用，使电梯轿厢的形状多样化，不仅限于方形的箱体结构，装饰时尚、豪华的圆筒太空舱、双层轿厢等不断出现。同时，一些高速电梯为了缓解高速提升时对人体耳膜的巨大压力，还安装了气压调整、导流、消音装置和避振装置等，进一步提高了舒适性。轿厢内安装的多媒体影音设备播放着各种信息，从而使乘客感受到乘坐电梯也是一种享受。
（5）现代建筑结构独特的多样性和复杂性，对电梯的结构和性能也提出了新的要求。为了满足不同建筑物的使用要求，各电梯生产厂商对电梯部件和结构进行不断的改善，以适应一些低楼层高度、低底坑深度、低顶层结构的大楼建筑。一些厂家推出了下置式曳引机、新式缓冲器等以满足这些要求。
我国电梯的发展虽然起步较晚，但也基本上与世界同步，经历了以下3个阶段。
（1）第一阶段：1900年—1949年，进口电梯在我国销售、安装、维保的阶段。这一阶段，我国电梯的拥有量为1000多台。
1900年，美国奥的斯电梯公司通过代理商在我国获得了第一份电梯安装合同，为上海提供两台电梯。从此，世界电梯历史上展开了我国的一页。
1907年，奥的斯电梯公司在上海汇中饭店（今和平饭店南楼）安装了两台电梯并投入运行，这两台电梯被认为是我国最早使用的电梯。
1924年，天津利顺德饭店安装了一台奥的斯电梯（见图1-4），在楼梯的回旋空间，采用金属网栅半封闭构成井道，通过手动栅栏门和按钮操作。木质轿厢，除操作人员外，还能容纳2～3人，采用交流220V电源供电，额定载重量为630kg，额定速度为1m/s，共5层5站，运行平稳，是我国现存最古老的电梯。
图1-4 天津利顺德饭店的奥的斯电梯
（2）第二阶段：1950年—1979年，独立自主、艰苦研制、自主生产和使用阶段。这一阶段，我国生产、安装的电梯有1万多台。
中华人民共和国成立后，在上海、天津、沈阳等地相继建立了电梯制造厂。
1952年初，天津从庆陞电机厂生产了第一台由我国工程技术人员自己设计的电梯，并安装在天安门城楼上。其额定载重量为1000kg，额定速度为0.7m/s，拖动系统为交流单速手动控制系统。
1959年9月，上海电梯厂为北京人民大会堂等重大工程制造并安装了81台电梯和4台自动扶梯。其中，4台AC2-59双人自动扶梯是我国自行设计和制造的第一批自动扶梯，由公私合营的上海电机厂与上海交通大学共同研制，成功安装在北京火车站。
（3）第三阶段：1980年至今，电梯行业得到迅速发展。
1980年7月，由中国建筑机械总公司、瑞士迅达股份有限公司、香港怡和迅达股份有限公司三方合资组建的中国迅达电梯有限公司，成为我国改革开放以来机械行业的第一家合资企业。
1982年4月，由天津市电梯厂、天津直流电机厂、天津蜗轮减速器厂组建成立天津市电梯公司。同年9月，该公司电梯试验塔竣工。这是我国最早建立的电梯试验塔。塔高约114.7m，具有5个试验井道。
1984年12月，由天津市电梯公司、中国国际信托投资公司与美国奥的斯电梯公司合资组建的天津奥的斯电梯有限公司正式成立。此后，电梯行业掀起了引进外资的热潮，我国的电梯生产快速步入国际化的行列。
1987年GB 7588—1987《电梯制造与安装安全规范》发布，其等同采用欧洲标准的EN 81-1《电梯制造与安装安全规范》（1985年12月修订版），对保障电梯的制造与安装质量有着十分重要的意义。
2003年6月，由国务院颁发的《特种设备安全监察条例》正式实行，加强了电梯、起重机等特种设备生产制造、安装调试、维护保养、使用管理及从业人员资格等方面的控制和管理。
2004年1月，GB 7588—2003《电梯制造与安装安全规范》开始实施。
2014年1月，《中华人民共和国特种设备安全法》实施，标志着我国对电梯等特种设备的安全管理工作向法治化方向又迈出了一大步，具有十分重要的意义。至此，我国电梯行业在技术研制、科学教育、行业管理和政府监督等方面均有了长足的发展。
2020年12月，GB/T 7588.1—2020《电梯制造与安装安全规范 第1部分：乘客电梯和载货电梯》及GB/T 7588.2—2020《电梯制造与安装安全规范 第2部分：电梯部件的设计原则、计算和检验》发布，2022年7月1日开始实施。
随着建筑物高度的不断增加，电梯提升高度也越发受到重视。如果电梯提升高度无法满足建筑物的高度要求，设计者将不得不考虑让电梯分节使用，这不但影响使用效果且浪费空间。
为满足该项需求，各大电梯公司不断探索并采用尖端技术和先进装备，如上海三菱电梯有限公司采用了耐冲击、耐磨耗的双向安全钳，独创了可保持高摩擦特性的陶瓷制动靴，从而提高了限速器基座结构的刚性。同时，上海三菱电梯有限公司还大量运用了“轿内气压调节装置”“超流线型轿厢整风罩”等新装置，自动调整轿内气压，避免电梯高速上下运行引起轿厢内气压的大幅波动，有效降低电梯升降导致的乘客耳膜压迫感，最大提升高度超过550m。
随着建筑高层化、大规模化的需求日盛，建筑物越来越高，随之而来的问题是电梯速度能否跟上建筑物发展的步伐。电梯厂家努力开发出高输出功率、外形更薄的永磁电机，在提高主钢丝绳强度的同时实现曳引机的小型化，配备大容量的电梯专用变频器，不断创造“速度传奇”。日立电梯（中国）有限公司将为距地面高度约530m的广州超高层综合建筑“广州周大福金融中心”提供速度达到20m/s的高速电梯，从第1层到第95层共440m的距离仅需约43s即可到达。
随着互联网信息服务市场的推进，智能化成为电梯企业转型的方向。智能控制技术和物联网技术实现了电梯安全监管智能化，通过电梯安全监管物联网技术，为电梯安装传感器，并与互联网和手机相连，可以24h不间断地向上一级平台传输信息。随着物联网技术日益成熟，监管部门、制造厂家以及用户等对电梯安全的不断重视，越来越多的厂商将物联网技术引入电梯安全监控体系当中（见图1-5）。
图1-5 引入物联网技术实现电梯安全监控体系
电梯是耗能大户，为了节能降耗，绿色环保技术不断出现，节能环保性能不断提升。改进机械传动和电力拖动系统、采用IPC-PF系列电能回馈器将制动电能再生利用、更新电梯轿厢照明系统和采用先进的电梯控制技术等方法都能有效节约能源。采用能源再生解决方案，可节省20%～35%的电能。永大创新设计的发光二极管（Light Emitting Diode，LED）导光板专利技术，能耗仅为白炽灯的10%、荧光灯的50%，可有效减少电力的消耗。
智能群控技术、人工智能（Artificial Intelligence，AI）技术的发展，使电梯运行更加智能化、人性化。目前，人脸识别等智能应用日趋成熟，可为电梯的安全运行和监控管理提供技术支持。
同时，强大的计算机软硬件资源支持和神经网络、遗传算法、专家系统、模糊控制、视觉识别等数学模型，在电梯控制的应用中不断优化，将使电梯智能群控系统向人工智能化方向不断迈进。电梯自学习能力不断增强，能够自动适应交通繁忙和空闲状态，智能调度，并对不确定控制目标的多样化、非线性表现等动态特性进行判断，提供最佳的运行方案。
GB/T 7024—2008《电梯、自动扶梯、自动人行道术语》中对电梯的定义为：电梯是“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。”这是狭义的电梯概念。
根据国务院颁布的《特种设备安全监察条例》，作为一种特种设备的电梯的定义为：“电梯，是指动力驱动，利用沿刚性导轨运行的箱体或者沿固定线路运行的梯级（踏步），进行升降或者平行运送人、货物的机电设备，包括载人（货）电梯、自动电梯、自动人行道等。”这是广义的电梯概念。
GB/T 7588.1—2020《电梯制造与安装安全规范 第1部分：乘客电梯和载货电梯》定义的电梯如下。
（1）曳引驱动电梯：通过悬挂钢丝绳与驱动主机曳引轮槽的摩擦力驱动的电梯。
（2）强制驱动电梯：通过卷筒和绳或链轮和链条直接驱动（不依赖摩擦力）的电梯。
（3）液压驱动电梯：提升动力来自电力驱动的液压泵输送液压油到液压缸（可使用多个电动机、液压泵和/或液压缸），直接或间接作用于轿厢的电梯。
按照定义，电梯应是一种按垂直方向运行的运输设备，而在许多公共场所使用的自动扶梯和自动人行道则是在水平方向上（或有一定倾斜度）运行的运输设备。但目前多数国家都习惯将自动扶梯和自动人行道归类于广义的电梯中。
自动扶梯是带有循环运动的梯级、用于倾斜向上或向下连续输送乘客的运输设备。直观看起来，它就像移动的楼梯，同时伴有同步移动的扶手带。
自动人行道是自动循环运行的走道，就像放平了的自动扶梯一般，用于水平或倾斜角度不大于12°的乘客运送和乘客携带物品运输。
电梯的分类方式繁多，主要有按用途分类、按速度分类、按驱动方式分类、按控制方式分类等。
（1）乘客电梯（简称客梯）：为运送乘客而设计的电梯。乘客电梯对安全、舒适性和轿厢内环境等方面都要求较高，用于宾馆、酒店、写字楼和住宅等，如图1-6所示。
观光电梯属于乘客电梯的一种，其井道和轿厢壁至少有一侧透明，乘客可观看轿厢外的景物。一般安装于高层建筑的外墙、大厅或旅游景点（见图1-7）。如前面介绍的广州塔上运行高度达433.2m的电梯就属于观光电梯。
图1-6 乘客电梯
图1-7 观光电梯
（2）载货电梯（简称货梯）：是一种主要用于运送货物的电梯，同时允许有人员伴随。载货电梯要求轿厢的面积大、载重量大，可用于工厂车间、仓库等（见图1-8）。
（3）客货两用电梯：是以运送乘客为主，可同时兼顾运送非集中载荷货物的电梯。客货两用电梯具有客梯与货梯的特点（如一些住宅、写字楼的电梯）。
（4）杂物电梯：是一种服务于规定层站的固定式提升装置。其一般具有一个轿厢，由于结构型式和尺寸的关系，轿厢内不允许人员进入。如饭店用于运送饭菜、图书馆用于运书的小型电梯，其轿厢面积与载重量都较小，高度较低，只能运货而不能载人（见图1-9）。
图1-8 载货电梯
图1-9 杂物电梯
（5）病床（医用）电梯：运送病床（病人）及相关医疗设备的电梯。轿厢一般窄而长，根据使用要求，有的要双面对开门、有开门时间延长功能等，要求运行平稳（见图1-10）。
图1-10 病床（医用）电梯
（6）自动扶梯和自动人行道：自动扶梯是带有循环运行梯级，用于向上或者向下与地面成27.3°～35°倾斜角的输送乘客的固定电力驱动设备，如图1-11所示；而自动人行道是带有循环运行（板式或带式）走道，用于水平或倾斜角不大于12°的输送乘客和乘客携带物品的固定电力驱动设备，如图1-12所示。自动扶梯和自动人行道通常用于大型的商场和机场、车站、地铁等公共场所。
图1-11 自动扶梯
图1-12 自动人行道
此外，还有各种用途的专用电梯，如船用电梯、防爆电梯、汽车电梯等。
（1）低速电梯：额定速度在1m/s以下的电梯，常用于10层以下的建筑物。
（2）快速电梯：额定速度≥1m/s，但不到2m/s的电梯，常用于10层以上的建筑物。
（3）高速电梯：额定速度≥2m/s，且≤5m/s的电梯，常用于16层以上的建筑物。
（4）超高速电梯：额定速度超过5m/s的电梯，常用于超过100m的建筑物。
需要说明的是，随着电梯速度的不断提升，按速度对电梯进行分类的标准也会相应改变。
根据驱动方式的不同，电梯可以分为曳引驱动、齿轮齿条驱动、鼓轮（卷筒）驱动、液压驱动等几个大类。其中曳引驱动方式具有安全可靠、提升高度基本不受限制等优点，已成为电梯驱动方式的主流。
根据控制方式不同，电梯可分为手柄控制、按钮控制（又分为轿内按钮控制和轿外按钮控制）、信号控制、集选控制、并联控制和梯群控制电梯等。
按司机的方式分类：电梯还可以分为有司机操作与无司机操作电梯。
按机房的方式分类：电梯还可以分为有机房电梯与无机房电梯。
按照拖动电机分类：电梯还可以分为交流电梯、直流电梯和直线电动机拖动的电梯等。
按载荷的方式分类：电梯还可以分为轻载电梯和重载电梯。
按开门的方式分类：电梯还可以分为中分门电梯、旁开门电梯、贯通门电梯等。
同时，为满足分级监管的需求，通常还将电梯分为：Ⅰ类，为运送乘客而设计的电梯；Ⅱ类，主要为运送乘客，同时也可以运送货物的电梯；Ⅲ类，为运送病床，以及病人和医疗设备而设计的电梯；Ⅳ类，主要为运输通常由人伴随的货物而设计的电梯；Ⅴ类，杂物电梯；Ⅵ类，为适应大交通流量和频繁使用而特别设计的电梯，如速度为2.5m/s以及更高速度的电梯。
为方便对照，下面列出了电梯产品品种和控制方式代号（见表1-1）。
表1-1 电梯产品品种和控制方式代号一览表
| 电梯产品品种代号 |
电梯控制方式代号 |
||||
|---|---|---|---|---|---|
| 产品品种 |
代表汉字 |
采用代号 |
控制方式 |
代表汉字 |
采用代号 |
| 乘客电梯 |
客 |
K |
手柄开关控制、自动门 |
手、自 |
SZ |
| 载货电梯 |
货 |
H |
手柄开关控制、手动门 |
手、手 |
SS |
| 客货两用电梯 |
两 |
L |
按钮控制、自动门 |
按、自 |
AZ |
| 病床电梯 |
病 |
B |
按钮控制、手动门 |
按、手 |
AS |
| 住宅电梯 |
住 |
Z |
信号控制 |
信号 |
XH |
| 杂物电梯 |
物 |
W |
集选控制 |
集选 |
JX |
| 船用电梯 |
船 |
C |
并联控制 |
并联 |
BL |
| 观光电梯 |
观 |
G |
梯群控制 |
群控 |
QK |
| 非商用汽车电梯 |
汽 |
Q |
微机控制 |
微机 |
**W |
电梯是现代高层建筑物中必不可少的交通运输设备，必须满足基本的功能要求，同时要满足安全、可靠、快速、舒适的性能要求，以及操作方便、噪声低、故障率低、平层准确等主要使用性能要求。
安全、可靠是贯穿于电梯总体设计、生产制造、安装维护、操作使用等各个环节的综合性能要求，电梯的舒适性又通常与速度特性、工作噪声、平层准确度等指标密切相关。
在众多的电梯性能要求中，主要性能要求包括安全性、可靠性、舒适性3个方面。
电梯的使用要求决定了电梯的安全性是电梯运行必须保证的首要条件，是在电梯整个制造、安装、调试、维护、保养及使用管理过程中，必须绝对保证的重要指标。为确保安全，对涉及电梯运行安全的重要部件和系统，在设计制造时选取较大的安全系数，并设置多重安全保护检测功能，以保障电梯运行使用的安全性。
可靠性也是与电梯制造、安装、维护、保养及使用情况密切相关的一项重要指标。一台电梯在运行使用中的可靠性如何，主要受电梯的整体设计、制造质量、安装水平和维护质量等因素的影响，同时还与电梯的日常使用管理有极大的关系。即使是使用一台技术先进、制造精良的电梯，但在安装及维护保养方面马马虎虎、留有隐患，同样也会导致电梯的故障频出。所以，要提高电梯的可靠性，必须在制造、安装、维护、保养和日常使用管理等几个方面严抓严管。
舒适性（comfort）是2016年公布的管理科学技术名词，其定义为在满足了功能性、经济性、安全性和响应性等方面需求的情况下，被服务者期望服务过程舒适的质量特性。
在心理学中：“感觉舒适就是当你进入一个环境之后，心里面具有一个比较好的感受。让你自己感觉到舒适，就像你想象自己喜欢的或者向往的画面的时候，全身都是放松的感觉。”
人们在乘坐电梯的时候的舒适性，与电梯的启动、运行、制动阶段的速度、加速度、加加速度（加速度变化率）、运行平稳性、噪声，甚至轿厢装饰、背景音乐等方面都有密切的关系，特别是电梯的实际运行速度曲线，对乘客的乘坐舒适性有很大的影响。现代都市的超高层建筑中，在高速电梯的加速段和减速段，如果设置不好，会给乘客带来上浮、下沉、重压、浮游、不平衡等强烈感觉。电梯的加速度、加加速度过大时，舒适性变差；加速度越小，舒适性越好。但考虑到电梯输送效率，应选择尽可能大的加速度和加加速度的值，并做适当的控制，使之既能兼顾电梯的运行效率，同时又可以得到更好的舒适性。
研究和实验证明，如果将加加速度限制在1.3m/s3以下，即使加速度达到2～2.5m/s2，也不会使人感到过分的不适。因此，加加速度在电梯技术中被称为“生理系数”。
舒适性是考核电梯使用性能的最为敏感的一项指标，也是电梯多项性能指标的综合反映，多用来评价乘客电梯。
要达到电梯的基本性能要求，不仅体现在电梯设计、制造过程中，同样也必须在电梯的安装、维护、保养、使用中得到保证。
电梯的主要参数有16个之多，代表一台电梯的基本特征。通过这些参数，可以确定电梯的服务对象、运载能力和工作特性。这些参数也是用户采购电梯及厂家设计、制造电梯的重要依据。
额定载重量是电梯的主参数之一，指保证电梯安全、正常运行的允许载重量，是电梯设计所规定的轿厢载重量，单位为kg。对电梯制造厂和安装单位来说，额定载重量是设计、制造及安装电梯的主要依据；对用户而言，则是选择和使用电梯的主要依据，尤其是安全使用电梯的重要依据。
电梯额定载重量主要有630kg、800kg、1000kg、1250kg、1600kg、2000kg、2600kg等。对于乘客电梯，也常用乘客人数或限载人数来表示额定载重量，其人数值等于额定载重量除以75kg后取整，常用乘客人数为8人、10人、13人、16人、21人等。
额定速度也是电梯的主参数之一，是指保证电梯安全、正常运行及舒适性的允许轿厢运行速度，是电梯设计所规定的轿厢运行速度，单位为m/s。对电梯制造厂和安装单位来说，额定速度也是设计、制造及安装电梯的主要依据；对用户而言，则是检测电梯速度特性的主要依据。
常见额定速度有0.63m/s、1.06m/s、1.60m/s、2.0m/s、2.50m/s、4.00m/s等。
电梯按不同的用途分为客梯、货梯、病床电梯等，它确定了电梯的服务对象。
拖动方式是指电梯采用的动力驱动类型，可分为交流拖动、直流拖动和液压拖动等。
控制方式是指对电梯运行实行操纵的方式，可分为手柄控制、按钮控制、信号控制、集选控制、并联控制和梯群控制等。
曳引方式常用的有1∶1半绕式、2∶1半绕式、1∶1全绕式等。
轿厢尺寸指轿厢内部尺寸和外廓尺寸，以宽×深×高表示，一般以mm为单位。
轿厢形式指轿顶形式、地板形式、轿壁材质等。
开门形式指厅门和轿门结构形式及开门方向，可分为中分门、旁开（侧开）门、直分（上下开启）门和双折门等几种。按材质和功能还有普通门和消防门等。按控制方式有手动开关门和自动开关门等。
开门宽度指电梯轿门和层门完全开启时的净宽度，一般以mm为单位。
层站数指建筑物中的楼层数和电梯所停靠的层站数。如15层/11站等。
井道尺寸指井道的宽×深，一般以mm为单位。
提升高度指从底层端站地坎上表面至顶层端站地坎上表面的垂直距离，一般以mm为单位，如图1-13所示。
图1-13 电梯提升高度示意
顶层高度指由顶层端站地坎上表面到井道天花板的垂直距离，一般以mm为单位。
底坑深度指由底层端站地坎上表面至井道底面的垂直距离，一般以mm为单位。
井道高度指由井道底面到井道天花板的垂直距离，单位为mm。
在以上电梯的诸多参数中，额定载重量、额定速度是电梯的两个主参数。
我国电梯的型号由类、组、型、改型代号，主参数和控制方式代号等3部分组成，用表征电梯基本参数的一些字母、数字和其他有关符号的组合，简单明了地表述出电梯的基本参数。
电梯型号的编制有如下规定。
□ □ □ □—△/△—□□□
┬ ┬ ┬ ┬ ┬ ┬ ┬
│ │ │ │ │ │ └── 控制方式，用汉语拼音字母（大写）表示
│ │ │ │ │ └─── 额定速度（主参数），用阿拉伯数字表示（单位为m/s）
│ │ │ │ └──── 额定载重量（主参数），用阿拉伯数字表示（单位为kg）
│ │ │ └───── 改型代号，用汉语拼音字母（小写）表示
│ │ └────── 拖动方式（型），用汉语拼音字母（大写）表示
│ └──────── 产品品种（组），用汉语拼音字母（大写）表示
└───────── 产品类别（类），用汉语拼音字母（大写）表示
例如，TKJ1500/2.0-QKW的含义为交流客梯，额定载重量1500kg，额定速度为2.0m/s，群控方式，采用微机控制。
（1）（ ）1857年，奥的斯公司在纽约安装了世界上第一台安全客运升降机。
（2）（ ）1987年，我国就发布了电梯制造与安装安全规范的国家标准，对保障电梯的制造与安装质量有十分重要的意义。
（3）（ ）电梯是“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”。
（4）（ ）在电梯的诸多参数中，额定载重量、额定速度是电梯的主参数。
（1）我国电梯的发展大概可分为以下3个阶段。第一阶段：（ ）年，进口电梯在我国销售、安装、维保的阶段；第二阶段：（ ）年，独立自主、艰苦研制、自主生产和使用阶段；第三阶段：（ ）年至今，改革开放，建立三资企业，电梯行业得到迅速发展。
（2）（ ）年（ ）月，由国务院颁发的《特种设备安全监察条例》正式实行，加强了电梯、起重机等特种设备生产制造、安装调试、维护保养、使用管理及（ ）资格等方面的控制和管理。
（3）（ ）年（ ）月，GB 7588—2003《电梯制造与安装安全规范》开始实施。
（4）（ ）年（ ）月，《中华人民共和国特种设备安全法》实施，标志着我国对电梯等特种设备的安全管理工作向法治化方向又迈出了一大步，具有十分重要的意义。
（1）电梯的起源最早可以追溯到（ ），我国周朝时期出现的提水辘轳。
A．公元前236年 B．1756年 C．公元前1100多年 D．1835年
（2）世界上第一台由电动机作为动力驱动的电力升降机，也是世界上第一台名副其实的电梯诞生于（ ）。
A．1852年 B．1853年 C．1886年 D．1889年
（3）电梯进入我国已经有（ ）的历史。
A．100余年 B．150多年 C．近200年 D．200多年
（4）额定速度在（ ）的电梯称为高速电梯。
A．1～2m/s B．≥2m/s C．5m/s以上 D．6m/s以上
（5）额定速度是指电梯（ ）所规定的轿厢运行速度。
A．重载 B．检修 C．设计 D．空载
（1）在电梯的性能要求中，主要性能要求包括哪几个方面？
（2）电梯的分类方式一般有哪些？
（3）电梯的主要参数有哪些？什么是电梯的主参数？
（4）试述电梯未来的发展趋势。
