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家用电梯的主要设计特性及选型方法是什么?

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家用电梯的主要设计特性及选型方法是什么?

发布日期:2021-07-14 作者:华益电梯 点击:

在国内,家用电梯无强制性标准,不在特种设备制造许可目录中,其载重量小,提升高度低,因此准入门槛低。市场上的家用电梯厂家较多,不少是贴牌产品,缺少自主的系统性设计。2015 年之前,主流大厂很少涉足该市场。2015 年以后,随着国内别墅兴建热潮的兴起,家用电梯需求增量明显,各大主流电梯厂家纷纷推出自主品牌的家用电梯。作为直接服务于终端用户的一类电梯产品,家用电梯本身兼具了家用电器的特征,在这个市场上,电梯产品的销售模式和产品包装也得到了创新,一些小品牌电梯,以线下体验店模式,在家用电梯热销初期,获得了较大成功,并被各大电梯厂所推广;


1 家用电梯驱动形式及优缺点分析
在作为特种设备的电梯市场上,曳引驱动方式是主流。家用电梯不算特种设备,多种具有古老传统的驱动方式依然活跃,例如螺杆式、卷扬式等强制驱动方式。不同驱动方式,优缺点差异明显。
(1) 螺杆驱动。螺杆式电梯可以简单理解为随平台安装的驱动电动机驱动螺母绕着螺杆转动,由此产生举升力,带动平台向上、向下运动。优点:结构简单,成本低,安装空间小。缺点:敞开式平台,机械噪声大、运行速度慢( 通常为0.15m/s)、舒适感差、螺杆易磨损。
(2) 卷扬驱动。卷扬式电梯原理同辘轳,利用钢丝绳在电动机的旋转作用下卷绕在绳桶上实现轿厢的升降。优点:结构简单,制造成本低,主机的布置可以设置在井道外,布置灵活。缺点:速度底,钢丝绳由于强制弯折,寿命受到影响,通常需要配置齿轮减速箱,运行舒适感差。
(3) 链轮驱动。采用传统的链轮链条传动技术,该驱动方式常见于立体车库。优点:占用空间小,成本低。缺点:运行噪声大,舒适感差,需要大量润滑油。
(4) 液压驱动。采用液压装置的顶伸原理,实现轿厢的上下运行。优点:能耗低,底坑要求小,速度适中,运行噪声小。缺点:易漏油,对高低温敏感,不环保,有气味,噪声大,油路维修不便。
(5) 曳引驱动。通过钢丝绳或者钢带与驱动轮槽的摩擦力驱动轿厢进行升降。优点:能耗低,运行噪声低,运行舒适感好,运行速度高,使用寿命长,自动化程度高。缺点:产品成本较高,土建要求相对于强制驱动电梯( 螺杆驱动、链轮驱动) 高。


家用电梯定制


2 家用电梯设计时需要考虑的特性


2.1 安全性
家用电梯本质仍是电梯,安全性应等同于特种设备。特种设备应遵循相关的设计制造及安装标准,目前世界范围内,针对家用电梯或别墅电梯的标准如下。
(1) 中国,推荐性国家标准GB/T 21739-2008《家用电梯制造与安装规范》。
(2) 美国,无专用的家用电梯标准,仅在ASME 标准A17.1《电梯与自动扶梯安全规范》的第5.3 节提到了“私人住宅电梯(Private Residence Elevators)”。
(3) 欧洲,无专用的家用电梯标准,私人住宅电梯通常按照EN 81-41《电梯制造与安装安全规范 载人和载货用特殊电梯 第41 部分:为行动不便人员使用的垂直升降平台》。
(4) 澳大利亚,AS 1735.18《电梯、自动扶梯和自动人行道 第18 节:自动控制的私人住宅用乘客电梯》,为强制性标准。
无论是推荐性标准还是强制性标准,均能从设计、制造和安装等多个方面规范电梯产品,保证安全性。此处所指安全性,不仅是指用户直接关心的使用安全性,还指用于维护设备正常运转而进行的专业作业人员的安全性,这些也增加了电梯运行的土建空间需求,增大了按照标准设计的家用电梯的设计难度和复杂性。


2.2 免维护性
家用电梯具有使用场所私人化、使用空间私密性等特点,从设计上应尽可能考虑免维护特性,从而降低维护频率,减少维护难度。电梯驱动方式、导向系统和悬挂系统的选择对电梯的免维护性造成较大影响。
曳引驱动方式,无齿轮永磁曳引机、滚动导向系统和钢丝绳悬挂方式都能从最大程度上实现系统级的免维护特性。同时配置对关键安全部件、系统进行自动监控和警示的设备或功能,为电梯的免维护特性保驾护航。以家用电梯为例,采用曳引驱动方式,在保证钢丝绳正常使用寿命20 年的情况下,额外配置了钢丝绳断丝检测装置,避免因长期缺少维保和极端使用工况对产品安全造成的潜在风险;采用全滚动导向系统设计,无需额外润滑,对家居环境无油污污染;在控制系统内部,设置了电梯周期性自检功能,为电梯的安全性提供保姆式服务。


2.3 便利性
便利性应成为家用电梯的主要特性之一,它至少应包含如下两项:使用的便利性和救援的便利性。
由于家用电梯的使用人群通常以老年人和未成年人为主,需要针对该特点进行使用便利性定制设计:家用电梯的开门形式应尽量采用自动门,开门尺寸和开关门速度也应特别定制;轿内的操纵面板尽量考虑大按钮、机械式按钮,保证操作的简单直接;厅门召唤设计需要考虑儿童自行乘梯的可能性并作出预防性设置,具备防止儿童误操作的可能。
在救援便利性方面,由于家用电梯多安装在别墅区域,环境私密,局部人口密度低,为电梯因外部因素( 如停电) 或内部因素( 如故障自我保护) 而造成的困人救援造成了阻碍。因此家用电梯故障救援的便利性设计尤为重要。以家用电梯为例,配置停电自动平层功能,电梯停电后可通过备用电源紧急平层放人;可通过按下轿内警铃按钮,实现一键拨号,联系家人及专业的救援人员;

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