电梯机房曳引机技术解析与运维实践研究报告

一、引言

（一）研究背景与意义

曳引机作为电梯机房的核心动力设备，被誉为电梯的“心脏”，其性能直接决定电梯运行的安全性、稳定性与能效水平。在电梯安装维修工作中，曳引机的安装精度、维护质量及故障处置能力，是保障电梯全生命周期安全运行的关键环节。随着电梯技术的迭代升级，曳引机已从传统有齿轮机型逐步向永磁同步无齿轮机型过渡，其结构设计、控制逻辑与运维要求均发生显著变化。本文基于GB/T 7588系列国家标准及一线运维实践，系统解析机房曳引机的结构组成、工作原理、安装调试规范、维护保养要点及故障诊断方法，为电梯安装维修人员提供专业化、实操性的技术参考。

（二）核心范畴与研究边界

本报告聚焦电梯机房内固定式曳引机，涵盖有齿轮曳引机（蜗轮蜗杆、斜齿轮传动）与无齿轮永磁同步曳引机两大主流类型，重点围绕其机械结构、制动系统、传动系统及配套电气部件展开研究，不涉及井道内随行曳引装置及特殊工况（如防爆、高原型）专用曳引机。

二、电梯机房曳引机核心结构解析

（一）通用基础结构

无论何种类型的机房曳引机，均由机座、动力输出单元、制动系统、曳引轮及安全保护部件构成基本框架：

• 机座：承载整机重量，通过膨胀螺栓固定于机房承重梁，需保证水平度误差≤1/1000，为各部件协同工作提供稳定基础；

• 曳引轮：核心传力部件，轮槽采用V型或半圆槽设计，通过与曳引绳的摩擦力实现动力传递，槽面硬度需达HB280-350以减少磨损，轮槽磨损量超过3mm时需及时修复或更换；

• 安全保护部件：含旋转编码器（实时反馈转速信号）、温度传感器（监测电机及轴承温升）、油位观察镜（监控减速箱油位）等，是保障曳引机安全运行的感知单元。

（二）两大主流机型专项结构

1. 有齿轮曳引机

主要适用于额定速度≤2.5m/s的中低速电梯，核心特征为含减速传动机构，结构包括：

• 驱动电机：多为异步电机，通过联轴器与减速箱输入端连接，提供初始动力；

• 减速箱：核心传动部件，主流为蜗轮蜗杆或斜齿轮结构，将电机高速旋转转化为曳引轮所需的低速大转矩，需填充专用齿轮油润滑散热，载客电梯常用#360号油，载货电梯常用#460号油；

• 电磁制动器：常闭型结构，安装于电机输出端或减速箱输入端，通电时松闸、断电时抱闸，是电梯停止运行时的核心安全保障。

2. 无齿轮永磁同步曳引机

目前主流机型，适用于各类速度等级电梯，尤其适配高速电梯及无机房电梯（可灵活安装于机房或井道顶部），结构核心为永磁同步电机与曳引轮一体化设计：

• 永磁同步电机：采用高能量密度钕铁硼永磁材料，转子无励磁电流，功率因数接近1，传动效率较有齿轮机型提升20%-30%，能耗降低45%-60%；

• 一体化曳引轮：直接固定于电机转子轴，取消减速箱，大幅减小机身体积与重量，运行噪声较有齿轮机型降低5-10dB(A)；

• 双向支撑制动系统：采用双点支撑结构，制动轮与曳引轮同轴固定，制动稳定性更强，部分机型配备外置式蜗轮蜗杆盘车机构，单人即可完成盘车操作，安全性更高。

三、机房曳引机工作原理与核心技术参数

（一）动力传输与制动原理

1. 动力传输原理

有齿轮曳引机通过“电机→减速箱→曳引轮”的传动路径，将电机的高速旋转转化为曳引轮的低速转动，利用曳引轮与曳引绳之间的摩擦力带动轿厢与对重做相反方向的垂直运动；无齿轮永磁同步曳引机则通过永磁同步电机直接驱动曳引轮，电机转速由变频器精确控制，实现电梯的平稳启停与调速，其控制系统支持四象限运行，可将电梯制动时的再生能量回馈电网，实现节能运行。

2. 制动原理

机房曳引机均采用常闭电磁制动器，常态下依靠制动弹簧的压力使制动瓦紧压制动轮，实现机械制动；电梯运行时，制动器线圈通电产生电磁力，克服弹簧压力推动制动臂，使制动瓦与制动轮分离（松闸）；当电梯停止运行或出现故障时，线圈失电，电磁力消失，制动瓦在弹簧作用下迅速抱闸，确保轿厢即时静止。根据GB/T 7588.1-2020标准要求，制动响应时间需≤0.5s，制动扭矩需满足电梯满载下行时的制停需求。

（二）核心技术参数与标准要求

转速与转矩参数：有齿轮曳引机减速比通常为30-60，输出转矩100-500N·m；无齿轮永磁同步曳引机直接输出转矩50-300N·m，转速与电梯额定速度匹配（如额定速度1.6m/s的电梯，曳引轮直径600mm时，转速约15r/min）；

制动系统参数：不同机型制动器关键参数存在差异，如EM-1600型曳引机制动器柱塞冲程为2.7-3.3mm，触点间隙为2.0-3.0mm；EM-2400型柱塞冲程为2.0-3.0mm，触点随动距离为0.8-1.4mm；制动弹簧压缩长度需在100%-300%之间，且不超过标尺“L”标志；

温升与油质参数：减速箱油温不可超过85℃，轴承温升不可高于60℃；新减速箱投入使用一年内需更换齿轮油，后续每四年更换一次；

安全性能参数：曳引机需满足曳引力要求，确保轿厢满载下行时不发生打滑；制动系统需具备冗余保护，任一制动臂失效时，剩余制动能力仍可保障轿厢安全制停。

四、机房曳引机安装与调试规范

（一）安装前期准备

（二）核心安装步骤与精度要求

机座固定：将曳引机吊装至承重梁指定位置，调整机座水平度，横向与纵向水平度误差均≤1/1000，通过垫片找平后紧固膨胀螺栓，螺栓扭矩需符合设备说明书要求；

曳引轮定位：确保曳引轮中心与井道内导向轮中心在同一垂直平面，偏差≤2mm，避免曳引绳运行时产生偏磨；

制动系统安装：调整制动臂与制动轮的同轴度，确保制动瓦与制动轮接触均匀，接触面积≥80%；

电气接线：连接电机、制动器线圈、编码器等电气部件的线路，确保接线牢固、绝缘良好，编码器信号线需采用屏蔽线，避免电磁干扰。

（三）调试关键流程

空载调试：断电状态下手动盘车，检查曳引机运行无卡滞；通电后测试制动器松闸与抱闸动作，确保动作平滑、无异响；通过变频器设定电机参数，进行空载试运行，监测电机转速与编码器反馈信号的一致性；

负载调试：逐步增加负载（25%、50%、75%、100%额定载重），测试曳引机运行稳定性，记录各负载工况下的电机电流、温升及制动性能；调整制动弹簧压力，确保电梯满载下行时制动距离符合标准（额定速度≤1.0m/s时，制动距离≤1.6m）；

安全性能验证：模拟超速、断电等故障工况，测试制动器的紧急制动响应，确保轿厢能即时静止，无溜车现象。

五、机房曳引机维护保养要点

（一）日常维护（每日/每周）

外观检查：查看曳引机机座、制动系统、电机等部件有无漏油、异响、异常振动；检查曳引轮轮槽有无磨损、裂纹；

油位检查：通过油位观察镜检查减速箱油位，确保油位在上下刻度之间，不足时及时补充对应型号的齿轮油；

电气检查：检查制动器线圈、电机接线端子有无松动、发热，编码器信号指示灯工作正常。

（二）定期保养（月度/季度/年度）

七、机房曳引机技术发展趋势

（一）节能化升级

无齿轮永磁同步曳引机已成为主流，其搭载的能量回馈系统可将电梯制动时的再生能量回馈电网，回收率≥30%；采用轻量化材料（如碳纤维复合材料曳引轮）进一步降低能耗，提升运行效率。

（二）智能化与物联网融合

新一代曳引机集成物联网模块，可实时采集转速、温升、振动、制动状态等数据，通过云端平台实现远程监控与故障预警，预警准确率≥95%；部分机型配备智能诊断系统，可自动识别故障类型并推送维修方案，提升运维效率。

（三）安全冗余强化

基于GB/T 7588系列标准的升级要求，曳引机制动系统采用双回路设计，确保单一回路故障时仍能保障制动安全；新增轿厢意外移动保护装置（UCMP）联动功能，进一步提升电梯运行安全性。

八、结论

机房曳引机作为电梯的核心动力设备，其结构设计、安装精度与维护质量直接关系到电梯的安全运行与使用寿命。本文系统梳理了机房曳引机的核心结构、工作原理、安装调试规范、维护保养要点及故障诊断方法，重点突出了有齿轮与无齿轮机型的差异及制动系统的专项运维要求，结合国家标准与一线实践提供了可操作的技术方案。

对于电梯安装维修人员而言，需熟练掌握曳引机的结构特性与运维技术，严格遵循安全操作规范，定期开展维护保养与故障排查，确保曳引机始终处于良好运行状态。随着曳引机技术向节能化、智能化方向发展，维修人员还需持续学习新型技术与设备的运维知识，提升专业能力，为电梯安全运行提供坚实保障。