电梯教学装置中的曳引系统是电梯垂直运行的核心动力单元，其运行原理基于摩擦传动与机械平衡原理。以下从系统构成、核心部件、运行流程及安全机制四个维度展开讲解：
一、系统构成与核心部件
曳引机(动力源)
由电动机、制动器、减速器、曳引轮组成，通过电磁感应原理将电能转化为机械能。
曳引轮表面采用特殊沟槽设计(如V型或半圆槽)，增大钢丝绳摩擦系数，确保传动效率。
钢丝绳与对重装置
钢丝绳采用高强度抗疲劳材料，承受轿厢与对重总重量的4-6倍安全系数。
对重装置重量=轿厢自重+40%-50%额定载荷，通过动态平衡减少电机负荷，降低能耗。
导向轮与反绳轮
导向轮调整钢丝绳走向，确保轿厢与对重沿导轨垂直运行;反绳轮改变传动方向，优化空间布局。
二、运行流程与动力传递
启动阶段
制动器释放→电动机通电→减速器降速增扭→曳引轮旋转。
钢丝绳与曳引轮绳槽产生静摩擦力(需满足T1/T2≤efα，f为摩擦系数，α为包角)，带动轿厢上升/下降。
匀速运行阶段
变频器调节电机转速，保持轿厢速度稳定(如1.75m/s)。
对重装置与轿厢反向运动，实现动态平衡，电机仅需克服摩擦阻力(约额定功率的20%-30%)。
制动阶段
制动器电磁铁失电→弹簧推动闸瓦抱紧制动轮→轿厢减速停靠。
制动距离需符合标准(如1.0m/s电梯≤0.5m)，通过调整制动弹簧压力实现。
三、关键参数与计算逻辑
曳引能力校验
平衡系数K=(W−Q)/Q(W为对重重量，Q为额定载荷)，标准范围0.4-0.5。
钢丝绳安全系数n=Sb/Smax(Sb为破断拉力，Smax为最大静拉力)，需≥12。
传动比计算
曳引比2:1时，电机转1圈轿厢移动0.5圈绳槽周长(如绳槽直径400mm，轿厢移动0.628m)。
电机功率P=(Q+W)v/η(v为速度，η为效率)，典型值7.5-15kW。
四、安全机制与教学重点
防滑机制
包角≥150°，摩擦系数≥0.25，确保紧急制动时钢丝绳不打滑。
超载保护装置(如橡胶块变形触发开关)切断控制回路，防止曳引能力不足。
教学演示要点
动态平衡实验：增减砝码模拟载荷变化，观察电机电流与轿厢位移曲线。
摩擦力测试：通过张力传感器测量T1、T2，验证T1/T2是否在安全范围内。
故障模拟：人为调整制动器间隙或润滑绳槽，演示溜车、抖动等异常现象。
五、典型故障与排故方法
打滑故障
原因：绳槽磨损、润滑过度、钢丝绳油污。
排查：目视检查绳槽深度(标准≥1.5mm)，用塞尺测量曳引轮径向跳动(≤0.2mm)。
振动异响
原因：钢丝绳张力不均(偏差≤5%)、导向轮轴承损坏。
处置：使用液压张紧器调整张力，更换润滑脂(如锂基脂EP2)。
制动失效
原因：制动瓦磨损(厚度<7mm)、制动弹簧疲劳。
修复：更换制动瓦对，用测力计校验制动力矩(≥额定转矩的125%)。
