6.5 重量平衡系统
6.5.1 重量平衡系统的功能及其组成
重量平衡系统的作用是使对重与轿厢能达到相对平衡，在电梯运行中即使载重量不断变化，仍能使两者间的重量差保持在较小限额之内，保证电梯的曳引传动平稳、正常。重量平衡系统一般由对重装置和重量补偿装置两部分组成，如图6-27所示。
对重（又称平衡重）相对于轿厢悬挂在曳引绳的另一侧，起到相对平衡轿厢的作用，并使轿厢与对重的重量通过曳引钢丝绳作用于曳引轮，保证足够的驱动力。由于轿厢的载重量是变化的，因此不可能做到两侧的重量始终相等并处于完全平衡状态。一般情况下，只有轿厢的载重量达到50%的额定载重量时，对重一侧和轿厢一侧才处于完全平衡，这时的载重量称电梯的平衡点，此时由于曳引绳两端的静荷重相等，使电梯处于最佳的工作状态。但是在电梯运行中的大多数情况下，曳引绳两端的荷重是不相等且是变化的，因此对重的作用只能使两侧的荷重之差处于一个较小的范围内变化。
另外在电梯运行过程中，当轿厢位于最低层、对重升至最高时，曳引绳长度基本都转移到轿厢一侧，曳引绳的自重大部分也集中在轿厢一侧；相反当轿厢位于顶层时，曳引绳长度及自重大部分转移到对重一侧；加之电梯随行控制电缆一端固定在井道高度的中部，另一端悬挂在轿厢底部，其长度和自重也随电梯运行而发生转移，上述因素都给轿厢和对重的平衡带来影响。尤其当电梯的提升高度超过30米时，两侧的平衡变化就变得不容忽视了，因而必须增设重量补偿装置来控制其变化。
重量补偿装置是悬挂在轿厢和对重的底面的补偿链条、补偿绳等。在电梯运行时，其长度的变化正好与曳引绳长度变化趋势相反，当轿厢位于最高层时，曳引绳大部分位于对重侧，而补偿链（绳）大部分位于轿厢侧；当轿厢位于最低层时，情况与上述正好相反，这样轿厢一侧和对重一侧就有了补偿的平衡作用。例如60米高建筑物内使用的电梯，使用6根Φ13㎜的钢丝绳，其中不可忽视的是绳的总重约360kg，随着轿厢和对重位置的变化，这个重量将不断地在曳引轮的两侧变化，其对电梯安全运行的影响是相当大。
6.5.2 对重装置
1、对重装置的作用主要有以下几个方面
（1）、可以相对平衡轿厢和部分电梯载荷重量，减少曳引机功率的损耗；当轿厢负载与对重较匹配时，还可以减小钢丝绳与绳轮之间的曳引力，延长钢丝绳的寿命。
（2）、对重的存在保证了曳引绳与曳引轮槽的压力，保证了曳引力的产生。
（3）、由于曳引式电梯有对重装置，如果轿厢或对重撞在缓冲器上后，曳引绳对曳引轮的压力消失，电梯失去曳引条件，避免了冲顶事故的发生。
（4）、由于曳引式电梯设置了对重，使电梯的提升高度不同于强制式驱动电梯那样受到卷筒尺寸的限制和速度不稳定，因而提升高度也大大提高。
2、对重装置的种类及其结构
对重装置一般分为无反绳轮式（曳引比为l:1的电梯）和有反绳轮式（曳引比非1:1的电梯）两类。不论是有反绳轮式还是无反绳轮式的对重装置，其结构组成是基本相同的。对重装置一般由对重架、对重块、导靴、缓冲器碰块、压块以及与轿厢相连的曳引绳和反绳轮组成，各部件安装位置示意见图6-28。
对重架多是用槽钢等制成，其高度一般不宜超出轿厢高度，对重块由铸铁制造（也有部分电梯采用加重混凝土对重块），安装在对重架上后，要用压板压紧，以防运行中移位和振动并产生噪声。
常见的对重块（陀块）规格见表6-9。
表6-9 常用对重架、对重块（砣块）规格
项 目
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规 格 尺 寸
|
砣块长度（㎜）
砣块宽度（㎜）
砣块厚度（㎜）
砣块重量（㎏）
对重架槽钢型号
|
500
110
75
27
8
|
760
200
75
71
14
|
760
250
75
87
14
|
910
300
75
125
18
|
1105
400
40
149
22
|
注：对重砣块还有以重量为规格的，一般有50、75、100、125㎏等几种，分别适用于1000、2000、3000、5000㎏载重量的电梯。
6.5.3 重量补偿装置
1、重量补偿装置的种类
（1）、补偿链
这种补偿装置以铁链为主体，为了减少电梯运行中铁链链环之间的碰撞噪音，常用麻绳穿在铁链环中。补偿链在电梯中通常采用一端悬挂在轿厢下面，另一端挂在对重装置的下部，其示意见图6-27。这种补偿装置的特点是结构简单，成本较低，但不适用于梯速超过1.75m/s的电梯使用。
（2）、补偿绳
这种补偿装置以钢丝绳为主体，即将数根钢丝绳经过钢丝绳绳夹和挂绳架，一端悬挂在轿厢底梁上，另一端悬挂在对重架上。这种补偿装置的特点是电梯运行稳定、噪音小，故常用在电梯额定速度超过l.75m/s的电梯上；缺点是装置比较复杂，成本相对较高，并且除了补偿绳外，还需张紧装置等附件。张紧装置必须保证在电梯运行时，张紧轮能沿导向轨上下自由移动，并能张紧补偿绳。正常运行时，张紧轮处于垂直浮动状态，本身可以转动。
（3）、补偿缆
补偿缆是一种新型的高密度的补偿装置，图6-29为补偿缆的截面（断面）图。补偿缆中间为低碳钢制成的环链，在链环周围装填金属颗粒以及聚乙烯等高分子材料的混合物，最外侧制成圆形塑料保护链套，要求链套具有防火、防氧化、耐磨性能较好的特点。这种补偿缆质量密度较高，最重的每米可达6kg，最大悬挂长度可达200米，运行噪音小，可适用各种中、高速电梯的补偿装置。
6.5.4 随行电缆与中间接线箱
1、随行电缆：
随行电缆是电梯机房的电气器件与轿厢、井道及层门等处电气器件相连接的导线，它的一端安装在电梯正常提升高度的l／2加1.5～1.7m处的井道壁（电缆架）上，另一端安装在轿厢底部的电缆架上，也有的电缆直接从机房引至中间接线盒，电缆随轿厢的运行而升降。
2、中间接线箱：
中间接线箱是将由机房引来的导线与到层楼分线箱和随行电缆连接的接线装置。中间接线箱安装在电梯正常运行高度的l／2加1.5～1.7m高的井道壁上。中间接线箱内设有压线的端子板，铁皮制成的接线箱应有良好的接地，其接地电阻不应大于4Ω。
