电梯通俗来讲就是机房曳引机提供动力，通过钢丝绳驱动轿厢的一种运输工具，从最初的运输工业原材料发展到已成为人们出行的一种交通工具，已经是日常生活中完全不可缺少的运输设备，客户对电梯的要求也不在是简单的上下运输，开始追求性能和经济上的提升，而随着制造技术的不断发展，电梯设计技术也是推陈出新，结构设计上向着多样化发展，从最原始的直接提拉式优化到轿顶绳轮的曳引式，可以说这是一种质的飞跃，这段时期也是电梯最鼎盛时期，大量新技术，新设计投入市场，通过市场的不断反馈，研发人员的反复试验设计，可以说目前电梯技术非常成熟，运行的安全性，平稳性，经济性都已经到达一定的高度，但对于研发人员来讲还不是技术的终点，下一步目标就是结构的优化，本文从结构优化的一个角度，绳轮放置的位置因素出发，分析绳轮采用传统顶吊式(图1)及新构造底托式(图2)对电梯设计和其它方面的影响。

            图1 顶吊式             图2 底吊式

1.井道立面布局

传统的电梯构造都是采用轿厢顶部放置绳轮，此种方案是电梯厂家常规使用的一种构造，有着很大的自身优势，随着轿厢设计构造的种类增加，相对应的空间要求也是越来越苛刻，市场对井道立面空间要求越来越多，如何才能选择合适的土建设计方案 ，需要对机房的布局进行分析，有机房通常顶层高度空间非常大，采用传统的顶吊式绳轮布局方案可行，而对于无机房来说，通常机房都放置在井道中的顶层空间中，可以说空间是非常珍贵的，显然采用传统的顶吊式布局就比较棘手，而采用绳轮下置的轿底轮构造方案，可以有效解决顶层空间不足的问题。严格来讲有机房采用顶吊式绳轮布局，无机房采用底托式绳轮布局只是常规的方案，实际应用中会受到多种多样因素的影响，比如合约建筑物中无机房的顶层空间也可能比较大，而这时候采用底托式就不便于机房的检修，需要再设计检修平台对应，成本上就没有竞争优势了，所以电梯制造厂家从井道立面布局上考虑就要有多种设计方案，井道立面对轿厢绳轮布局没有绝对的要求，对电梯的性能也没有影响，但是合理的结构设计可以有效降低制造成本，对提升企业的经济效益有很大作用。

2.轿厢结构设计

通过绳轮驱动电梯轿厢上下运行是目前电梯的主流设计方案，而绳轮放置根据结构来说可分为平行式和斜置式两种，轿顶绳轮平行式结构时，通常为了保证轿厢运行时的平稳性，提升乘客的舒适感，减少导靴的磨损量，提高电梯的寿命，采用的往往是上梁内部放置绳轮，根据机房曳引机，反绳轮，轿厢的重量对曳引力的影响及制造成本考虑，上梁中心放置一个绳轮的方案目前是比较受到行业的认可，当轿厢宽度尺寸过大以及载重量较大时也会采用两个绳轮分担受力。上述两种的结构和布局方式大同小异，宏观上讲没有太大区别，但是采用轿顶绳轮斜置式就会有较大区别，通过额外追加一组绳轮组立与上梁连接，绳轮两端放置两组绳轮，拉开钢丝绳在轿厢顶部的距离，取消机房反绳轮设计，简化机房布局，对模块化的电梯设计是比较方便的，斜置式的绳轮布局对电梯的受力不如平行式的，因绳轮梁的使用，当电梯启动加速度的瞬间，轿厢会有一定的弹跳以及两组绳轮间钢丝绳的弦振动产生，虽然产生的效果是微乎其微的，但是个别敏感的人群也会有不舒适感产生，注重电梯口碑的大厂商通常会采用一定的对策进行改善，对比轿顶绳轮的两组放置方案，明显平行式构造更常规，受力更好，经济性更好，斜置式布局由于其构造简单清晰，目前也是受到行业设计的认可，受其经济性差，产品竞争力不足等问题，市场的推广目前不如平行式。轿顶绳轮无论如何放置都要与轿厢顶部上梁连接，对上梁的要求比较高，需要满足一定的强度使用要求，对顶层的空间要求本文也有论述，所以目前采用轿底绳轮下置的电梯也已经推向市场，同样轿底绳轮也分平行式和斜置式两种，结构上受到安全钳和导靴位置的影响，轿底绳轮平行式结构时绳轮无法放置于下梁之间，只能平行于下梁放置，个别电梯厂家的安全钳连杆是外置下梁设计，与绳轮有一定的位置冲突，需要构造上进行详细研讨。轿底绳轮平行式结构由于轿厢的落绳点离侧落式对重反绳轮较近，从结构设计简洁化上考虑通常不适用于对重后落式电梯，所以后落式电梯通常会采用轿底绳轮斜置式方案，无论是绳轮平行式还是斜置式，电梯运行时钢丝绳对轿厢的反力都不如轿顶绳轮平行式方案，因为轿底绳轮时轿厢的起吊点无法与轿厢重心点重合，同时绳轮距离轿底的距离比较近，电梯的振动传动是曳引机通过钢丝绳传递到轿厢绳轮后反馈到站在轿厢床面的人身上，距离越近，振动越容易传递，所以这是轿底绳轮最大的缺点，性能差，受力不良。但是底托式构造的轿底绳轮对上梁没有要求，从成本上考虑要优于顶吊式斜置绳轮，与顶吊式平行绳轮成本相当，由于采用的是底托式，在提拉高度的最高点时轿厢绳轮与机房绳轮的偏角要小，钢丝绳与绳轮之间的偏角摩擦力小，对钢丝绳和绳轮轮槽的磨损量要小，对于电梯绳轮的轮槽和轴承受力来说可以很大程度上提高使用寿命。

3.必要的空间及安装性

电梯轿厢采用顶吊式和底托式由于结构不同，对轿顶维修及底坑检修空间的布置也不一样，采用顶吊式时由于绳轮及钢丝绳占用轿顶空间，对轿顶的检修空间有一定的影响，个别的小载重轿厢对检修人员来说非常狭小，检修作业性差，同时轿顶含有旋转移动的部件对检修人员来说有一定的作业危险性。采用底托式时轿顶无绳轮及相关的梁，同时上梁因无强度要求会轻量化处理，整个轿顶会显得非常简洁，便于作业人员作业，底托式时绳轮下置，下梁因需托起整个轿厢无法轻量化处理，所以绳轮高出的部分会藏于下梁的平面空间内，属于共用的空间，对底坑的维修及逃生空间影响要小一些。安装性方面由于顶吊式轿厢绳轮作业人员可以直接站立轿顶面作业，操作比较方便，不受轿厢在井道位置中的影响，采用底托式时只能尽量在底坑中进行作业，其它行程的位置如果需要作业通常会搭建作业平台。

上述无论采用顶吊式还是底托式绳轮的轿厢构造方案都已经被电梯行业广泛采用，每种方案都有各自的优缺点，对应机房的布局的种类，现场的土建要求，选择合适的设计结构，避开缺点中的不利因素，优化之后就可设计出用户满意，安全稳定舒适的电梯。

参考文献

[1]GB/T 10058-2009,电梯技术条件[S]

[2]TSG T5001-2009,电梯使用管理与维护保养规则[S]