關(guān)于電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置探討

黃照明

摘要：電梯是垂向上升的運(yùn)輸裝置。在當(dāng)代，民眾對乘坐電梯已經(jīng)習(xí)慣，并且對其的認(rèn)可度很高。與其它運(yùn)輸工具相比，電梯在節(jié)約時(shí)間與精力方面可能存在諸多優(yōu)勢，然而其缺陷也較為明顯。電梯上行超速保護(hù)設(shè)備現(xiàn)在已經(jīng)作出明文規(guī)定必須安裝。相關(guān)準(zhǔn)則指明，電梯上行超速保護(hù)設(shè)備被界定為安全保障元件，應(yīng)依照有關(guān)的需求實(shí)施型式試驗(yàn)。筆者對電梯上行保護(hù)設(shè)備的安全性、應(yīng)對策略等實(shí)施了探討。[1]

關(guān)鍵詞：電梯；轎廂；上行超速；保護(hù)設(shè)備；研究

讓電梯生產(chǎn)企業(yè)頭疼的上行超速保護(hù)難題，在GB7588=2003中獲得了較為妥善的解決方法。依照標(biāo)準(zhǔn)需求，曳引驅(qū)動(dòng)的電梯應(yīng)裝設(shè)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的轎廂上行超速保護(hù)設(shè)備，其重要功能是當(dāng)電梯上行超速到臨近極限值階段，確保乘坐人的生命財(cái)產(chǎn)安全。[2]而電梯轎廂的安全程度是否達(dá)標(biāo)？如果不達(dá)標(biāo)有何種解決策略？這是筆者在本文中要進(jìn)行探討的。

一、安裝上行超速保護(hù)設(shè)備的目標(biāo)

依照GB7588-2003標(biāo)準(zhǔn)，安裝電梯上行超速設(shè)備是電梯上行速率超越預(yù)定速率的115%的階段，讓電梯廂體緊急停止或減小速率到重緩沖設(shè)備的允許范疇內(nèi)。GB7588-2003標(biāo)準(zhǔn)指出，上行速率極限是其最大速率的110%。[3]

根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)的要求，對曳引驅(qū)動(dòng)電梯的頂端距離、對緩沖設(shè)備設(shè)置的基礎(chǔ)是電梯速率不越過115%的預(yù)定速率。當(dāng)電梯速率超越115%的預(yù)定速率階段，假如未安裝上行超速保護(hù)設(shè)備，曳引驅(qū)動(dòng)電梯的頂端距離、對重緩沖設(shè)備也無法確保電梯乘坐人的生命安全。曳引驅(qū)動(dòng)電梯裝設(shè)電梯上行保護(hù)設(shè)備，是為了預(yù)防電梯運(yùn)行問題與轎廂在往上運(yùn)轉(zhuǎn)階段，因?yàn)槌俣鴮?dǎo)致機(jī)毀人亡的事故出現(xiàn)。[4]

二、造成電梯上行超速的原因分析

導(dǎo)致電梯上行超速的因素繁多，曳引類電梯通過曳引設(shè)備啟動(dòng)，曳引輪與鋼制繩間的摩擦作用拉動(dòng)轎廂運(yùn)轉(zhuǎn)，制動(dòng)設(shè)備快速關(guān)閉確保轎廂的制動(dòng)效果。所以，電梯在對重端重量比轎廂重量大的狀況下，傳動(dòng)設(shè)備、曳引設(shè)備、制動(dòng)設(shè)備與管控設(shè)備任意一個(gè)部分失效，均會(huì)導(dǎo)致電梯轎廂上行超速；甚至?xí)霈F(xiàn)沖頂現(xiàn)象。電梯發(fā)生以下問題時(shí)，極易導(dǎo)致電梯上行超速。

（一）曳引設(shè)備的問題

曳引設(shè)備的主軸、軸承、齒輪、蝸桿等機(jī)器零件裂開或毀損都會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)功能下降，電梯對重在重力影響下快速往下移動(dòng)，導(dǎo)致轎廂上行超速。

（二）曳引環(huán)境的影響

電梯的曳引力是通過曳引輪與鋼制繩間的靜摩擦效應(yīng)形成的，當(dāng)曳引輪繩槽與鋼制繩磨耗過快或主機(jī)潤滑劑等的作用，曳引輪繩槽與鋼制繩間的摩擦效果會(huì)變差，鋼制繩在曳引輪槽內(nèi)滑動(dòng)，導(dǎo)致曳引功能降低，引發(fā)電梯上行超速。

（三）制動(dòng)設(shè)備的問題

制動(dòng)設(shè)備是保證電梯穩(wěn)定工作的零件，電梯制動(dòng)設(shè)備通常是關(guān)閉的，制動(dòng)設(shè)備如果出現(xiàn)問題，當(dāng)電梯停電后，電梯無法有效制動(dòng)，會(huì)讓上行的轎廂加速運(yùn)行。制動(dòng)設(shè)備常規(guī)的問題包含制動(dòng)彈簧松動(dòng)、制動(dòng)設(shè)備閘門與制動(dòng)輪摩擦引發(fā)的制動(dòng)設(shè)備過熱而致使制動(dòng)功能被弱化、制動(dòng)設(shè)備卡殼、制動(dòng)設(shè)備零件裂開等問題，當(dāng)中制動(dòng)設(shè)備的卡殼問題是致使電梯沖頂?shù)母?。[5]

三、 舉例分析

此處以曳引輪制動(dòng)設(shè)備為實(shí)例進(jìn)行闡述。

曳引輪制動(dòng)設(shè)備是說，直接作用在曳引輪與相鄰曳引輪軸承上的制動(dòng)設(shè)備，包含同步無齒輪曳引制動(dòng)設(shè)備與皮帶傳輸曳引輪制動(dòng)設(shè)備。

永磁同步無齒輪曳引設(shè)備因?yàn)檎嫉孛娣e不打、材質(zhì)輕便、安裝便利、維保簡易、使用周期長等特征，近幾年來大多數(shù)的無機(jī)房與有機(jī)房電梯均使用這類曳引設(shè)備。[6]

（一）永磁同步無齒輪曳引制動(dòng)設(shè)備機(jī)器零件要?jiǎng)澐殖蓛山M完成設(shè)置，并且必須參考GB7588-2003相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的“全部安裝的制動(dòng)齒輪或制動(dòng)盤均要分成兩個(gè)小組安裝，假如一個(gè)小組無法完成，應(yīng)保持充足的制動(dòng)效應(yīng)讓負(fù)擔(dān)既定負(fù)荷以及既定速率下行的轎箱減速下行”的需求。

（二）永磁同步無齒輪曳引設(shè)備的抱閘設(shè)施通常會(huì)影響曳引輪的運(yùn)轉(zhuǎn)，所以也需要滿足GB7588-2003內(nèi)的相關(guān)規(guī)定。就是說應(yīng)滿足“該設(shè)備施力于轎廂、對重、鋼制繩系統(tǒng)、曳引輪”的相關(guān)需求。

（三）使用永磁同步無齒輪曳引設(shè)備的電梯管控大部分要在變頻設(shè)備與電機(jī)間完成永磁同步專門配套的封星接觸設(shè)備，這類接觸設(shè)備在常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)模式下能夠自動(dòng)接入同步電機(jī)的三項(xiàng)繞組。如此，永磁同步電機(jī)只要出現(xiàn)失速現(xiàn)象，就使用電源發(fā)送電能，對外流出的三相電流通過接觸設(shè)備短接以后，反饋到永磁同步電機(jī)內(nèi)，通過定子繞組構(gòu)建一類反向磁場，并且磁場力矩伴隨電流的增加而增加。在此類狀況下，永磁同步電機(jī)的速率會(huì)愈來愈慢。

綜上所述，使用永磁同步無齒輪曳引設(shè)備的電梯能夠不使用夾繩設(shè)備或?qū)χ匕踩Q等上行超速保護(hù)設(shè)備。

而對對重安全鉗來說，其是轎廂上行超速保護(hù)設(shè)備的減速零件，唯有配套單獨(dú)機(jī)器動(dòng)作限速設(shè)備才能夠完成限速。該類上行超速保護(hù)設(shè)備的原理是透過增加對重安全鉗來約束對重的下行超速進(jìn)而作用于電梯的上行超速保護(hù)設(shè)備。

該類模式對安全鉗類別的挑選需要滿足GB7588-2003內(nèi)的“該設(shè)備在對空載電梯制動(dòng)階段，其減速度不能超過1g?！钡男枨?。[7]

假如利用漸進(jìn)類安全鉗，那么平均制動(dòng)力是1.6（P+ψQ）g。如果不權(quán)衡到曳引鋼制繩、補(bǔ)償繩與運(yùn)行纜線的作用，在安全鉗減小速度的階段空載電梯的平均減速度比g小。

假如利用瞬時(shí)類對重安全鉗，那么就是另外一類情況。瞬時(shí)類安全鉗的平均制動(dòng)力大大超過1.6（P+ψQ）g，制停間距很小，轎廂端鋼制繩會(huì)全部松動(dòng)，轎廂上拋間距能夠攀升到S，之后轎廂往下墜落，構(gòu)成反復(fù)的震顫，依照單自由度自由振動(dòng)模具能夠獲得其極限減速度。

結(jié)束語：

電梯上行超速保護(hù)設(shè)備應(yīng)用是GB7588-2003所需要的應(yīng)用模式，這些年一直在大規(guī)模投用。伴隨科技的進(jìn)步與電梯制式的多元化，會(huì)持續(xù)涌現(xiàn)新構(gòu)造模式的轎廂上行超速保護(hù)設(shè)備，然而也必須參考我國法制法規(guī)進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1] 羅偉良，黃財(cái)青，陳國華等.老舊電梯改造、大修時(shí)加裝上行超速保護(hù)裝置的重要性[J].價(jià)值工程，2013，（22）：40-41.

[2] 袁傳森，宋耀國，周瑩等.一種采用永磁同步曳引機(jī)電梯的上行超速保護(hù)測試方法的研究[J].中國特種設(shè)備安全，2016，32（7）：21-24，29.

[3] 劉磊，韋方平.蝸輪蝸桿傳動(dòng)系統(tǒng)上行超速保護(hù)裝置設(shè)置的必要性探討[J].機(jī)電工程技術(shù)，2014，（3）：94-96.

[4] 葉佳芳，邱偉偉，楊佳民等.淺析電梯對重（平衡重）安全鉗作為轎廂上行超速保護(hù)裝置[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2015，（13）：467-467.

[5] 張雅鵬，殷皓.淺談電梯門安全--解讀俄羅斯國家電梯標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于門安全的要求[J].勞動(dòng)保障世界，2013，（10）：88-88.

[6] 李俊，王偉.電梯超載保護(hù)裝置檢驗(yàn)的重要性及檢驗(yàn)方法芻議[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013，（8）：228.

[7] 白沁鑫，張士昌.上海德達(dá)醫(yī)院地下室新增電梯基坑改造設(shè)計(jì)及施工關(guān)鍵技術(shù)[J].結(jié)構(gòu)工程師，2016，32（2）：165-169.