電梯上行超速保護(hù)實(shí)現(xiàn)方式的探討

[摘要]轎廂上行超速保護(hù)裝置作為防止轎廂由于上行超速而導(dǎo)致的沖頂事故的重要部件，其動(dòng)作是否可靠關(guān)系到轎內(nèi)乘客的人身安全，所以電梯必須要裝設(shè)上行超速保護(hù)裝置，本文詳細(xì)闡述了上行超速保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方式，從不同方面確保了電梯的安全運(yùn)行。

[關(guān)鍵詞]電梯，上行超速，限速器，安全鉗

1．引言

曳引式電梯依靠曳引機(jī)驅(qū)動(dòng)，曳引輪和鋼絲繩之間摩擦力帶動(dòng)轎廂運(yùn)行，制動(dòng)器有效閉合保證轎廂可靠可能制停。因此在對(duì)重側(cè)重量大于轎廂側(cè)重量的情況下，傳動(dòng)、曳引和制動(dòng)的任何一個(gè)環(huán)節(jié)失效都可能導(dǎo)致電梯上行超速，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致沖頂，為了防止電梯發(fā)生沖頂事故，GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》規(guī)定曳引驅(qū)動(dòng)電梯要裝設(shè)轎廂上行超速保護(hù)裝置[1]。

2．電梯發(fā)生上行超速的原因分析

對(duì)于曳引驅(qū)動(dòng)電梯，因?yàn)閷?duì)于曳引驅(qū)動(dòng)電梯必然存在對(duì)重（對(duì)重是提供曳引力的關(guān)鍵部件之一），而對(duì)重的重量是整個(gè)轎廂重量及部分載重量之和，因此是大于空載轎廂的。在制動(dòng)器或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)失效時(shí)，可能會(huì)造成轎廂沖頂。

造成沖頂?shù)脑虼笾掠幸韵聨追N：

（1）電磁制動(dòng)器銜鐵卡阻，造成制動(dòng)器失效或制動(dòng)力不足。

（2）曳引輪與制動(dòng)器中間環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障。多見(jiàn)于有齒曳引機(jī)的齒輪、軸、鍵、銷(xiāo)等發(fā)生折斷，造成曳引輪與制動(dòng)器脫開(kāi)。

（3）鋼絲繩在曳引輪繩槽中打滑。

由于人體頭部的脆弱性，轎廂上行方向超速導(dǎo)致沖頂將給轎內(nèi)人員帶來(lái)重大傷害，因此曳引式電梯必須設(shè)置上行超速保護(hù)。

3．轎廂上行超速保護(hù)裝置的要求

轎廂上行超速保護(hù)裝置的工作過(guò)程與限速器-安全鉗聯(lián)動(dòng)裝置基本相似，也是由速度監(jiān)控元件（如限速器）同步檢測(cè)出電梯轎廂的運(yùn)行速度[2]；同時(shí)還包括一套執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在獲得轎廂上行超速的信息時(shí)能夠?qū)⑥I廂制?；驕p速至安全速度范圍以?xún)?nèi)。當(dāng)檢測(cè)速度達(dá)到設(shè)定速度時(shí)，轎廂上行超速保護(hù)裝置先碰撞一個(gè)超速安全保護(hù)開(kāi)關(guān)，實(shí)施電氣保護(hù)；如果轎廂的運(yùn)行速度仍繼續(xù)升高，則強(qiáng)制實(shí)施機(jī)械保護(hù)。

轎廂上行超速保護(hù)裝置的速度監(jiān)控元件動(dòng)作的下限值也是115%V，其上限值略大于限速器所限制的速度但不超過(guò)10%。

轎廂上行超速保護(hù)裝置的制停能量至少應(yīng)達(dá)到或高于制?？辙I廂-對(duì)重系統(tǒng)以監(jiān)控元件設(shè)定的上限值發(fā)生上沖的能量。

轎廂上行超速保護(hù)裝置應(yīng)是獨(dú)立的。在制停轎廂，或?qū)I廂減速時(shí)，應(yīng)完全依靠自身的制動(dòng)能力完成。不應(yīng)依賴(lài)于速度控制系統(tǒng)（如強(qiáng)迫減速開(kāi)關(guān)）、減速或停止裝置（如驅(qū)動(dòng)主機(jī)制動(dòng)器）。但如果這些部件存在冗余，則可以利用這些部件幫助轎廂上行超速保護(hù)裝置停止或減速轎廂。協(xié)助轎廂上行超速保護(hù)裝置動(dòng)作的部件可以是與轎廂連接的機(jī)械裝置，而且此裝置不必是專(zhuān)門(mén)為轎廂上行超速保護(hù)裝置而設(shè)置的。比如，當(dāng)轎廂上行超速保護(hù)裝置采用在轎廂上設(shè)置能夠在上下兩個(gè)方向均能起作用的安全鉗的形式時(shí)，觸發(fā)下行動(dòng)作的安全鉗與觸發(fā)上行動(dòng)作的安全鉗可以是同一套拉桿系統(tǒng)。

轎廂上行超速保護(hù)裝置在使空轎廂制停時(shí)，其（最大）減速度不得大于1gn。除去直接作用在轎廂上的轎廂上行超速保護(hù)裝置在動(dòng)作時(shí)可能使轎廂的制停減速度為1g，其余形式的轎廂上行超速保護(hù)裝置均不可能造成轎廂的制動(dòng)減速度大于1g。

轎廂上行超速保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，應(yīng)有一個(gè)電氣安全裝置（一般采用安全開(kāi)關(guān)）來(lái)驗(yàn)證其狀態(tài)，其電氣安全裝置動(dòng)作后，應(yīng)能防止電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)啟動(dòng)或使其立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，此開(kāi)關(guān)必須直接驗(yàn)證轎廂上行超速保護(hù)的狀態(tài)，而不能使用速度監(jiān)控部件上的電氣安全裝置代替。

轎廂上行超速保護(hù)裝置動(dòng)作后，必然是由于電梯系統(tǒng)出現(xiàn)故障（很可能重大故障）而導(dǎo)致的。此時(shí)應(yīng)由稱(chēng)職人員進(jìn)行檢查，確認(rèn)排除故障后方可釋放轎廂轎廂上行超速保護(hù)裝置并使電梯恢復(fù)正常運(yùn)行，而且在釋放該裝置時(shí)，應(yīng)不需要接近轎廂或?qū)χ?，釋放后，該裝置應(yīng)處于正常狀態(tài)。所謂的正常狀態(tài)是指當(dāng)轎廂上行超速時(shí)能夠正確響應(yīng)速度監(jiān)控元件的信號(hào)或動(dòng)作，并能夠?qū)⑥I廂制?；驕p速到安全速度的狀態(tài)。上行超速保護(hù)裝置在動(dòng)作以后，如果被釋放，其能夠立即投入工作狀態(tài)。

如果轎廂上行超速保護(hù)裝置需要外部的能量來(lái)制?；驕p速轎廂的，那么在失去外部能量的情況下，轎廂上行超速保護(hù)裝置應(yīng)處于動(dòng)作狀態(tài)。也就是說(shuō)，外部能量的作用只能是保持轎廂上行超速保護(hù)裝置處于釋放狀態(tài)而已。而不能作用上行超速保護(hù)裝置在動(dòng)作時(shí)提供制動(dòng)力的來(lái)源。該裝置應(yīng)能使電梯制動(dòng)并使其保持停止?fàn)顟B(tài)。帶導(dǎo)向的壓縮彈簧除外。

4．電梯上行超速保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方式

GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》規(guī)定：該裝置應(yīng)作用于轎廂、或?qū)χ?、或鋼絲繩系統(tǒng)、或曳引輪上。

按照電梯安全規(guī)范的要求，電梯上行超速保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方式通常有以下四種：

(1)限速器-上行安全鉗（導(dǎo)軌制動(dòng)）：上行安全鉗和導(dǎo)軌制動(dòng)器都是制動(dòng)在轎廂側(cè)導(dǎo)軌上的上行超速保護(hù)裝置減速元件，上行安全鉗配用雙向機(jī)械動(dòng)作限速器，導(dǎo)軌制動(dòng)器配用單向機(jī)械動(dòng)作雙電氣觸點(diǎn)限速器。

（2）限速器-鋼絲繩制動(dòng)器：也稱(chēng)夾繩器，通過(guò)夾緊曳引鋼絲繩或者補(bǔ)償鋼絲繩達(dá)到上行超速保護(hù)的目的。按照鋼絲繩制動(dòng)器觸發(fā)方式不同，常見(jiàn)的有機(jī)械觸發(fā)式鋼絲繩制動(dòng)器（配用雙向機(jī)械動(dòng)作限速器）、電氣觸發(fā)式鋼絲繩制動(dòng)器（配用單向機(jī)械動(dòng)作雙電氣觸點(diǎn)限速器）等。

（3）限速器-對(duì)重安全鉗：若使用對(duì)重安全鉗作為上行超速保護(hù)裝置的減速元件，則配用單向機(jī)械動(dòng)作限速器即可。此時(shí)必須采用漸進(jìn)式安全鉗。

（4）限速器-曳引輪制動(dòng)器：曳引輪制動(dòng)器是指直接作用在曳引輪或作用于最靠近曳引輪的曳引輪軸上的制動(dòng)器，常見(jiàn)的有同步無(wú)齒輪曳引機(jī)制動(dòng)器、皮帶傳動(dòng)曳引輪制動(dòng)器等。

5.參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.電梯制造與安裝安全規(guī)范[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.1。

[2].劉曉君，王鳳華.解讀電梯[M].東營(yíng)：中國(guó)石油大學(xué)出版社，2006.4。

湖北特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院荊州分院朱肖剛

[摘要]轎廂上行超速保護(hù)裝置作為防止轎廂由于上行超速而導(dǎo)致的沖頂事故的重要部件，其動(dòng)作是否可靠關(guān)系到轎內(nèi)乘客的人身安全，所以電梯必須要裝設(shè)上行超速保護(hù)裝置，本文詳細(xì)闡述了上行超速保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方式，從不同方面確保了電梯的安全運(yùn)行。

[關(guān)鍵詞]電梯，上行超速，限速器，安全鉗

1．引言

曳引式電梯依靠曳引機(jī)驅(qū)動(dòng)，曳引輪和鋼絲繩之間摩擦力帶動(dòng)轎廂運(yùn)行，制動(dòng)器有效閉合保證轎廂可靠可能制停。因此在對(duì)重側(cè)重量大于轎廂側(cè)重量的情況下，傳動(dòng)、曳引和制動(dòng)的任何一個(gè)環(huán)節(jié)失效都可能導(dǎo)致電梯上行超速，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致沖頂，為了防止電梯發(fā)生沖頂事故，GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》規(guī)定曳引驅(qū)動(dòng)電梯要裝設(shè)轎廂上行超速保護(hù)裝置[1]。

2．電梯發(fā)生上行超速的原因分析

對(duì)于曳引驅(qū)動(dòng)電梯，因?yàn)閷?duì)于曳引驅(qū)動(dòng)電梯必然存在對(duì)重（對(duì)重是提供曳引力的關(guān)鍵部件之一），而對(duì)重的重量是整個(gè)轎廂重量及部分載重量之和，因此是大于空載轎廂的。在制動(dòng)器或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)失效時(shí)，可能會(huì)造成轎廂沖頂。

造成沖頂?shù)脑虼笾掠幸韵聨追N：

（1）電磁制動(dòng)器銜鐵卡阻，造成制動(dòng)器失效或制動(dòng)力不足。

（2）曳引輪與制動(dòng)器中間環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障。多見(jiàn)于有齒曳引機(jī)的齒輪、軸、鍵、銷(xiāo)等發(fā)生折斷，造成曳引輪與制動(dòng)器脫開(kāi)。

（3）鋼絲繩在曳引輪繩槽中打滑。

由于人體頭部的脆弱性，轎廂上行方向超速導(dǎo)致沖頂將給轎內(nèi)人員帶來(lái)重大傷害，因此曳引式電梯必須設(shè)置上行超速保護(hù)。

3．轎廂上行超速保護(hù)裝置的要求

轎廂上行超速保護(hù)裝置的工作過(guò)程與限速器-安全鉗聯(lián)動(dòng)裝置基本相似，也是由速度監(jiān)控元件（如限速器）同步檢測(cè)出電梯轎廂的運(yùn)行速度[2]；同時(shí)還包括一套執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在獲得轎廂上行超速的信息時(shí)能夠?qū)⑥I廂制?；驕p速至安全速度范圍以?xún)?nèi)。當(dāng)檢測(cè)速度達(dá)到設(shè)定速度時(shí)，轎廂上行超速保護(hù)裝置先碰撞一個(gè)超速安全保護(hù)開(kāi)關(guān)，實(shí)施電氣保護(hù)；如果轎廂的運(yùn)行速度仍繼續(xù)升高，則強(qiáng)制實(shí)施機(jī)械保護(hù)。

轎廂上行超速保護(hù)裝置的速度監(jiān)控元件動(dòng)作的下限值也是115%V，其上限值略大于限速器所限制的速度但不超過(guò)10%。

轎廂上行超速保護(hù)裝置的制停能量至少應(yīng)達(dá)到或高于制?？辙I廂-對(duì)重系統(tǒng)以監(jiān)控元件設(shè)定的上限值發(fā)生上沖的能量。

轎廂上行超速保護(hù)裝置應(yīng)是獨(dú)立的。在制停轎廂，或?qū)I廂減速時(shí)，應(yīng)完全依靠自身的制動(dòng)能力完成。不應(yīng)依賴(lài)于速度控制系統(tǒng)（如強(qiáng)迫減速開(kāi)關(guān)）、減速或停止裝置（如驅(qū)動(dòng)主機(jī)制動(dòng)器）。但如果這些部件存在冗余，則可以利用這些部件幫助轎廂上行超速保護(hù)裝置停止或減速轎廂。協(xié)助轎廂上行超速保護(hù)裝置動(dòng)作的部件可以是與轎廂連接的機(jī)械裝置，而且此裝置不必是專(zhuān)門(mén)為轎廂上行超速保護(hù)裝置而設(shè)置的。比如，當(dāng)轎廂上行超速保護(hù)裝置采用在轎廂上設(shè)置能夠在上下兩個(gè)方向均能起作用的安全鉗的形式時(shí)，觸發(fā)下行動(dòng)作的安全鉗與觸發(fā)上行動(dòng)作的安全鉗可以是同一套拉桿系統(tǒng)。

轎廂上行超速保護(hù)裝置在使空轎廂制停時(shí)，其（最大）減速度不得大于1gn。除去直接作用在轎廂上的轎廂上行超速保護(hù)裝置在動(dòng)作時(shí)可能使轎廂的制停減速度為1g，其余形式的轎廂上行超速保護(hù)裝置均不可能造成轎廂的制動(dòng)減速度大于1g。

轎廂上行超速保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，應(yīng)有一個(gè)電氣安全裝置（一般采用安全開(kāi)關(guān)）來(lái)驗(yàn)證其狀態(tài)，其電氣安全裝置動(dòng)作后，應(yīng)能防止電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)啟動(dòng)或使其立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，此開(kāi)關(guān)必須直接驗(yàn)證轎廂上行超速保護(hù)的狀態(tài)，而不能使用速度監(jiān)控部件上的電氣安全裝置代替。

轎廂上行超速保護(hù)裝置動(dòng)作后，必然是由于電梯系統(tǒng)出現(xiàn)故障（很可能重大故障）而導(dǎo)致的。此時(shí)應(yīng)由稱(chēng)職人員進(jìn)行檢查，確認(rèn)排除故障后方可釋放轎廂轎廂上行超速保護(hù)裝置并使電梯恢復(fù)正常運(yùn)行，而且在釋放該裝置時(shí)，應(yīng)不需要接近轎廂或?qū)χ兀尫藕?，該裝置應(yīng)處于正常狀態(tài)。所謂的正常狀態(tài)是指當(dāng)轎廂上行超速時(shí)能夠正確響應(yīng)速度監(jiān)控元件的信號(hào)或動(dòng)作，并能夠?qū)⑥I廂制?；驕p速到安全速度的狀態(tài)。上行超速保護(hù)裝置在動(dòng)作以后，如果被釋放，其能夠立即投入工作狀態(tài)。

如果轎廂上行超速保護(hù)裝置需要外部的能量來(lái)制停或減速轎廂的，那么在失去外部能量的情況下，轎廂上行超速保護(hù)裝置應(yīng)處于動(dòng)作狀態(tài)。也就是說(shuō)，外部能量的作用只能是保持轎廂上行超速保護(hù)裝置處于釋放狀態(tài)而已。而不能作用上行超速保護(hù)裝置在動(dòng)作時(shí)提供制動(dòng)力的來(lái)源。該裝置應(yīng)能使電梯制動(dòng)并使其保持停止?fàn)顟B(tài)。帶導(dǎo)向的壓縮彈簧除外。

4．電梯上行超速保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方式

GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》規(guī)定：該裝置應(yīng)作用于轎廂、或?qū)χ?、或鋼絲繩系統(tǒng)、或曳引輪上。

按照電梯安全規(guī)范的要求，電梯上行超速保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方式通常有以下四種：

(1)限速器-上行安全鉗（導(dǎo)軌制動(dòng)）：上行安全鉗和導(dǎo)軌制動(dòng)器都是制動(dòng)在轎廂側(cè)導(dǎo)軌上的上行超速保護(hù)裝置減速元件，上行安全鉗配用雙向機(jī)械動(dòng)作限速器，導(dǎo)軌制動(dòng)器配用單向機(jī)械動(dòng)作雙電氣觸點(diǎn)限速器。

（2）限速器-鋼絲繩制動(dòng)器：也稱(chēng)夾繩器，通過(guò)夾緊曳引鋼絲繩或者補(bǔ)償鋼絲繩達(dá)到上行超速保護(hù)的目的。按照鋼絲繩制動(dòng)器觸發(fā)方式不同，常見(jiàn)的有機(jī)械觸發(fā)式鋼絲繩制動(dòng)器（配用雙向機(jī)械動(dòng)作限速器）、電氣觸發(fā)式鋼絲繩制動(dòng)器（配用單向機(jī)械動(dòng)作雙電氣觸點(diǎn)限速器）等。

（3）限速器-對(duì)重安全鉗：若使用對(duì)重安全鉗作為上行超速保護(hù)裝置的減速元件，則配用單向機(jī)械動(dòng)作限速器即可。此時(shí)必須采用漸進(jìn)式安全鉗。

（4）限速器-曳引輪制動(dòng)器：曳引輪制動(dòng)器是指直接作用在曳引輪或作用于最靠近曳引輪的曳引輪軸上的制動(dòng)器，常見(jiàn)的有同步無(wú)齒輪曳引機(jī)制動(dòng)器、皮帶傳動(dòng)曳引輪制動(dòng)器等。

5.參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.電梯制造與安裝安全規(guī)范[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.1。

[2].劉曉君，王鳳華.解讀電梯[M].東營(yíng)：中國(guó)石油大學(xué)出版社，2006.4。