無(wú)機(jī)房電梯機(jī)械鎖定裝置的檢驗(yàn)和可靠性分析

梁偉浩

摘 要：無(wú)機(jī)房電梯一旦缺少機(jī)械鎖定裝置會(huì)導(dǎo)致無(wú)機(jī)房轎頂檢修平臺(tái)不能發(fā)揮正常功能作用，導(dǎo)致檢修人員墜落危險(xiǎn)的發(fā)生。本文以無(wú)機(jī)房電梯為研究對(duì)象對(duì)轎頂?shù)臋z修平臺(tái)機(jī)械鎖定裝置設(shè)置進(jìn)行討論并進(jìn)一步討論了無(wú)機(jī)房電梯機(jī)械鎖定裝置的可靠性，給無(wú)機(jī)房電梯機(jī)械鎖定裝置的可靠性分析提供一定的參考方法。

關(guān)鍵詞：無(wú)機(jī)房電梯；機(jī)械鎖定裝置檢驗(yàn)；可靠性分析

中圖分類號(hào)：TU857 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

無(wú)機(jī)房電梯與有機(jī)房電梯最大的區(qū)別在于沒(méi)有單獨(dú)的機(jī)房。原有的機(jī)房控制柜以及曳引機(jī)、限速器等機(jī)器設(shè)備安裝到了井道的內(nèi)部。對(duì)機(jī)器設(shè)備進(jìn)行維修、檢查的作業(yè)場(chǎng)地設(shè)在轎頂上或轎內(nèi)時(shí)，按照特種設(shè)備以及電梯維修保養(yǎng)的相關(guān)專門(mén)規(guī)范規(guī)定，應(yīng)當(dāng)設(shè)置可靠的機(jī)械鎖定裝置防止橋廂移動(dòng)，以保證安全檢修作業(yè)。當(dāng)前按照《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則》其中對(duì)于電梯的轎頂機(jī)械鎖定裝置并沒(méi)給出精確的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。本文以無(wú)機(jī)房電梯的機(jī)械鎖定裝置為重點(diǎn)研究對(duì)象，對(duì)機(jī)械鎖定裝置以及相關(guān)的檢驗(yàn)進(jìn)行詳細(xì)闡述，并對(duì)鎖定裝置進(jìn)行了可靠性分析。

1 無(wú)機(jī)房電梯鎖定裝置

1.1 無(wú)機(jī)房電梯的轎頂檢修安全保障

當(dāng)驅(qū)動(dòng)主機(jī)、控制柜、限速器安裝在井道頂部或轎頂時(shí)，轎頂作為作業(yè)場(chǎng)地用于維修、檢查工作。在對(duì)相關(guān)部件維修或檢查時(shí)，存在轎廂有滑動(dòng)或意外失控的可能，會(huì)對(duì)作業(yè)人員造成影響，并有可能引發(fā)事故，帶來(lái)人身傷害的危險(xiǎn)。因此，無(wú)機(jī)房電梯設(shè)置了機(jī)械鎖定裝置，保證電梯轎廂危險(xiǎn)移動(dòng)保證電梯檢修人員生命安全。

1.2 無(wú)機(jī)房電梯機(jī)械鎖定裝置

無(wú)機(jī)房電梯機(jī)械鎖定裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。無(wú)機(jī)房轎廂機(jī)械鎖定裝置的構(gòu)成分為兩個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)，一部分是指的裝載電梯轎廂架的插銷(xiāo)軸，插銷(xiāo)軸的作用主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)電梯檔位的控制，電梯的運(yùn)行需要插銷(xiāo)軸并沒(méi)有真正的插進(jìn)導(dǎo)軌的的插銷(xiāo)定位板。電梯的在進(jìn)行檢修的過(guò)程中插銷(xiāo)軸主要固定在檢修的檔位并固定在導(dǎo)軌的插銷(xiāo)定位板。另外一部分主要實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)軌壓板的后板固定，從而促進(jìn)厚板能夠安裝在導(dǎo)軌上，保證厚板的高厚需要滿足轎頂?shù)钠矫媾c井道。并對(duì)應(yīng)的導(dǎo)軌需要對(duì)機(jī)械裝置進(jìn)行設(shè)置，并安裝的高度務(wù)必要低于驅(qū)動(dòng)主機(jī)支撐的承重梁，有利于檢修人員的故障檢修。另外在原板上安裝符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的電氣控制裝置。機(jī)械鎖定裝置的電氣控制實(shí)現(xiàn)對(duì)于轎廂移動(dòng)過(guò)程中停放位置的阻止操作。對(duì)于一般的轎頂除非在檢修操作狀態(tài)下，機(jī)械鎖定裝置都是放在正常檔位。轎頂一般采取的作業(yè)運(yùn)行方式的電氣安全裝置都是進(jìn)入工作檢修檔位，防止轎廂的任何移動(dòng)。轎廂運(yùn)行時(shí)段一般包括接機(jī)械鎖定裝置進(jìn)入工作過(guò)程中保證轎廂安全。

電梯轎廂鎖定裝置的插銷(xiāo)軸的伸出通過(guò)電氣安全裝置進(jìn)行檢驗(yàn)的，插銷(xiāo)伸出插入定位板之后，UKS打開(kāi)電梯進(jìn)入檢修狀態(tài)，檢修人員完成檢修必須對(duì)插銷(xiāo)軸進(jìn)行回檔操作。完成開(kāi)會(huì)歸位操作流程，電梯回歸正常工作運(yùn)行狀態(tài)，否則電梯處于檢修或者電路斷開(kāi)的狀態(tài)。

鑒于轎廂的扭轉(zhuǎn)，一臺(tái)電梯的轎廂必須設(shè)置兩套鎖定裝置機(jī)構(gòu)，轎廂的梁柱必須標(biāo)明機(jī)械鎖定裝置到運(yùn)行過(guò)程中，還需要對(duì)某些注意事項(xiàng)進(jìn)行觀察，并按照手動(dòng)操作機(jī)械裝置的相關(guān)作業(yè)說(shuō)明操作。無(wú)機(jī)房電梯機(jī)械鎖定裝置的安裝進(jìn)一步防止轎廂的移動(dòng)。值得關(guān)注的是機(jī)械鎖定裝置一旦鎖定，無(wú)機(jī)房電梯的檢修平臺(tái)只能為轎頂，不允許拆換驅(qū)動(dòng)主機(jī)以及懸掛裝置。

2 電梯機(jī)械鎖定裝置檢驗(yàn)

2.1 相關(guān)檢驗(yàn)要求

無(wú)機(jī)房電梯的檢修驅(qū)動(dòng)的主機(jī)以及控制柜裝置設(shè)置在電梯轎頂或轎內(nèi)的情況下，在進(jìn)行檢驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)具備以下安全防范措施：

（1）紡織轎廂機(jī)械鎖定裝置。

（2）設(shè)置檢查機(jī)械鎖定裝置的電氣安全裝置，預(yù)防檢修過(guò)程中轎廂移動(dòng)。

2.2 對(duì)應(yīng)檢驗(yàn)方法

（1）機(jī)械鎖定裝置的目測(cè)以及轎廂內(nèi)部檢修控制裝置。

（2）通過(guò)對(duì)轎廂機(jī)械鎖定裝置的電氣裝置進(jìn)行模擬操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械鎖定裝置及電氣安全控制的測(cè)試目的。

目前檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)方法還只是局限于目測(cè)其是否有無(wú)以及簡(jiǎn)單的試驗(yàn)電氣安全裝置是否有效，沒(méi)有明確要求進(jìn)行打滑試驗(yàn)，其功能可靠性無(wú)法確認(rèn)，或者是安裝工藝不過(guò)關(guān)，部分廠家只在一側(cè)安裝機(jī)械鎖定裝置，打滑試驗(yàn)是否會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的危險(xiǎn)和安全問(wèn)題，如導(dǎo)軌受力不均導(dǎo)致彎曲變形，這些都要綜合考慮，才能進(jìn)行打滑試驗(yàn)。

3 電梯機(jī)械鎖定裝置可靠性分析

機(jī)械鎖定裝置的強(qiáng)度以及相關(guān)的安全性都是由許多因素造成的，進(jìn)行設(shè)計(jì)以及選才過(guò)程中結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用情況選取合適的機(jī)械材料，從而保證電梯的機(jī)械安全系數(shù)。由于對(duì)于電梯機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)范存在諸多漏洞因此電梯的機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中加工工藝簡(jiǎn)單導(dǎo)致無(wú)機(jī)房電梯轎頂機(jī)械特性不達(dá)標(biāo)。以某種規(guī)格的電梯機(jī)械鎖定裝置為例。圖1為機(jī)械鎖定裝置（電氣開(kāi)關(guān)，鎖定軸和轎頂上的固定擋板），當(dāng)處于轎頂檢修狀態(tài)時(shí)，鎖定軸左半截插入固定在導(dǎo)軌上的擋板中，從而起到機(jī)械鎖定作用。

通過(guò)圖2無(wú)機(jī)房電梯機(jī)械鎖定裝置的機(jī)械分析，假設(shè)分析轎頂?shù)臋z修平臺(tái)工況分析最具不利因素的狀況，一方面電梯賄賂發(fā)生故障，轎廂空載檢修，一旦檢修人員誤操作會(huì)導(dǎo)致安全回路失靈，導(dǎo)致操作失誤方向牽引向上行駛，這種情況必須保證鎖定軸牽引發(fā)生牽引滑輪打滑，防止人員安全。二是在維修作業(yè)中，鎖定軸需能承受轎廂、檢修人員、檢修儀器和檢修設(shè)備的重量。電梯部分性能參數(shù)：額定載重量Q=1000kg；轎廂質(zhì)量P=1400kg；對(duì)重包括滑輪質(zhì)量Mout=1900kg。隨行電纜實(shí)際質(zhì)量Msrout=23.25kg。對(duì)重側(cè)鋼絲繩總質(zhì)量=72.17kg。包角α=159°，曳引輪半圓槽開(kāi)口角γ=30°，曳引輪半圓槽下部切口角β=105°。摩擦系數(shù)μ=0.2；鋼絲繩倍率r=2。機(jī)械鎖定裝置安裝2套，壓導(dǎo)板用6個(gè)12螺栓固定，預(yù)緊力F0=16000N，擋板材料為Q235普通碳素鋼，σs=225MPa，鎖定軸材料為45#鋼，σs=355MPa，直徑Dn=20mm。安全系數(shù)均取1，重力加速度gn=9.58m/s2。

機(jī)械鎖定裝置的工作轎廂主要是位于墊層的平頂位置，可以看做轎廂的滯留現(xiàn)象。對(duì)于轎廂位于最上位置，轎頂?shù)囊芬K以及轎廂的重底部平衡連質(zhì)量科忽略不計(jì)，滑動(dòng)輪慣量折算值與導(dǎo)軌摩擦力因數(shù)值小忽略不計(jì)。

當(dāng)量摩擦系數(shù)：

要破壞曳引條件，需要鎖定軸的最小應(yīng)力滿足：

計(jì)算判斷鎖定軸是否符合要求。

結(jié)論

無(wú)機(jī)房電梯的轎廂的頂部的機(jī)械鎖定裝置的安裝和檢驗(yàn)方法還存在諸多不合理性以及不規(guī)范之處。隨著當(dāng)前電梯的功能結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)安裝不斷的被安全檢修人員重視，無(wú)機(jī)房轎頂檢修平臺(tái)機(jī)械鎖定裝置的檢驗(yàn)方法的不斷改進(jìn)以及機(jī)械鎖定裝置的可靠性分析的不斷重視，將很大程度上促進(jìn)無(wú)機(jī)房電梯產(chǎn)品生產(chǎn)安裝的規(guī)范化及科學(xué)化。

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