電梯上行超速保護裝置解析

摘 要：本文通過對我國目前使用的上行超速保護裝置的形式、結(jié)構(gòu)特點的分析，結(jié)合檢驗過程中該裝置的工作情況，提出了上行超速保護裝置特別是夾繩器在使用過程中存在的問題、產(chǎn)生原因和解決辦法。

關(guān)鍵詞：超速保護裝置 具體措施

一、問題的由來、產(chǎn)生

電梯上行超速保護是GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》實施后新增設的一種強制性要求。歐洲電梯標準EN81-1在1998年改版時把轎廂上行超速保護新增為曳引式電梯必備的安全裝置。中國電梯標準GB7588《電梯制造與安裝安全規(guī)范》采用與EN81-1等效，在歐洲頒布1998版的EN81-1之后， GB7588由1995版跟進為2003版，也增加了上行超速保護的條款。主要內(nèi)容為：

1.曳引驅(qū)動電梯應裝設符合條件的轎廂上行超速保護裝置。

2.該裝置包括速度監(jiān)控和減速元件，速度監(jiān)控應是限速器或符合要求的裝置；減速元件應作用于轎廂，或?qū)χ兀蜾摻z繩系統(tǒng)（懸掛繩或補償繩），或曳引輪（例如直接作用在曳引輪，或作用于最靠近曳引輪的曳引輪軸上）。

3.上行超速保護裝置是安全部件，應根據(jù)GB7588-2003的要求進行驗證。

之所以做出上述標準的修訂基于以下兩點：（1）以曳引式電梯的工作原理分析，上行超速與下行超速的幾率和危害大致相同，目前限速器-安全鉗系統(tǒng)已作為防止電梯的下行超速裝置成為不二選擇，那么也應有專門的上行超速保護裝置來防止電梯的上行超速。（2）在與國際接軌的大潮中對歐洲電梯標準EN81-1的亦步亦趨。

從理論上分析，當電梯曳引系統(tǒng)，如驅(qū)動主機、制動器、軸、減速齒輪、聯(lián)接器等部件的失效及驅(qū)動控制系統(tǒng)失控的情況下曳引驅(qū)動電梯可能會出現(xiàn)上行超速的危險，因此，增設上行超速保護裝置是減少電梯事故保證使用安全的一項具體措施。

二、問題的現(xiàn)狀

上行超速保護裝置一般由速度監(jiān)控元件 （即觸發(fā)機構(gòu)）和減速元件（即執(zhí)行機構(gòu)）兩個部分構(gòu)成。在電梯上行超速時，速度監(jiān)控元件在接到轎廂超速信號后，以機械或者電氣方式觸發(fā)執(zhí)行機構(gòu)工作，使電梯制?；蛑辽贉p速至對重緩沖器設計的范圍內(nèi)。目前，上行超速的主要觸發(fā)機構(gòu)為限速器。上行超速的減速元件（即執(zhí)行機構(gòu)）則根據(jù)標準的規(guī)定的作用對象分為以下四種

1.作用于轎廂上，通常采用雙向限速器與雙向安全鉗。

2.作用于對重上，裝于對重下梁的安全鉗。

3.作用于曳引輪及其剛性連接的部件上，即曳引輪軸制動器。

4.作用于鋼絲繩系統(tǒng)，即“夾繩器”，亦稱鋼絲繩制動器。

這四種上行保護裝置在目前的新安裝電梯均有使用，以下就各自的使用特點進行簡要分析：轎廂的雙向安全鉗，由于國產(chǎn)制造雙向安全鉗的單體式體積較小，可裝于下梁上，適用于速度為2.50m/s以下的中低速乘客電梯與小噸位載貨電梯。但試驗操作上比較復雜。曳引輪制動器由于與曳引輪是剛性直接連接，或通過主軸剛性連接一體，其制動裝置即可作為上行超速保護，當空轎廂上行超速至標準第9.9.3條規(guī)定的速度時，應使空轎廂制停。且制動裝置由兩套獨立裝置組成，當其中僅有一套作用時至少使其減速至額定速度115%以下，而且減速度不得大于1 gn。該方案目前以無齒輪曳引機驅(qū)動的電梯最為常見。夾繩器，目前廣泛使用于各廠家的投放市場的定型產(chǎn)品，適用于中低速電梯。該類產(chǎn)品的特點是不改變產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，但也是目前問題較多，且存在較大爭議的上行保護裝置。

下面通過分析幾種常見的夾繩器結(jié)構(gòu)和特點，結(jié)合檢驗和使用的現(xiàn)狀，進一步了解和分析問題的現(xiàn)狀及產(chǎn)生的原因。

圖為機械（閘線）觸發(fā)限速器。

JSQ1、JSQ1（Y）型夾繩器適用于額定速度V≤2.5m/s；額定載重量Q=630～1306 kg；系統(tǒng)質(zhì)量1933～5503 kg；曳引鋼絲繩直徑Φ=8～16 mm的有齒輪曳引機，觸發(fā)方式分為機械、電磁兩種，機械式觸發(fā)的夾繩器的偏心輪釋放時閘線行程：≤10mm，夾繩器偏心輪釋放力：≤150N。限速器觸發(fā)行程：15～25mm，限速器觸發(fā)閘線操縱力：≥240 N，與XS12A、XS12B雙向限速器配套使用。電磁式觸發(fā)的夾繩器其額定電壓：直流24 V；功率：≤50 W；電流：≤3A，與XS16、XS18、XS18A雙向限速器配套使用。該型夾繩器采用螺旋壓縮彈簧施力，通過偏心輪和雙曲柄滑塊機構(gòu)使彈簧力放大，兩制動板同時向中心移動夾緊曳引鋼絲繩，使超速上行的轎廂得以制停并保持靜止狀態(tài)。

JSQ2、JSQ2（Y）型在結(jié)構(gòu)上進行了改進，掛鉤釋放時閘線行程：8mm≤L≤12mm，、夾繩器掛鉤釋放力：80N≤F≤160N、限速器觸發(fā)行程：15～25mm、限速器觸發(fā)閘線操縱力：≥240 N。以上兩類產(chǎn)品在2005年度安裝的電梯中占有相當大的比重。但由于該產(chǎn)品在限速器觸發(fā)行程及釋放力方面的安裝調(diào)整存在的問題，致使在檢驗中發(fā)現(xiàn)裝置有相當大的比例無法正常工作，加之復位操作不便，使得一些安裝、維保單位長期將裝置處于鎖閉狀態(tài)。

JSQ3及JSQ5型的觸發(fā)機構(gòu)進行了改進，使得觸發(fā)機構(gòu)的動作成功率有了提高。如圖為LRB02 系列夾繩器：該型部件相對于JSQ系列的特點是動作后復位比較方便。

從以上的分析，我們可以看出，國產(chǎn)夾繩器作為上行超速保護裝置，其設計、生產(chǎn)及使用正經(jīng)歷著從無到有，從不完善到逐步改進結(jié)構(gòu)、提高動作準確率的過程。

三、檢驗執(zhí)行情況

報批稿的《電梯安裝監(jiān)督檢驗與定期檢驗規(guī)則》中的上行超速保護裝置規(guī)定：應當裝設轎廂上行超速保護裝置，轎廂上行超速保護裝置的速度監(jiān)控部件動作時，轎廂上行超速保護裝置應當動作，使電梯轎廂可靠制停或至少使其速度降低至對重緩沖器的設計范圍，該裝置動作時應當使一個電氣安全裝置動作，使電梯曳引機停止轉(zhuǎn)動。

檢驗方法是：（1）外觀檢查轎廂上行超速保護裝置裝設的方式、位置是否符合GB7588-2003中9.10的要求。（2）轎廂空載以檢修速度上行，并通過模擬方法使超速保護裝置的速度監(jiān)控部件動作，檢查轎廂上行超速保護裝置是否動作，同時電氣安全裝置動作是否使電梯曳引機立即停止轉(zhuǎn)動。（3）定期檢驗時，按本項方法（2）執(zhí)行

由于該報批稿尚未正式實施，而現(xiàn)廠家已按7588-2003實施制造生產(chǎn)的產(chǎn)品已全部涉及了上行超速保護裝置，對新安裝電梯而言該裝置又是安全部件，所以檢驗也不可回避。

我所2006年度檢驗的新安裝電梯中，根據(jù)上行超速保護裝置這一項檢驗的粗略統(tǒng)計，對重側(cè)加裝安全鉗的占5%，配置雙向安全鉗的電梯占8%，無機房（無齒輪曳引機）占34%，裝設夾繩器的電梯占53%，其中在檢驗過程中不能正常動作的占70%，該項目并未列入現(xiàn)行正式實施的檢規(guī)之中，很難作為重要（否決）項執(zhí)行，故此項檢驗的執(zhí)行情況不理想，夾繩器作為上行超速保護裝置處于形同虛設的尷尬局面。

四、問題的解決

通過以上的分析，可以認為目前的夾繩器作為上行超速保護裝置，其動作準確率差強人意，基本沒有達到其功能的要求和作用，原因在于：

1.產(chǎn)品質(zhì)量無法保證。夾繩器是安全部件，需要進行型式試驗，按目前我國相關(guān)規(guī)定對該類產(chǎn)品實行的是型式試驗樣品送檢制，造成樣品與成批產(chǎn)品之間的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)出現(xiàn)盲點，而該盲點在樣品送審制條件下是失控的，因此出廠產(chǎn)品無法保證其可靠的質(zhì)量。

2.安裝、調(diào)試水平不高。夾繩器對傳統(tǒng)的中國電梯業(yè)無疑是新生事物，設計制造及安裝單位的相關(guān)人員對此也是莫衷一是，特別是電梯安裝、調(diào)試人員在該項目所得到的技術(shù)支持和服務極其有限。

3.安全監(jiān)察管理、監(jiān)督檢驗的力度不大。安全監(jiān)察機構(gòu)和檢驗單位對此缺乏足夠的重視和認可，電梯安裝過程中的監(jiān)督檢驗的推行速度緩慢，GB7588-2003標準與對應的電梯檢驗規(guī)程實施時間上的時差，不同程度都產(chǎn)生著不得的影響。

針對上述原因，筆者提出以下建議：（1）改變目前型式試驗單一的送檢制，采取首次樣品送檢、定期抽檢的方法，從制造源頭保證產(chǎn)品的制造出廠質(zhì)量。（2）生產(chǎn)制造單位應在該項目上提供更加完善、周到和細致的服務體系，安裝、維保單位應加強人員培訓，熟練掌握和運用此項技術(shù)和技能，保證使用環(huán)節(jié)上該項目的可靠運行。（3）安全監(jiān)察管理單位應采取切實有效的方案，加強對生產(chǎn)制造單位、型式試驗承擔單位的管理力度；建立起行之有效的動態(tài)監(jiān)督體系。