安全保護裝置在電梯轎廂意外移動的設(shè)計

李奎

摘要：本文采用文獻(xiàn)分析法、比較法，分析了預(yù)防電梯轎廂意外位移的制動裝置設(shè)計，分析了預(yù)防轎廂意外位移的檢測裝置設(shè)計，旨在為安全保護裝置在電梯轎廂意外移動的設(shè)計提供有效參考。

關(guān)鍵詞：安全保護裝置；意外移動

一、制動裝置設(shè)計

（一）制動器故障導(dǎo)致轎廂意外移動原因分析

制動器是具有使運動部件減速、停止、保持停止?fàn)顟B(tài)等功能的裝置，電梯的安全保護裝置中必須具有制動器，如果電梯不具備制動器該電梯為違規(guī)電梯或者不合格電梯，禁止投入使用。電梯制動器的作用主要有三個：其一，當(dāng)電梯電源被切斷時，制動器能夠自行運作，使制動閘瓦抱住制動輪迫使電梯停止運動。電梯制動減速時其速度不能大于安全鉗制停轎箱速度，或者不能大于轎箱停止在緩沖器上所產(chǎn)生的減速度。其二，當(dāng)電梯到站停止運行時，制動器可確保電梯靜止不動，并在下次啟動前不得打開。其三，當(dāng)電梯運行速度大干限速器動作速度時，制動器對制動輪實施制動，迫使電梯減速或者停止運動。無論在任何情況下制動器都應(yīng)具備足夠的制動力，確保電梯轎廂安全運行。但是若電梯制動器間隙過大，制動力矩就會相應(yīng)減小，產(chǎn)生的制動力達(dá)不到電梯轎廂安全運行的要求，就容易發(fā)生電梯轎廂意外移動的情況。此外制動器線圈燒毀或者制動器發(fā)生機械卡阻等故障，會使制動器失去自行運作的作用，或者制動閘瓦抱住制動輪的制動力不足，不能起到停止電梯減速、停止運動的功能，也容易引發(fā)電梯轎廂的意外移動。我國關(guān)于電梯制動器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電梯必須具備兩組制動器，當(dāng)其中一組失效后另一組也能確保電梯安全運行。但是我國部分電梯制造產(chǎn)業(yè)，為了節(jié)約成本只在電梯中組裝一組制動器，電梯制動器一旦發(fā)生故障容易導(dǎo)致電梯轎廂意外移動，增加電梯轎廂運行的風(fēng)險。制動器故障的另一個原因是電氣故障，電氣故障的原因主要是制動器回路設(shè)計不合理和制動器線圈燒毀?；芈吩O(shè)計不合理主要體現(xiàn)在接觸器的設(shè)計上。

該電梯制動器回路滿足我國關(guān)于制動器必須有兩個或者兩個以上的獨立電氣安全裝置，但是當(dāng)電路中U或者D任何一處接觸器閉合時，電路都被連通，均會導(dǎo)致運行接觸器吸合而不能切斷電路。如果電梯轎廂在制停過程中運行接觸器無法斷開，轎廂會因失去制動力而發(fā)生意外移動。我國這類設(shè)計的電梯制動器有TOEC40等型號電梯制動器，在電梯轎廂制停過程中容易發(fā)生意外移動事故。此外如果制動器回路短路致使電圈燒毀，制動器便會失去制動作用，進(jìn)而導(dǎo)致電梯轎廂的意外移動。

（二）曳引裝置設(shè)計

曳引輪裝置的作用是為電梯轎廂的運行提供驅(qū)動機械力，它主要由曳引輪、鋼絲繩和對重組成。對重的作用是平衡轎廂，對重與曳引輪之間相互作用產(chǎn)生摩擦力，這個摩擦力便是電梯上行、下行運動的動力，也就是曳引力。曳引力如果太小，電梯轎廂會發(fā)生平層精度存在誤差，或者轎廂發(fā)生意外移動等事故，造成電梯轎廂擠壓、剪切等多種事故，威脅電梯乘客的生命健康。如果電梯曳引力過大，電梯轎廂在到達(dá)最高目的層后會被繼續(xù)提升，容易發(fā)生>中頂事故。因此在設(shè)計時應(yīng)合理設(shè)計曳引力，避免轎廂運行過程中發(fā)生轎廂移動等事故。曳引輪的曳引力是對重與轎廂的摩擦力，而摩擦力由于對重和轎廂質(zhì)量以及摩擦系數(shù)密切相關(guān)。電梯對重恒定不變，電梯轎廂的重量會隨乘客或者貨物質(zhì)量變化而變化，因此在計算電梯對重時一般取電梯轎廂額定質(zhì)量與平衡系數(shù)的乘積。我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定平衡系數(shù)的范圍一般在0.4-0.5之間，故電梯對重質(zhì)量（W）的公式為：w=G+k0，其中G是電梯轎廂的凈重，0是電梯轎廂的額定重量。

二、檢測裝置設(shè)計

（一）檢測裝置導(dǎo)致轎廂意外移動的原因分析

電梯轎廂有轎廂門，建筑每層樓之間有層門。電梯每到達(dá)一次目的層，轎廂門和層門會同時開啟，電梯乘客或者貨物出電梯后，電梯層門和轎廂門會自動關(guān)閉繼續(xù)上升或者下降。電梯層門和轎廂門之所以能夠自動關(guān)閉。開啟，主要是因為電梯兩個門中皆安裝有電氣保護裝置，這個保護裝置的作用便是檢測電梯轎廂門和層門是否徹底關(guān)閉或者徹底開啟。在電梯的實際運行中，因為層門和轎廂門需要頻繁的開啟、關(guān)閉，檢測裝置需要不停的檢測，工作量比較繁忙。長此以往電梯的檢測裝置容易出現(xiàn)故障，有些維修人員為了一勞永逸會在層門、轎廂門開關(guān)處接通檢測回路，致使電梯電氣檢測裝置封接。如此一來檢測裝置便不會再出現(xiàn)故障，但是這種做法會影響檢測裝置對電梯層門、轎廂門的判斷。當(dāng)電梯轎廂達(dá)到目的層后，由于檢測裝置無法判斷層門、電梯門是否開啟，便容易發(fā)生轎廂意外移動事故。

（二）設(shè)計方案

電梯檢測裝置是其安全保護裝置的一種，它的作用主要是采集電梯裝置中各種接觸器、繼電器釋放的信號，然后根據(jù)采集到的信號進(jìn)行分析，判斷轎廂、層門的開啟狀態(tài)，判斷電梯轎廂運行是否存在門鎖短接故障。如果電梯發(fā)生短接故障，檢測裝置會將信號發(fā)送給制動器，制動器會自行運動切斷電梯電路迫使電梯轎廂停止運行或者減速。為確保檢測裝置檢測的精確性且滿足不接入控制電路的要求，我國電梯檢測裝置一般選擇激光位移傳感器，不但安裝方便、操作簡單、檢測精確快速，還能滿足電梯對檢測裝置的各種苛刻要求。

三、結(jié)束語

電梯轎廂運行過程中導(dǎo)致轎廂意外移動的原因主要是制動裝置故障和檢測裝置故障，制動裝置和檢測裝置都是電梯的安全保護裝置。制動裝置故障主要有兩種，分別是機械故障和電氣故障。機械故障主要是制動力不足，導(dǎo)致制動力不足的原因主要是摩擦力變小、制動裝置力矩變小等。電氣裝置故障主要是設(shè)計不合理和電路發(fā)生短路等故障，導(dǎo)致制動裝置失效。檢測裝置故障主要是層門、轎廂門之間的檢測裝置故障，或者發(fā)生封接故障，導(dǎo)致電梯到達(dá)目的層后產(chǎn)生意外移動。針對電梯轎廂意外移動故障原因，在設(shè)計時設(shè)計人員應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，合理設(shè)計制動裝置和檢測裝置，避免以上故障發(fā)生。

（作者單位：安徽省特種設(shè)備檢測院電梯檢測一中心）endprint