淺談電梯轎廂意外移動保護(hù)裝置的要求

俞培華

（福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，福建 福州 350003）

0 引言

隨著高層建筑的不斷增加，電梯的數(shù)量也增長迅速，隨之而來的電梯安全可靠的運(yùn)行問題受到社會各界廣泛關(guān)注。電梯在為人們帶來使用方便的同時(shí)也存在一定的安全隱患，其中最為常見的就是電梯轎廂意外移動。電梯轎廂在開門的情況下若產(chǎn)生意外移動，此時(shí)進(jìn)出電梯轎廂的乘客將會發(fā)生剪切的事故，對人的生命安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此國家質(zhì)檢總局在GB7588-2003第1號修改單中增加了防止電梯轎廂意外移動的保護(hù)功能。本文通過對轎廂意外移動保護(hù)裝置的工作原理、系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)組成、動作要求等進(jìn)行分析，并提出了相應(yīng)的設(shè)置要求，與業(yè)內(nèi)同行探討。

1 轎廂意外移動保護(hù)裝置工作原理

電梯轎廂產(chǎn)生的意外移動主要是開鎖區(qū)域內(nèi)且開門情況下出現(xiàn)的轎廂移動，不包括轎廂收到指令且不在裝卸貨物和上下乘客的過程中，電梯的轎廂由于驅(qū)動控制系統(tǒng)或者主機(jī)部分任何一個(gè)元件或者操作不當(dāng)都會產(chǎn)生轎廂意外移動。而防止轎廂意外移動保護(hù)裝置的含義是，通過對電梯轎廂或者操作系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，預(yù)防電梯出現(xiàn)意外移動和制停出現(xiàn)意外移動的轎廂，從而消除了電梯發(fā)生意外移動造成人身安全事故的風(fēng)險(xiǎn)。該裝置目的就是當(dāng)電梯轎門打開時(shí)啟動保護(hù)裝置，電梯轎門關(guān)閉時(shí)保護(hù)裝置繼續(xù)運(yùn)行，直至電梯運(yùn)行停止。該裝置有預(yù)防性功能和挽救性功能，預(yù)防性功能就是防止電梯轎廂發(fā)生意外移動，挽救性功能就是制停發(fā)生意外移動的轎廂并維持其停止?fàn)顟B(tài)。其設(shè)計(jì)原理主要是電梯轎門開啟后，乘客進(jìn)入轎廂，這時(shí)應(yīng)能夠啟動防止電梯轎廂意外移動保護(hù)裝置的功能，該功能可通過傳感器信號控制來實(shí)現(xiàn)，將電梯轎廂可靠的固定在電梯導(dǎo)軌上，防止電梯的轎廂發(fā)生意外移動。在電梯轎門關(guān)閉到位時(shí)，系統(tǒng)通過傳感器給出信號復(fù)位轎廂意外移動保護(hù)裝置，之后轎廂繼續(xù)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電梯轎門與防止電梯轎廂意外移動保護(hù)裝置同步運(yùn)行，起到了實(shí)時(shí)保護(hù)的作用。

2 轎廂意外移動保護(hù)裝置系統(tǒng)功能

當(dāng)電梯層門和轎門在開啟狀態(tài)時(shí)，若電梯轎廂基于一些不確定的因素而發(fā)生意外移動，電梯應(yīng)具有一種裝置，能夠可靠的防止轎廂意外移動和制停發(fā)生意外移動的轎廂，也就是說該裝置應(yīng)具有預(yù)防性功能和挽救性功能。轎廂意外移動保護(hù)裝置主要考慮的風(fēng)險(xiǎn)因素是驅(qū)動主機(jī)（包括驅(qū)動主機(jī)制動器、聯(lián)軸器、軸或傳動裝置）的單一失效及驅(qū)動控制系統(tǒng)（不考慮電氣安全裝置的失效）的單一失效。不考慮曳引鋼絲繩和曳引輪的失效（曳引輪的失效含曳引能力的突然喪失）。該裝置的核心功能是當(dāng)轎廂發(fā)生意外移動時(shí)應(yīng)能夠立即檢測到，并觸發(fā)制停裝置去可靠的制停轎廂，其系統(tǒng)功能圖1所示。

圖1 轎廂意外移動保護(hù)裝置系統(tǒng)功能Fig.1 Function of an accidental movement protection system in a car

3 轎廂意外移動保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)組成

防止電梯轎廂意外移動保護(hù)裝置主要組成包括檢測單元、控制單元、執(zhí)行單元三部分組成。

3.1 檢測單元

電梯轎廂是否存在意外移動主要是通過裝置中的檢測單元依靠轎門閉合到位開關(guān)和平層感應(yīng)裝置來實(shí)現(xiàn)，檢測單元必須保證其電梯轎廂脫離開鎖位置時(shí)能監(jiān)測到是否存在意外移動的情況，其工作原理如圖2所示。

圖2 檢測單元工作原理示意圖Fig.2 Schematic diagram of the working principle of a detection unit

3.2 控制單元

轎廂意外移動保護(hù)裝置中控制單元的作用是把通過檢測單元采集到信號輸送到電梯控制主板，通過控制主板向執(zhí)行單元發(fā)出動作指令，從而實(shí)現(xiàn)防止電梯意外移動的保護(hù)功能，其工作原理如圖3所示。

圖3 控制單元工作原理示意圖Fig.3 Schematic diagram of the working principle of a control unit

3.3 執(zhí)行單元

執(zhí)行單元是通過作用于對重、轎廂、曳引輪、鋼絲繩、曳引輪軸等部分來實(shí)現(xiàn)制停功能。作為執(zhí)行單元的制停裝置可設(shè)置成作用于轎廂或?qū)χ厣系闹仆２考绨踩Q、作用于鋼絲繩系統(tǒng)的制停部件如夾繩器、作用于曳引輪或曳引輪軸上的制停部件如永磁同步曳引機(jī)的制動器，如果制停部件作用于鋼絲繩，此時(shí)防止電梯轎廂意外移動的保護(hù)裝置就變成了鋼絲繩與檢測系統(tǒng)。如果此時(shí)利用制動器作用于曳引輪，則防止電梯轎廂意外移動的保護(hù)裝置變成了制動器和監(jiān)測系統(tǒng)，因?yàn)橹苿訁^(qū)域曳引輪的功能可以用制動器來實(shí)現(xiàn)。

4 轎廂意外移動保護(hù)裝置動作要求

GB7588-2003第1號修改單對防止轎廂意外移動保護(hù)裝置動作時(shí)的轎廂制停距離有具體規(guī)定，當(dāng)發(fā)生轎廂意外移動時(shí)，保護(hù)裝置動作后轎廂地坎到此層站地坎之間的垂直的距離必須要小于等于1.20m，轎廂護(hù)腳板與層門地坎之間之間的垂直距離必須小于等于200mm，轎廂地坎與井口壁的距離小于等于200mm，轎廂地坎與門楣之間大于等于1.0m，此數(shù)值范圍在滿足轎廂運(yùn)行且不超載的情況下都必須要滿足。具體分向下移動和向上移動兩種情況，如圖4、圖5所示。

圖4 轎廂向下移動動作距離要求示意圖Fig.4 Sketch map of the moving distance of the car

圖5 轎廂向上移動動作距離要求示意圖Fig.5 A sketch map of the moving distance of the car

5 轎廂意外移動保護(hù)裝置相應(yīng)設(shè)置

針對電梯轎廂意外移動問題需要從根本設(shè)置入手，分析其出現(xiàn)的原因，針對不同型式的電梯曳引系統(tǒng)，根據(jù)前文提到的預(yù)防性和挽救性功能設(shè)計(jì)出相配套的轎廂意外移動保護(hù)裝置，從而防止轎廂發(fā)生意外移動和可靠制停出現(xiàn)意外移動的轎廂。目前，曳引式電梯可按有齒輪曳引式電梯、帶開門運(yùn)行功能的無齒輪曳引式電梯、不帶開門運(yùn)行功能的無齒輪曳引式電梯來進(jìn)行轎廂意外移動保護(hù)裝置的配置。

（1）有齒輪曳引式電梯。有齒輪曳引式電梯其制動器是作用在高速軸上，所配置的轎廂意外移動保護(hù)裝置應(yīng)滿足兩個(gè)功能，一是預(yù)防轎廂發(fā)生意外移動，二是當(dāng)轎廂發(fā)生意外移動時(shí)能可靠的制停轎廂，即應(yīng)配置檢測單元和制停單元。檢測單元可選擇通過門區(qū)信號監(jiān)測轎廂移動的電子安全部件、通過編碼器監(jiān)測轎廂移動的電子安全部件；制停單元可選擇抱軌器、鋼絲繩制動器、雙向安全鉗、安全鉗+對重安全鉗。

（2）帶開門運(yùn)行功能的無齒輪曳引式電梯。可采用兩種方案，第一種方案，同有齒輪曳引式電梯。第二種方案，檢測單元可選用監(jiān)測制動器的單邊制動制動力、監(jiān)測轎廂是否發(fā)生意外移動；制停單元可采用曳引機(jī)制動器。

（3）不帶開門運(yùn)行功能的無齒輪曳引式電梯?？刹捎脙煞N方案，第一種方案，同有齒輪曳引式電梯。第二種方案，檢測單元可選用監(jiān)測制動器的單邊制動制動力；制停單元可采用曳引機(jī)制動器。

6 結(jié)束語

電梯轎廂的安全運(yùn)行是保證乘客生命安全的重要環(huán)節(jié)，因此為防止電梯轎廂在開門的情況下還產(chǎn)生意外移動，國家質(zhì)檢總局在GB7588-2003第1號修改單中增加了防止電梯轎廂意外移動保護(hù)功能。該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施將會對電梯轎廂的安全運(yùn)行起著重大作用，將危險(xiǎn)隱患消滅在源頭，杜絕安全事故的發(fā)生。本文通過對轎廂意外移動保護(hù)裝置的工作原理、系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)組成、動作要求等進(jìn)行分析，并提出了相應(yīng)的設(shè)置要求，希望與業(yè)內(nèi)同行探討。

[1]國家質(zhì)檢總局.電梯制造與安裝安全規(guī)范：GB 7588—2003[S]及第1號修改單.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003.

[2]國家質(zhì)檢總局.電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則—曳引與強(qiáng)制驅(qū)動：TSG T7001—2009[S].北京：新華出版社，2010.