電梯限速器測(cè)試方法分析綜述

冷慶虎，周葉平，毛錦榮

（江西省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院，江西 南昌 330096）

按照GB/T7024-2008《電梯、自動(dòng)扶梯、自動(dòng)人行道術(shù)語》中4.68限速器的定義：當(dāng)電梯的運(yùn)行速度超過額定速度一定值時(shí)，其動(dòng)作能切斷安全回路或進(jìn)一步導(dǎo)致安全鉗或上行超速保護(hù)裝置起作用，使電梯減速直到停止的自動(dòng)安全裝置。在GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》的9.9中對(duì)限速器提出了如下要求：操縱轎廂安全鉗的限速器的動(dòng)作應(yīng)發(fā)生在速度至少等于額定速度的115%。但應(yīng)小于下列各值：①對(duì)于除了不可脫落滾柱式以外的瞬時(shí)式安全鉗為6.8m/s；②對(duì)于不可脫落滾柱式瞬時(shí)式安全鉗為1m/s；③對(duì)于額定速度小于或等于1m/s的漸進(jìn)式安全鉗為1.5m/s；④對(duì)于額定速度大于1m/s的漸進(jìn)式安全鉗為m/s)。根據(jù)《質(zhì)檢總局關(guān)于2014、2015、2016、2017年全國(guó)特種設(shè)備安全狀況情況的通報(bào)》中數(shù)據(jù)顯示，2017年全國(guó)電梯總量達(dá)562.7萬臺(tái)，全年發(fā)生在電梯事故56起，死亡人數(shù)41人。雖然比起全國(guó)特種設(shè)備萬臺(tái)事故率、全國(guó)特種設(shè)備萬臺(tái)死亡率比較低，但是每起事故的死亡率卻達(dá)到73.2%，2014至2017年電梯每萬臺(tái)電梯事故率、事故死亡率、每起事故死亡率如圖1所示，從圖中可見每萬臺(tái)事故率和事故死亡率有逐年降低的趨勢(shì)，但是每起事故的死亡率卻有逐年上升的趨勢(shì)。每次電梯傷亡事故并不一定與電梯限速器有關(guān)，但是電梯因失速導(dǎo)致的事故與限速器有著緊密的聯(lián)系。作為保障電梯安全的最后一道“生命線”限速器，其作用是當(dāng)電梯在失速情況下能及時(shí)的觸發(fā)電氣和機(jī)械裝置，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)器動(dòng)作和安全鉗可靠抱住導(dǎo)軌，使電梯可靠制停，避免電梯轎廂失速墜落或者發(fā)生沖頂事故，可見測(cè)試限速器是否能夠按照GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》中9.9規(guī)定的速度范圍內(nèi)電氣和機(jī)械開關(guān)動(dòng)作顯得尤為重要。2017年10月1日已實(shí)施的TSG T7001-2009《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(dòng)電梯》第2號(hào)修改單附件A的2.9（4）中對(duì)限速器作出了明確規(guī)定：“受檢電梯的維護(hù)保養(yǎng)單位應(yīng)當(dāng)每2年(對(duì)于使用年限不超過15年的限速器)或者每年(對(duì)于使用年限超過15年的限速器)進(jìn)行一次限速器動(dòng)作速度測(cè)試，測(cè)試結(jié)果應(yīng)當(dāng)符合要求”，這其中要求測(cè)試人員的檢驗(yàn)方法是：“審查限速器動(dòng)作速度校驗(yàn)記錄，對(duì)照限速器銘牌上的相關(guān)參數(shù)，判斷測(cè)試結(jié)果是否符合要求；對(duì)于額定速度小于3m/s的電梯，檢驗(yàn)人員還需每2年對(duì)維護(hù)保養(yǎng)單位的校驗(yàn)過程進(jìn)行一次現(xiàn)場(chǎng)觀察、確認(rèn)”。從電梯檢驗(yàn)規(guī)則的修改上可見國(guó)家相關(guān)職能部門對(duì)電梯限速器校驗(yàn)工作的重視程度。現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)實(shí)施過程中發(fā)現(xiàn)多種不同的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)備及測(cè)試方法，為更好的掌握限速器的測(cè)試技術(shù)及檢驗(yàn)人員準(zhǔn)確做出現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)結(jié)論，本文對(duì)當(dāng)前常見的限速器檢測(cè)技術(shù)方法及現(xiàn)場(chǎng)限速器測(cè)試工作存在的問題進(jìn)行分析，一定程度上為電梯限速器的測(cè)試工作提供技術(shù)支撐。

圖1 2014～2017年每萬臺(tái)電梯事故率、事故死亡率、每起事故死亡率柱狀圖

1 限速器測(cè)試方法分類

當(dāng)前電梯限速器的測(cè)試工作主要由電梯制造單位、維護(hù)保養(yǎng)單位、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)、型式試驗(yàn)機(jī)構(gòu)廣泛開展，盡管該項(xiàng)測(cè)試工作已全面開展，但是由于當(dāng)前限速器的形式多樣，檢測(cè)方法方式不一，且業(yè)界目前為止還未達(dá)成測(cè)試方式上的一致，因此出現(xiàn)了很多不同的電梯限速器測(cè)試設(shè)備。根據(jù)限速器測(cè)試場(chǎng)地方式可劃分為專用檢驗(yàn)臺(tái)測(cè)試和在用電梯現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，前者測(cè)試方法廣泛用于限速器生產(chǎn)單位組裝、調(diào)試、檢驗(yàn)的校驗(yàn)，后者則適用檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)工作者現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試電梯限速器。

1.1 專用檢驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)

限速器檢驗(yàn)臺(tái)測(cè)試是電梯行業(yè)開展時(shí)間比較長(zhǎng)的一種測(cè)試方式，該測(cè)試方法需要事先將限速器放置于專用檢測(cè)臺(tái)上模擬運(yùn)行，并進(jìn)行校驗(yàn)調(diào)試，完畢后設(shè)置標(biāo)識(shí)封記。專用檢測(cè)臺(tái)存在測(cè)試的限速器額定速度范圍廣、測(cè)試前的準(zhǔn)備工作充分、測(cè)試設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單、測(cè)試精度較高等優(yōu)點(diǎn)。但由于檢測(cè)前必須將限速器單獨(dú)從電梯設(shè)備上拆卸下來，安置在專用測(cè)試臺(tái)上，而在用電梯其限速器分布散，若將限速器運(yùn)輸至檢測(cè)臺(tái)，一方面該電梯需要在檢測(cè)時(shí)間段內(nèi)停止使用或者替換備用限速器，給使用單位帶來了停梯的困擾和經(jīng)濟(jì)上的負(fù)擔(dān)，另一方面運(yùn)送過程無形中增加了測(cè)試成本。為應(yīng)對(duì)上述問題，限速器的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

1.2 限速器的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試則只需將限速器鋼絲繩從繩輪上脫離，用驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)繩輪轉(zhuǎn)動(dòng)，模擬限速器正常工作時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)方式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)速度達(dá)到一定值時(shí)電氣機(jī)械開關(guān)先后動(dòng)作完成測(cè)試，測(cè)試儀通過傳感器捕捉電氣機(jī)械動(dòng)作時(shí)的節(jié)圓速度或者繩輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度。由于限速器的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法存在多樣性，各個(gè)測(cè)試單位的作業(yè)指導(dǎo)書也存在多樣性。目前現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)備應(yīng)用較廣、應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)的檢測(cè)儀器有安徽中科公司開發(fā)研制的XC-3型系列電梯限速器測(cè)試儀及由拉特激光技術(shù)開發(fā)有限公司開發(fā)的DXC-B型電梯限速器測(cè)試儀等。以上兩家公司研制的測(cè)試設(shè)備在測(cè)試開始前都需要預(yù)先設(shè)置限速器繩輪上的節(jié)圓直徑或者周長(zhǎng)，并且節(jié)圓周長(zhǎng)或者節(jié)圓直徑是一個(gè)至關(guān)重要的參數(shù)，其誤差將直接影響限速器測(cè)試結(jié)果的精度，而現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量節(jié)圓周長(zhǎng)或者節(jié)圓直徑總是會(huì)存在不確定的困難，比如現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量需要的空間、光照度以及限速器鋼絲繩上油污等影響因素。上述儀器在測(cè)試前，都必須將限速器鋼絲繩從限速器繩輪上脫離，脫離鋼絲繩的工作量可達(dá)整個(gè)測(cè)試工作的50%，特別是高層電梯，由于限速器鋼絲繩本身的自重導(dǎo)致提拉鋼絲繩困難。常見脫離鋼絲繩的方法有：底坑中人為松開限速器張緊裝置；在限速器上行端用大力鉗夾緊限速器鋼絲繩，電梯檢修上行點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行致使鋼絲繩脫離繩輪；整個(gè)鋼絲繩脫離工作當(dāng)前沒有統(tǒng)一的作業(yè)規(guī)范，僅憑現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作，這無形中增加了測(cè)試人員的工作風(fēng)險(xiǎn)，已經(jīng)出現(xiàn)某些不規(guī)范的動(dòng)作給測(cè)試人員帶來了一定的人身傷害。

針對(duì)XC-3、DXC-B等類型電梯限速器測(cè)試儀攜帶和測(cè)量的不方便，相關(guān)科研單位研發(fā)了操作性更強(qiáng)的新型電梯限速器測(cè)試儀EC-900型電梯限速器測(cè)試儀。EC-900型電梯限速器測(cè)試儀采用測(cè)速輪跟隨限速器繩輪旋轉(zhuǎn)，通過測(cè)試速度輪進(jìn)行速度的采集，節(jié)省了安裝速度檢測(cè)傳感器的時(shí)間；同時(shí)采用鋰電池對(duì)測(cè)試設(shè)備供電，省去了測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)距離接電的不便；測(cè)試時(shí)只需要將測(cè)速輪靠近限速器繩輪跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)就可以測(cè)試。但EC-900電梯限速器測(cè)試儀只能準(zhǔn)確測(cè)量出限速器的電氣動(dòng)作速度，雖然也能捕捉到的機(jī)械動(dòng)作反饋的信號(hào)，但是明顯該反饋已經(jīng)是過了峰值（最大值）以后減速時(shí)的值。原因是機(jī)械傳動(dòng)過程需要時(shí)間，等捕捉到機(jī)械動(dòng)作狀態(tài)已經(jīng)是滯后了，有時(shí)測(cè)試出的機(jī)械值比電氣動(dòng)作速度值還小。

EC-900電梯限速器測(cè)試儀使用的局限性及誤差產(chǎn)生分析：產(chǎn)生誤差的原因是EC-900電梯速度測(cè)試儀的測(cè)速輪與限速器繩輪的節(jié)圓不匹配，要靠人工手持測(cè)速輪對(duì)準(zhǔn)限速器繩輪的節(jié)圓直徑，測(cè)試過程中對(duì)準(zhǔn)位置難度大，即使對(duì)準(zhǔn)手持也容易移位，造成測(cè)量誤差大、精度低，甚至引起誤判。局限性是現(xiàn)有的EC-900電梯速度測(cè)試儀的測(cè)速輪的尺寸受到限制，導(dǎo)致測(cè)試輪無法放到被測(cè)限速器的繩輪輪槽中進(jìn)行測(cè)試，尤其是雙向限速器的情況比較突出，因而會(huì)存在有的限速器是無法在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試的。

2 結(jié)語

以上專用檢驗(yàn)臺(tái)測(cè)試和在用電梯現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試兩種技術(shù)都已經(jīng)應(yīng)用很多年，盡管專用檢驗(yàn)臺(tái)技術(shù)很成熟，但是并不很好的適用于在用電梯限速器的測(cè)試。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)目前面臨的最大困難在于限速器鋼絲繩脫槽過程繁瑣耗時(shí)過長(zhǎng)，操作過程中還存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。鑒于當(dāng)前在用電梯龐大的基數(shù)，因此很有必要開發(fā)出一種不用脫離限速器鋼絲繩就能測(cè)試的設(shè)備，或者在限速器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行修改，從而達(dá)到快捷簡(jiǎn)便的測(cè)試。