限速器工作原理及使用技術(shù)要求分析

摘要：電梯限速器是電梯運(yùn)行尤為重要的安全裝置，它監(jiān)測(cè)并控制著轎廂的運(yùn)行速度，當(dāng)電梯出現(xiàn)超速運(yùn)行時(shí)，能及時(shí)發(fā)出超速信號(hào)，并產(chǎn)生機(jī)械動(dòng)作同時(shí)切斷供電電路，驅(qū)動(dòng)安全鉗將轎廂制停。

關(guān)鍵詞：電梯；限速器；原理；技術(shù)要求

1.引言

電梯是高層建筑的垂直運(yùn)輸工具，其運(yùn)行質(zhì)量關(guān)系到乘梯人的生命安全和貨物的完好，因此電梯運(yùn)行的安全性至關(guān)重要。為了保障電梯安全運(yùn)行，電梯設(shè)計(jì)、制造、安裝和日常的維護(hù)保養(yǎng)等各生產(chǎn)檢修等環(huán)節(jié)，都要充分地考慮如何避免危險(xiǎn)隱患，并且針對(duì)可能發(fā)生危險(xiǎn)的各種因素，設(shè)置專門的安全防護(hù)裝置。在《電梯制造與安裝安全規(guī)范》（GB7588-2003）（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》）中規(guī)定，電梯必須設(shè)有完好的安全防護(hù)系統(tǒng)，也包括必要的機(jī)械安全裝置以及電氣安全裝置，從而防止任何安全事故的發(fā)生。在電梯的安全系統(tǒng)中，含有高安全系數(shù)的曳引鋼絲繩、緩沖器、限速器、安全鉗、上下限位開關(guān)、防止超重系統(tǒng)以及完善的門機(jī)系統(tǒng)等。

2.限速器工作原理

限速器在電梯安全運(yùn)行中是尤為重要的安全裝置，它的主要作用是，時(shí)時(shí)監(jiān)控電梯運(yùn)行速度。當(dāng)電梯出現(xiàn)超速運(yùn)行時(shí)，限速器會(huì)及時(shí)發(fā)出停車信號(hào)，并產(chǎn)生機(jī)械動(dòng)作，切斷供電電路，驅(qū)動(dòng)安全鉗將轎廂強(qiáng)制制停。限速器發(fā)出指令并非執(zhí)行指令。

2.1限速器工作規(guī)范要求

控制電梯超速的限速器觸發(fā)速度和相關(guān)要求，《規(guī)范》中規(guī)定：當(dāng)速度大于或等于額定速度115%時(shí)，限速器開始動(dòng)作，并要求限速器繩的張力不得小于安全鉗起作用時(shí)所需要力的兩倍或300N，限速器繩的公稱直徑大于或等于6mm；限速器繩也應(yīng)該配有張緊裝置，并且在張緊輪上設(shè)有導(dǎo)向輪。

2.2限速器裝置構(gòu)成

工作現(xiàn)場(chǎng)，機(jī)房里安裝的限速器。限速器裝置主要由限速器、限速器繩頭、限速器繩的張緊裝置組成。

限速器繩3從限速器5繩輪繞過后，從機(jī)房地板上穿過開設(shè)的限速器繩孔，穿過豎直井道，延伸井道底坑中限速器繩張緊輪4并形成回路；限速器繩的繩頭處連接到轎廂2頂部連桿系統(tǒng)，通過安全鉗操縱拉桿系統(tǒng)6與安全鉗1相連。

2.3限速器工作原理

限速器和安全鉗的正常工作原理如圖1所示。

電梯正常運(yùn)行時(shí)，電梯轎廂2和限速器繩3以相同速度上升或下降，二者之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，限速器繩繞過兩個(gè)繩輪運(yùn)轉(zhuǎn)。

電梯超速時(shí)并達(dá)到限速器設(shè)定數(shù)值時(shí)，限速器5中夾繩系統(tǒng)開始動(dòng)作，將限速器繩夾住，使它不能移動(dòng)，但由于電梯仍在運(yùn)動(dòng)，從而兩者之間出現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，限速器繩此時(shí)通過安全鉗操縱拉桿6，拉動(dòng)安全鉗1制動(dòng)器件，安全鉗制動(dòng)器件則緊密地夾住導(dǎo)軌，利用制動(dòng)器件與導(dǎo)軌間產(chǎn)生的摩擦力將轎廂制停在導(dǎo)軌上，保證電梯安全運(yùn)行。

（3）當(dāng)轎廂空載或極小載重時(shí)，對(duì)重側(cè)重量大于轎廂重量，當(dāng)制動(dòng)器失效或曳引機(jī)軸、鍵、銷等折斷時(shí)，或是曳引輪繩槽嚴(yán)重磨損，出現(xiàn)曳引繩在其中打滑，都會(huì)出現(xiàn)轎廂上行超速情況發(fā)生時(shí)。

《規(guī)范》規(guī)定，曳引驅(qū)動(dòng)電梯也應(yīng)該裝有上行超速保護(hù)裝置。此裝置包括有速度監(jiān)控和減速器件兩部分。速度監(jiān)控部分主要檢測(cè)轎廂上行失控速度，當(dāng)轎廂速度超過電梯額定速度155%時(shí)，就能發(fā)出指令；通過減速器件制動(dòng)使轎廂制停，或者使其速度下降至對(duì)重緩沖器允許的范圍。

上行超速保護(hù)裝置可應(yīng)用于轎廂、對(duì)重、鋼絲繩系統(tǒng)或者曳引輪上，當(dāng)裝置開始動(dòng)作時(shí)，會(huì)使電氣安全裝置動(dòng)作，使控制電路失電，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)制動(dòng)器動(dòng)作。

3.限速器使用技術(shù)要求

由于限速器是電梯安全運(yùn)行保障系統(tǒng)中最重要的裝置之一，《規(guī)范》對(duì)其具體技術(shù)要求作出了非常嚴(yán)格的規(guī)定并要求強(qiáng)制執(zhí)行。

3.1限速器動(dòng)作速度

作為電梯超速和失控保護(hù)裝置，限速器在動(dòng)作前，響應(yīng)時(shí)間應(yīng)該足夠短，以避免在安全鉗動(dòng)作前轎廂存在危險(xiǎn)速度。

限速器動(dòng)作應(yīng)發(fā)生在速度大于等于額定速度15%時(shí)，但是對(duì)于低速電梯如額定速度不大于1.0m/s的漸進(jìn)式安全鉗為1.5m/s，不可脫落滾柱式的瞬時(shí)式安全鉗為1.0m/s等。

對(duì)重安全鉗的限速器動(dòng)作速度應(yīng)大于上述值，但不得超過相應(yīng)值的10%。關(guān)于對(duì)電梯上行超速的控制，下限是電梯額定速度的115%，上限是對(duì)重安全鉗的規(guī)定速度。

一般情況，限速器動(dòng)作速度和電梯額定速度應(yīng)有一定的比例關(guān)系：低速電梯限速器的動(dòng)作速度為額定速度的140%-170%，快速電梯限速器的動(dòng)作速度約為額定速度的135%，高速電梯限速器的動(dòng)作速度為額定速度的120%-130%。也就是說，電梯的速度越高，允許其超過額定速度的百分比越小，這樣才能起到有效的安全保護(hù)作用。另外，電梯額定速度不同，所配用的限速器也不相同，對(duì)于限速器動(dòng)作速度的要求也不相同，否則將無法起到有效的安全保護(hù)作用。

3.2限速器電氣開關(guān)

在限速器中，要求裝設(shè)一個(gè)電氣超速開關(guān)，此開關(guān)的作用是在轎廂超速后首先被觸發(fā)，切斷曳引機(jī)電源并通過制動(dòng)器對(duì)其實(shí)施制動(dòng)，保證曳引機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)；如果超速仍未得到控制，則繼而觸發(fā)安全鉗制動(dòng)。

3.3限速器繩的張緊力和夾繩力

為了使限速器鋼絲繩無滑動(dòng)地帶動(dòng)繩輪轉(zhuǎn)動(dòng)，限速器繩每一分支中的張力應(yīng)不小于150N，并由張緊裝置來實(shí)現(xiàn)；為了防止繩的斷裂或者是伸長(zhǎng)失效，張緊裝置上都裝有斷繩保護(hù)的電氣安全開關(guān)。限速器開始動(dòng)作時(shí)的夾繩力是帶動(dòng)安全鉗起作用所需力的兩倍，并大于300N。

4.結(jié)論

實(shí)踐證明，限速器是電梯安全運(yùn)行保障系統(tǒng)中最重要的裝置之一，為保障電梯的安全運(yùn)行，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝及維保工作中，應(yīng)嚴(yán)格按《規(guī)范》規(guī)定要求強(qiáng)制執(zhí)行，針對(duì)電梯運(yùn)行可能發(fā)生的危險(xiǎn)，進(jìn)行技術(shù)要求分析，設(shè)置專門的安全裝置。

參考文獻(xiàn)

[1]《電梯結(jié)構(gòu)與原理》，中山大學(xué)出版社

[2]《電梯控制技術(shù)》，北京郵電大學(xué)出版社

[3]《電梯結(jié)構(gòu)與原理》，機(jī)械工業(yè)出版社

作者簡(jiǎn)介：王翠芝，女，1970年2月生，工程碩士，電子信息副教授、電氣自動(dòng)化高級(jí)工程師。研究方向：控制工程及相關(guān)專業(yè)。

（作者單位：遼寧地質(zhì)工程職業(yè)學(xué)院）