緩沖器的選型問題

尤增猛 宋陽

摘要：緩沖器是電梯的重要安全部件之一，當(dāng)電梯轎廂發(fā)生蹲底或沖頂時起保護作用。本文針對《電梯型式試驗規(guī)則》（TSG T7007-2016）施行以來，有關(guān)緩沖器選型與其型式試驗證書中標明的適用參數(shù)范圍和配置的問題，提出自己的見解和看法。

關(guān)鍵詞：緩沖器;限速器; 上行超速保護裝置; 最大允許撞擊速度

一、緩沖器與其他安全部件

緩沖器作為電梯的重要安全部件之一，其原理是將轎廂的動能轉(zhuǎn)化成彈性勢能等，以降低轎廂的速度，達到保護乘客或者設(shè)備的作用。當(dāng)電梯發(fā)生制動器失效、懸掛裝置斷裂等，而限速器—安全鉗或上行超速保護裝置不能可靠動作，導(dǎo)致轎廂運行超過端站時，轎廂或者對重撞擊緩沖器而減速，降低電梯因沖頂或者蹲底對乘客造成的危害程度。

限速器是電梯的安全保護裝置。它隨時監(jiān)測控制著轎廂的速度，當(dāng)出現(xiàn)超速度情況時，即電梯額定速度的115%時，限速器安全鉗裝置迅速將電梯轎廂制停在導(dǎo)軌上，并保持靜止狀態(tài)，從而避免發(fā)生人員傷亡及設(shè)備損壞事故轎廂上行超速保護裝置是可以有效防止轎廂上行超出預(yù)定速度時而沖頂事故的重要部件。電梯上行超速時，會導(dǎo)致嚴重后果，因此電梯必須安裝上行超速保護裝置來減少或消除此類事故的發(fā)生。

二、關(guān)于非線性蓄能型緩沖器選型案例分析

下表是某電梯制造單位選用的某型號緩沖器型式試驗證書標明的適用參數(shù)范圍和配置表。（轎廂和對重緩沖器型號和規(guī)格相同，電梯的額定速度為v=1m/s，額定載重量800kg。）

對于非線性蓄能型緩沖器，GB 7588《電梯制造與安裝安全規(guī)范》（以下簡稱GB7588）的10.4.1.2.1有以下要求：

（1）當(dāng)裝有額定載重量的轎廂自由落體并以115%額定速度撞擊轎廂緩沖器時，緩沖器作用期間的平均減速度不應(yīng)大于1gn;

（2）2.5gn以上的減速度時間不大于0.04s;

（3）轎廂反彈的速度不應(yīng)超過1m/s;

（4）緩沖器動作后，應(yīng)無永久變形。

（一）緩沖器最大撞擊速度要求

由于限速器電氣開關(guān)的動作速度，根據(jù)GB7588要求“達到限速器動作之前”，但提前多少沒有明確，一般設(shè)計中，電氣開關(guān)的動作速度下限應(yīng)保證不小于1.15v。

由上述計算所得可以出，對于表中該制造單位選型的限速器機械動作下行速度1.41m/s，符合1.15m/s≤v1≤1.5 m/s

電氣動作上行速度：1.15m/s< 1.26m/s<1.315m/s

電氣動作下行速度：1.15m/s< 1.35m/s<1.315m/s動作速度范圍符合相關(guān)規(guī)定要求。

根據(jù)表1與表2的數(shù)據(jù)不難看出，雖然制造單位在選型時充分考慮限速器的動作速度的合理范圍，但是卻沒有考慮緩沖器的最大撞擊速度的速度要求：

緩沖器最大撞擊速度 va=1.15m/s

限速器機械動作速度 v1=1.41 m/s

限速器電氣動作下行速度 v2=1.35m/s

比較可知在1.15m/s～1.35m/s速度區(qū)間范圍內(nèi)，即限速器下行電氣開關(guān)未動作，而電梯運行速度未減速到其轎廂緩沖器最大撞擊速度之下時發(fā)生蹲底工況，在這種工況下，限速器安全鉗系統(tǒng)和緩沖器都沒有發(fā)生“安全保護行為”，從而失去其安全裝置的設(shè)置意義。

（二）與上行超速保護裝置的參數(shù)對比

根據(jù)GB7588中9.10對轎廂上行超速保護裝置相關(guān)之規(guī)定：

“該裝置包括速度監(jiān)控和減速元件，應(yīng)能檢測出上行轎廂的速度失控，其下限是電梯額定速度的115%，上限是9.9.3規(guī)定的速度，并應(yīng)能使轎廂制停，或至少使其速度降低至對重緩沖器的設(shè)計范圍。”

因此除使用對重安全鉗外，轎廂上行超速保護裝置的速度范圍ve：1.15v≤ve≤1.5v1。

其中：v是電梯額定速度，v1是轎廂側(cè)限速器動作速度，ve是制停元件在曳引輪制動器時轎廂側(cè)限速器上行電氣動作速度。

由表2可知：限速器電氣動作上行速度v3=1.26m/s即轎廂上行超速保護裝置動作觸發(fā)時的下限速度。其中：v=1.0m/s v1=1.41m/s。

計算可知：1.15m/s< ve=1.26m/s<2.11m/s符合相關(guān)技術(shù)要求。

由上可得，轎廂上行超速保護裝置的動作速度要求選型符合設(shè)計規(guī)范和相關(guān)標準，但是對比轎廂側(cè)限速器–安全鉗與轎廂緩沖器的之間相關(guān)選型可以得出類似問題。在速度1.15m/s～1.26m/s之間，即電梯上行超速未減速到其轎廂緩沖器最大撞擊速度之下1.15m/s，而又未在轎廂上行超速保護裝置觸發(fā)裝置轎廂側(cè)限速器上行電氣動作速度動作1.26m/s時，這段速度區(qū)間沒有相應(yīng)的安全裝置保護。存在電梯超速的速度安全保護的“真空期”，可能存在電梯事故的發(fā)生的危險性。

三、結(jié)束總結(jié)

電梯是統(tǒng)一整體的運行系統(tǒng)，某一環(huán)節(jié)的失效或“間斷性失聯(lián)”可能會影響整個電梯系統(tǒng)的安全保障。然而，讓筆者擔(dān)心的是，本文所討論的緩沖器的選型案列非僅僅個案，而且并非非線性蓄能緩沖器才會出現(xiàn)此種選型不當(dāng)情況。在廠家對線性耗能緩沖器選型上，也出現(xiàn)案列分析的匹配不適的情況。由于篇幅限制，筆者在此不再贅述。

參考文獻

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局. GB7588–2003.電梯制造與安裝安全規(guī)范[S].

張宏亮.電梯檢驗工藝手冊[M].第二版.北京：中國質(zhì)檢出版社，2018.

賴五生.關(guān)于電梯對重緩沖器附近永久性標識的探討[J].中國機械，2014（4）.