制動(dòng)器作為轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置制停部件合理性分析

陳輝

（福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院寧德分院，福建 寧德 352100）

電梯的使用已經(jīng)成為必需品，也是日常工作以及生活中最重要的一項(xiàng)運(yùn)輸設(shè)備。轎廂如果有意外移動(dòng)情況出現(xiàn)，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的剪切、擠壓等事故，甚至發(fā)生死亡事件。結(jié)合發(fā)生的各項(xiàng)嚴(yán)重事故分析，說明對(duì)于電梯意外移動(dòng)保護(hù)裝置的設(shè)置十分關(guān)鍵，需要有一定的緊迫感。其中，造成轎廂出現(xiàn)意外移動(dòng)的因素較多，主要為制動(dòng)系統(tǒng)故障、曳引系統(tǒng)故障、電氣控制系統(tǒng)故障。所以，對(duì)于當(dāng)前的設(shè)置給出了更加明確詳細(xì)的要求，以便利用意外移動(dòng)保護(hù)裝置的設(shè)置，減少意外移動(dòng)發(fā)生的危害，規(guī)避安全事故。

1 電梯轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置技術(shù)原理分析及組成結(jié)構(gòu)

轎廂意外移動(dòng)最關(guān)鍵問題是開門過程中發(fā)生轎廂移動(dòng)問題，會(huì)有人員被剪切及擠壓的風(fēng)險(xiǎn)，所以需要對(duì)意外移動(dòng)保護(hù)裝置進(jìn)行設(shè)置。利用操作系統(tǒng)等形式，可以及時(shí)預(yù)防和消除存在的意外移動(dòng)故障，使得電梯故障發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)有所降低。其組成結(jié)構(gòu)由三個(gè)子系統(tǒng)組成，如圖1所示。

圖1 意外移動(dòng)保護(hù)裝置組成結(jié)構(gòu)

對(duì)于這一裝置的安裝，最關(guān)鍵的目的便是：電梯在開鎖區(qū)域，當(dāng)層門和轎門打開之后，立即將保護(hù)裝置開啟，在關(guān)閉層門和轎門過程中，保護(hù)裝置依然發(fā)揮作用。這一裝置具備的預(yù)防功能以及挽救性功能非常突出，預(yù)防性可以對(duì)轎廂出現(xiàn)的意外移動(dòng)情況給予規(guī)避；挽救性功能，可以在出現(xiàn)意外移動(dòng)時(shí)，將電梯第一時(shí)間制停。該技術(shù)的使用原理為：層門和轎門開啟時(shí)，便會(huì)啟動(dòng)該裝置的功能，利用傳感器信號(hào)控制的形式感應(yīng)轎廂在開門后是否有意外移動(dòng)的情況，若在開鎖區(qū)域內(nèi)有開門無指令運(yùn)行的情況，則啟用該保護(hù)裝置予以規(guī)避。當(dāng)層門和轎門關(guān)閉后，傳感器會(huì)發(fā)出信號(hào)復(fù)位轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置，之后繼續(xù)運(yùn)行轎廂，這樣可以使門的開關(guān)和保護(hù)裝置的啟停進(jìn)行有序配合，從而完成保護(hù)的作用。

2 電梯轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)分析

2．1 檢測子系統(tǒng)

這一系統(tǒng)最關(guān)鍵的作用便是，在意外移動(dòng)發(fā)生過程中，可以及時(shí)將動(dòng)作信號(hào)發(fā)送給子系統(tǒng)，其中涵蓋傳感器或者變換器。在檢測到相應(yīng)的信號(hào)后，開啟邏輯處理以及相關(guān)運(yùn)算。在具體標(biāo)準(zhǔn)中，針對(duì)這一系統(tǒng)提出的具體要求包括：當(dāng)轎廂在離開開鎖區(qū)之前，需要檢測轎廂意外移動(dòng)，一般狀況下，這一系統(tǒng)涵蓋的電氣安全裝置為一個(gè)或者多個(gè)，可以對(duì)轎廂意外移動(dòng)開啟精準(zhǔn)檢測，并在系統(tǒng)中及時(shí)反饋檢測結(jié)果，以便系統(tǒng)能夠做出相應(yīng)的判斷。目前，使用非常頻繁的一項(xiàng)檢測裝置便是內(nèi)置感應(yīng)開關(guān)，將其在轎廂內(nèi)部進(jìn)行安裝，可以檢測轎廂是否處于開鎖區(qū)域。具體的類型為磁感應(yīng)開關(guān)、光電平層開關(guān)等；限速器檢測，通過這一裝置，可以有效檢測出轎廂的具體運(yùn)行速度以及相對(duì)位置；絕對(duì)位置傳感器，在井道區(qū)域中，對(duì)于感應(yīng)器的安裝能夠檢測轎廂的位置以及相應(yīng)的運(yùn)行速度，并借助絕對(duì)值編碼器開啟相應(yīng)的檢測。但在對(duì)其應(yīng)用中，會(huì)因?yàn)橐芬K發(fā)生摩擦力不足，出現(xiàn)測量誤差問題。

2．2 觸發(fā)與制停子系統(tǒng)

因?yàn)樵O(shè)置的結(jié)構(gòu)有相應(yīng)的差異性，所以系統(tǒng)的劃分包括幾種類型：（1）安全鉗。在轎廂以及對(duì)重中產(chǎn)生的作用十分突出；（2）鋼絲繩制動(dòng)器，會(huì)在懸掛繩以及補(bǔ)償系統(tǒng)當(dāng)中有非常關(guān)鍵的作用；（3）驅(qū)動(dòng)主機(jī)制動(dòng)器。在曳引輪以及輪軸處產(chǎn)生的作用非常突出。雙向安全鉗的具體原理以及結(jié)構(gòu)，和轎廂上行速度控制元件沒有較大的區(qū)別，所以在安裝這一裝置時(shí)需要對(duì)瞬時(shí)式裝置給予規(guī)避。在使用鋼絲繩制動(dòng)器當(dāng)中，可利用兩種觸發(fā)方式，其一為機(jī)械性，其二為電氣型。響應(yīng)的時(shí)間與內(nèi)部的機(jī)械有著非常緊密的聯(lián)系，閘線長短有著非常關(guān)鍵的影響，所以，無論是設(shè)計(jì)選型，還是驗(yàn)證工作，都需要詳細(xì)考量好極限狀態(tài)。在出現(xiàn)無齒輪驅(qū)動(dòng)主機(jī)之后，在保護(hù)裝置中，利用的設(shè)備主要為驅(qū)動(dòng)主機(jī)制動(dòng)器，可以控制曳引輪，并配合自監(jiān)測裝置，從而實(shí)現(xiàn)理想的使用效果。

2．3 自監(jiān)測子系統(tǒng)

很多保護(hù)裝置都對(duì)冗余制動(dòng)器進(jìn)行了使用，對(duì)于自監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，可以監(jiān)測該類裝置的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。在監(jiān)測中，會(huì)驗(yàn)證機(jī)械裝置的提起、釋放以及相應(yīng)的制動(dòng)力，其驗(yàn)證過程提出的具體要求，如表1所示。

表1 自監(jiān)測系統(tǒng)驗(yàn)證

3 轎廂意外移動(dòng)因素分析

轎廂發(fā)生意外移動(dòng)，具體來說，便是在層門還沒有鎖住之前，并且轎門還沒有處于完全封閉的狀態(tài)下，因?yàn)榘踩\(yùn)行所依靠的驅(qū)動(dòng)主機(jī)發(fā)生故障或者驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中的某個(gè)元件失效，從而使得轎廂離開層站發(fā)生意外移動(dòng)。一般包括兩種情況：一為開門走梯，二為開門溜梯。開門走梯出現(xiàn)的因素主要是電梯門鎖短路。開門溜梯主要會(huì)出現(xiàn)在電梯停止，在層站上開門等待的過程中，主要的因素是由于制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)了故障或者電梯出現(xiàn)超載，以至于力矩發(fā)生失衡。

圖2 電梯曳引示意圖

如圖2所示，1和2分別表示了制動(dòng)器當(dāng)中的制動(dòng)機(jī)構(gòu)。3是連接著轎廂以及對(duì)重的鋼絲繩。在曳引力非常充足時(shí)，制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，與轎廂以及對(duì)重產(chǎn)生的重力差，會(huì)出現(xiàn)負(fù)載力矩平衡。這樣電梯在層站上開門等待時(shí)，會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，一旦制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)力并不充足，曳引輪會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，以至于轎廂出現(xiàn)移動(dòng)。一旦曳引力不夠充足，即使制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)力非常充足，可以使曳引輪處于靜止的狀態(tài)，但電梯在發(fā)生超載的狀況下，鋼絲繩還是會(huì)因?yàn)樵谝芬喼谐霈F(xiàn)打滑情況，出現(xiàn)轎廂意外移動(dòng)問題。

4 電梯轎廂移動(dòng)保護(hù)裝置檢驗(yàn)分析

針對(duì)保護(hù)裝置的檢驗(yàn)要求給予了非常明確的規(guī)定，具體來說，便是當(dāng)轎廂處于空載的情況中，需要結(jié)合型式試驗(yàn)證書中提出的具體速度上行，對(duì)零部件進(jìn)行觸發(fā)，使電梯的運(yùn)行及時(shí)停止，轎廂的實(shí)際移動(dòng)距離一定要與規(guī)定的要求相符合。此外，在修改單中，也給出了相應(yīng)的規(guī)定，如果電梯沒有提前開門和再平層功能，制停部件與規(guī)定相符合的主機(jī)制動(dòng)器并不需要檢測轎廂意外移動(dòng)。所以，在檢驗(yàn)時(shí)，采用的形式有非常大的區(qū)別，本文對(duì)于意外移動(dòng)保護(hù)裝置制停部件合理性分析過程中，對(duì)某電梯開展了檢測工作，詳細(xì)的檢測內(nèi)容為：在檢修該電梯時(shí)，閉合轎門后，手動(dòng)在主板鍵盤當(dāng)中將F-8=8輸入其中，這樣主板會(huì)有E88顯示，使其處于制動(dòng)力檢修狀態(tài)。在系統(tǒng)中，會(huì)將預(yù)轉(zhuǎn)矩施加給制動(dòng)器兩側(cè)的輸出。通過編碼器檢測主機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的實(shí)際速度，同時(shí)，對(duì)動(dòng)力大小與提出的要求是否相符給予判斷。在實(shí)際檢測工作開展時(shí)，點(diǎn)陣的顯示一直為E88，這便說明抱閘無任何異常情況。在檢修完成后，電梯恢復(fù)正常使用。當(dāng)E88的字樣比較小，之后依然顯示出E88，便說明單邊抱閘的檢測與標(biāo)準(zhǔn)并不相符，需要開展調(diào)整工作，并對(duì)以上工序重復(fù)進(jìn)行，一直到檢測正常為止，否則，電梯會(huì)一直為故障狀態(tài)，不能正常運(yùn)行。該類設(shè)備的檢測，只可以針對(duì)自監(jiān)測以及制停系統(tǒng)，具體的流程并不復(fù)雜。

通過合理的方式開展模擬，可以檢測自監(jiān)測系統(tǒng)功能，即利用說明書的研究以及原理圖分析，積極溝通專業(yè)技術(shù)人員，之后對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行模式給予確定。一般而言，可以自檢測制動(dòng)器動(dòng)作，在特定環(huán)境下將制動(dòng)器開關(guān)開啟后，對(duì)其系統(tǒng)反應(yīng)進(jìn)行觀察即可。

5 結(jié)語

總之，制動(dòng)器發(fā)生故障會(huì)使電梯發(fā)生意外移動(dòng)，是非常關(guān)鍵的一項(xiàng)因素。其中，只利用通過制動(dòng)器作為轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置中的制停部件，并不能起到非常理想的保護(hù)作用，所以電梯制造行業(yè)針對(duì)轎廂意外移動(dòng)保護(hù)方面，需要編制更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求，對(duì)相關(guān)因素給予綜合全面的考慮，進(jìn)而規(guī)避因?yàn)檗I廂意外移動(dòng)產(chǎn)生嚴(yán)重的事故。