安全保護(hù)裝置在電梯轎廂意外移動(dòng)的設(shè)計(jì)

李奎

摘要：本文采用文獻(xiàn)分析法、比較法，分析了預(yù)防電梯轎廂意外位移的制動(dòng)裝置設(shè)計(jì)，分析了預(yù)防轎廂意外位移的檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)，旨在為安全保護(hù)裝置在電梯轎廂意外移動(dòng)的設(shè)計(jì)提供有效參考。

關(guān)鍵詞：安全保護(hù)裝置；意外移動(dòng)

一、制動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

（一）制動(dòng)器故障導(dǎo)致轎廂意外移動(dòng)原因分析

制動(dòng)器是具有使運(yùn)動(dòng)部件減速、停止、保持停止?fàn)顟B(tài)等功能的裝置，電梯的安全保護(hù)裝置中必須具有制動(dòng)器，如果電梯不具備制動(dòng)器該電梯為違規(guī)電梯或者不合格電梯，禁止投入使用。電梯制動(dòng)器的作用主要有三個(gè)：其一，當(dāng)電梯電源被切斷時(shí)，制動(dòng)器能夠自行運(yùn)作，使制動(dòng)閘瓦抱住制動(dòng)輪迫使電梯停止運(yùn)動(dòng)。電梯制動(dòng)減速時(shí)其速度不能大于安全鉗制停轎箱速度，或者不能大于轎箱停止在緩沖器上所產(chǎn)生的減速度。其二，當(dāng)電梯到站停止運(yùn)行時(shí)，制動(dòng)器可確保電梯靜止不動(dòng)，并在下次啟動(dòng)前不得打開(kāi)。其三，當(dāng)電梯運(yùn)行速度大干限速器動(dòng)作速度時(shí)，制動(dòng)器對(duì)制動(dòng)輪實(shí)施制動(dòng)，迫使電梯減速或者停止運(yùn)動(dòng)。無(wú)論在任何情況下制動(dòng)器都應(yīng)具備足夠的制動(dòng)力，確保電梯轎廂安全運(yùn)行。但是若電梯制動(dòng)器間隙過(guò)大，制動(dòng)力矩就會(huì)相應(yīng)減小，產(chǎn)生的制動(dòng)力達(dá)不到電梯轎廂安全運(yùn)行的要求，就容易發(fā)生電梯轎廂意外移動(dòng)的情況。此外制動(dòng)器線(xiàn)圈燒毀或者制動(dòng)器發(fā)生機(jī)械卡阻等故障，會(huì)使制動(dòng)器失去自行運(yùn)作的作用，或者制動(dòng)閘瓦抱住制動(dòng)輪的制動(dòng)力不足，不能起到停止電梯減速、停止運(yùn)動(dòng)的功能，也容易引發(fā)電梯轎廂的意外移動(dòng)。我國(guó)關(guān)于電梯制動(dòng)器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電梯必須具備兩組制動(dòng)器，當(dāng)其中一組失效后另一組也能確保電梯安全運(yùn)行。但是我國(guó)部分電梯制造產(chǎn)業(yè)，為了節(jié)約成本只在電梯中組裝一組制動(dòng)器，電梯制動(dòng)器一旦發(fā)生故障容易導(dǎo)致電梯轎廂意外移動(dòng)，增加電梯轎廂運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。制動(dòng)器故障的另一個(gè)原因是電氣故障，電氣故障的原因主要是制動(dòng)器回路設(shè)計(jì)不合理和制動(dòng)器線(xiàn)圈燒毀。回路設(shè)計(jì)不合理主要體現(xiàn)在接觸器的設(shè)計(jì)上。

該電梯制動(dòng)器回路滿(mǎn)足我國(guó)關(guān)于制動(dòng)器必須有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的獨(dú)立電氣安全裝置，但是當(dāng)電路中U或者D任何一處接觸器閉合時(shí)，電路都被連通，均會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行接觸器吸合而不能切斷電路。如果電梯轎廂在制停過(guò)程中運(yùn)行接觸器無(wú)法斷開(kāi)，轎廂會(huì)因失去制動(dòng)力而發(fā)生意外移動(dòng)。我國(guó)這類(lèi)設(shè)計(jì)的電梯制動(dòng)器有TOEC40等型號(hào)電梯制動(dòng)器，在電梯轎廂制停過(guò)程中容易發(fā)生意外移動(dòng)事故。此外如果制動(dòng)器回路短路致使電圈燒毀，制動(dòng)器便會(huì)失去制動(dòng)作用，進(jìn)而導(dǎo)致電梯轎廂的意外移動(dòng)。

（二）曳引裝置設(shè)計(jì)

曳引輪裝置的作用是為電梯轎廂的運(yùn)行提供驅(qū)動(dòng)機(jī)械力，它主要由曳引輪、鋼絲繩和對(duì)重組成。對(duì)重的作用是平衡轎廂，對(duì)重與曳引輪之間相互作用產(chǎn)生摩擦力，這個(gè)摩擦力便是電梯上行、下行運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，也就是曳引力。曳引力如果太小，電梯轎廂會(huì)發(fā)生平層精度存在誤差，或者轎廂發(fā)生意外移動(dòng)等事故，造成電梯轎廂擠壓、剪切等多種事故，威脅電梯乘客的生命健康。如果電梯曳引力過(guò)大，電梯轎廂在到達(dá)最高目的層后會(huì)被繼續(xù)提升，容易發(fā)生>中頂事故。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理設(shè)計(jì)曳引力，避免轎廂運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生轎廂移動(dòng)等事故。曳引輪的曳引力是對(duì)重與轎廂的摩擦力，而摩擦力由于對(duì)重和轎廂質(zhì)量以及摩擦系數(shù)密切相關(guān)。電梯對(duì)重恒定不變，電梯轎廂的重量會(huì)隨乘客或者貨物質(zhì)量變化而變化，因此在計(jì)算電梯對(duì)重時(shí)一般取電梯轎廂額定質(zhì)量與平衡系數(shù)的乘積。我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定平衡系數(shù)的范圍一般在0.4-0.5之間，故電梯對(duì)重質(zhì)量（W）的公式為：w=G+k0，其中G是電梯轎廂的凈重，0是電梯轎廂的額定重量。

二、檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)

（一）檢測(cè)裝置導(dǎo)致轎廂意外移動(dòng)的原因分析

電梯轎廂有轎廂門(mén)，建筑每層樓之間有層門(mén)。電梯每到達(dá)一次目的層，轎廂門(mén)和層門(mén)會(huì)同時(shí)開(kāi)啟，電梯乘客或者貨物出電梯后，電梯層門(mén)和轎廂門(mén)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉繼續(xù)上升或者下降。電梯層門(mén)和轎廂門(mén)之所以能夠自動(dòng)關(guān)閉。開(kāi)啟，主要是因?yàn)殡娞輧蓚€(gè)門(mén)中皆安裝有電氣保護(hù)裝置，這個(gè)保護(hù)裝置的作用便是檢測(cè)電梯轎廂門(mén)和層門(mén)是否徹底關(guān)閉或者徹底開(kāi)啟。在電梯的實(shí)際運(yùn)行中，因?yàn)閷娱T(mén)和轎廂門(mén)需要頻繁的開(kāi)啟、關(guān)閉，檢測(cè)裝置需要不停的檢測(cè)，工作量比較繁忙。長(zhǎng)此以往電梯的檢測(cè)裝置容易出現(xiàn)故障，有些維修人員為了一勞永逸會(huì)在層門(mén)、轎廂門(mén)開(kāi)關(guān)處接通檢測(cè)回路，致使電梯電氣檢測(cè)裝置封接。如此一來(lái)檢測(cè)裝置便不會(huì)再出現(xiàn)故障，但是這種做法會(huì)影響檢測(cè)裝置對(duì)電梯層門(mén)、轎廂門(mén)的判斷。當(dāng)電梯轎廂達(dá)到目的層后，由于檢測(cè)裝置無(wú)法判斷層門(mén)、電梯門(mén)是否開(kāi)啟，便容易發(fā)生轎廂意外移動(dòng)事故。

（二）設(shè)計(jì)方案

電梯檢測(cè)裝置是其安全保護(hù)裝置的一種，它的作用主要是采集電梯裝置中各種接觸器、繼電器釋放的信號(hào)，然后根據(jù)采集到的信號(hào)進(jìn)行分析，判斷轎廂、層門(mén)的開(kāi)啟狀態(tài)，判斷電梯轎廂運(yùn)行是否存在門(mén)鎖短接故障。如果電梯發(fā)生短接故障，檢測(cè)裝置會(huì)將信號(hào)發(fā)送給制動(dòng)器，制動(dòng)器會(huì)自行運(yùn)動(dòng)切斷電梯電路迫使電梯轎廂停止運(yùn)行或者減速。為確保檢測(cè)裝置檢測(cè)的精確性且滿(mǎn)足不接入控制電路的要求，我國(guó)電梯檢測(cè)裝置一般選擇激光位移傳感器，不但安裝方便、操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)精確快速，還能滿(mǎn)足電梯對(duì)檢測(cè)裝置的各種苛刻要求。

三、結(jié)束語(yǔ)

電梯轎廂運(yùn)行過(guò)程中導(dǎo)致轎廂意外移動(dòng)的原因主要是制動(dòng)裝置故障和檢測(cè)裝置故障，制動(dòng)裝置和檢測(cè)裝置都是電梯的安全保護(hù)裝置。制動(dòng)裝置故障主要有兩種，分別是機(jī)械故障和電氣故障。機(jī)械故障主要是制動(dòng)力不足，導(dǎo)致制動(dòng)力不足的原因主要是摩擦力變小、制動(dòng)裝置力矩變小等。電氣裝置故障主要是設(shè)計(jì)不合理和電路發(fā)生短路等故障，導(dǎo)致制動(dòng)裝置失效。檢測(cè)裝置故障主要是層門(mén)、轎廂門(mén)之間的檢測(cè)裝置故障，或者發(fā)生封接故障，導(dǎo)致電梯到達(dá)目的層后產(chǎn)生意外移動(dòng)。針對(duì)電梯轎廂意外移動(dòng)故障原因，在設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，合理設(shè)計(jì)制動(dòng)裝置和檢測(cè)裝置，避免以上故障發(fā)生。

（作者單位：安徽省特種設(shè)備檢測(cè)院電梯檢測(cè)一中心）endprint