淺談防止轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置

楊付龍 陳宇杰 劉 懿 潘 洋 鄒海濤 廖善斌 王 果 梁 文

（樂山市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)所 樂山 614000）

淺談防止轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置

楊付龍 陳宇杰 劉 懿 潘 洋 鄒海濤 廖善斌 王 果 梁 文

（樂山市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)所 樂山 614000）

本文根據(jù)電梯運(yùn)行原理及轎廂意外移動(dòng)的特點(diǎn)，結(jié)合了無機(jī)房電梯轎頂機(jī)械鎖定裝置工作原理和日常檢驗(yàn)檢測經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)了機(jī)械式防止轎廂移動(dòng)保護(hù)裝置，其有利于電梯安全、可靠運(yùn)行，且可以大大減少轎廂意外移動(dòng)引發(fā)的安全事故。

防移裝置 原因分析 設(shè)計(jì) 機(jī)械鎖定裝置 自動(dòng)控制 制動(dòng)器失效

電梯作為高層建筑主要的運(yùn)輸工具，為人們的出行帶來快捷、便利的同時(shí)，其使用安全也越來越受到人們的重視和社會的關(guān)注。近年來，由于轎廂意外移動(dòng)造成的安全事故屢屢發(fā)生。本文筆者將結(jié)合自己在檢驗(yàn)工作中的經(jīng)驗(yàn)，淺談分析一種防止轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置（以下簡稱：防移裝置）的設(shè)計(jì)及要求。

防移裝置是指在層門未被鎖住且轎門未關(guān)閉的情況下，由于轎廂安全運(yùn)行所依賴的驅(qū)動(dòng)主機(jī)或驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的任何單一部件失效引起轎廂離開層站的意外移動(dòng)時(shí)，防止該移動(dòng)或使移動(dòng)停止的裝置。懸掛繩、鏈條和曳引輪、滾筒、鏈輪的失效除外，曳引輪的失效包含曳引能力的突然喪失。

1 電梯意外移動(dòng)的典型案例

2013年5月15日，深圳羅湖區(qū)長虹大廈一名女護(hù)士乘坐電梯時(shí)，當(dāng)電梯門打開，該護(hù)士正準(zhǔn)備走出轎廂，電梯意外移動(dòng)向下滑行，轎廂離開開門區(qū)域后，層門脫離轎門門刀，并關(guān)閉夾住該護(hù)士的頭部，該護(hù)士頭部被卡在層門地坎，身體則在轎廂，轎廂繼續(xù)向下移動(dòng)，最終導(dǎo)致該護(hù)士頭部被夾斷，當(dāng)場身亡。

2014年9月14日，福建華僑大學(xué)廈門校區(qū)，一男生走進(jìn)電梯，當(dāng)其左腳剛要邁進(jìn)電梯時(shí)，不料轎廂意外快速上行移動(dòng)，將該男生卡于電梯轎廂和層門門楣之間，最終該男生因受擠壓力過大，窒息死亡。

1.1 案例原因分析

常將轎廂非正常移動(dòng)稱為轎廂意外移動(dòng)。正常情況下，即轎廂在平層狀態(tài)下，即使有來自其他層站的呼梯信號，轎廂也不會啟動(dòng)響應(yīng)的。經(jīng)深入調(diào)查，上述兩起電梯安全事故均由于制動(dòng)力矩不足，當(dāng)轎廂載有負(fù)荷時(shí)，致使電梯轎廂向上或向下滑行而引起。

1.2 轎廂意外移動(dòng)的原因分析

造成轎廂意外移動(dòng)的原因有多種，筆者就常見幾種分析如下：

制動(dòng)器缺陷是造成轎廂意外移動(dòng)事故的主要原因之一，制動(dòng)器調(diào)整不當(dāng)、制動(dòng)器部件缺陷、制動(dòng)輪有油污等均可導(dǎo)致制動(dòng)力矩不足，引起轎廂意外移動(dòng)。

電氣系統(tǒng)缺陷是另一個(gè)造成轎廂意外移動(dòng)事故的原因，如電氣安全裝置失效（即人為短接層門、轎門電氣聯(lián)鎖裝置等）、電氣元件故障（如接觸器粘連）等。

另外，曳引輪缺陷、曳引鋼絲繩缺陷、懸臂式曳引輪軸斷裂、蝸輪缺陷和其他一些人為原因，如超載使用、平衡系數(shù)過小、救援操作不當(dāng)?shù)?，都可?dǎo)致轎廂意外移動(dòng)，造成人員剪切、擠壓等事故。

2 一種機(jī)械防止轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)

圖1為無機(jī)房機(jī)械鎖定裝置，其由三部分組成，即插銷栓、插銷定位板、電氣安全開關(guān)，轎頂機(jī)械鎖定裝置應(yīng)具有一定的機(jī)械強(qiáng)度以保證電梯轎廂被有效地固定。

圖1 無機(jī)房機(jī)械鎖定裝置

試想，如果將無機(jī)房轎頂機(jī)械鎖定裝置進(jìn)行一定的改良，使插銷栓的移動(dòng)由電機(jī)或是液壓系統(tǒng)自動(dòng)控制，裝設(shè)于各類電梯轎頂適當(dāng)位置，就能一定程度減少、防止轎廂的意外移動(dòng)引起的電梯安全事故。防移裝置設(shè)計(jì)圖如圖2所示，為了防止電機(jī)過度轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)的固定插銷塊損壞電機(jī)和反繩張緊輪，所以在固定插銷塊的行程終端應(yīng)設(shè)置行程限位開關(guān)。

圖2 防移裝置設(shè)計(jì)圖

為了滿足防移裝置在圖3所列距離內(nèi)制停轎廂，插銷定位板的插孔也要進(jìn)行必要的加工，為了防止防移裝置誤動(dòng)作，即插銷栓未回到或完全回到初始位置，轎廂卻已經(jīng)意外啟動(dòng)造成擠壓危險(xiǎn)，插銷定位板插孔的兩側(cè)均應(yīng)設(shè)置電氣開關(guān)，以停止轎廂向不安全方向運(yùn)行，圖4為加工后的插銷定位板，插銷定位板固定孔設(shè)計(jì)為橢圓形，方便定位板的固定位置的細(xì)調(diào)，保證插銷定位板可靠固定后，插銷栓能夠有效、無摩擦地出入插銷栓定位孔，最終保障防移裝置有效運(yùn)行，插銷栓及其定位板最重要的功能，就是承受轎廂與對重的重量差及曳引鋼絲繩重量或者補(bǔ)償鏈（繩）重量，因此，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式時(shí)，為了能滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、承載能力的要求，插銷定位板至少能支撐轎廂額定載荷的重量，插銷栓不變形使得插銷栓脫出插銷定位板的插銷栓固定孔。必要時(shí)可在固定孔兩邊緣側(cè)設(shè)置防磨鞍座。

圖3 轎廂意外移動(dòng) — 向下和向上移動(dòng)

圖4 加工后的插銷定位板

由圖3不難看出，防移裝置應(yīng)在下列距離范圍內(nèi)制停轎廂：

1）與檢測到轎廂意外移動(dòng)的層站的距離不大于1.20m；

2）層門地坎與轎廂護(hù)腳板最低部分之間的垂直距離不大于0.20m；

3）設(shè)置井道圍壁時(shí)，轎廂地坎與面對轎廂入口的井道壁最低部件之間的距離不大于0.20m；

4）轎廂地坎與層門門楣之間或?qū)娱T地坎與轎廂門楣之間的垂直距離不小于1.00m。

從防移裝置的概念不難看出，防移裝置的動(dòng)作和復(fù)位與轎門開閉狀態(tài)同步。當(dāng)乘客進(jìn)入轎廂時(shí)，防移裝置已經(jīng)起保護(hù)作用，另一方面，防移裝置可能在電梯運(yùn)行過程中造成危險(xiǎn)，所以應(yīng)設(shè)置一個(gè)能檢查防移裝置工作狀態(tài)的電氣安全保護(hù)裝置。當(dāng)檢測到該電氣安全保護(hù)裝置未動(dòng)作時(shí)，應(yīng)能防止轎廂所有運(yùn)行。

當(dāng)電梯平層，即轎門開啟時(shí)，利用開門控制信號啟動(dòng)插銷栓電機(jī)，帶動(dòng)兩側(cè)的插銷栓離開初始位置，分別向左、右方向移動(dòng)，防移裝置動(dòng)作，插銷栓可靠插入并固定于導(dǎo)軌兩側(cè)的插銷定位板，將轎廂可靠的固定于軌道上，并觸發(fā)兩側(cè)電氣安全開關(guān)，切斷電梯安全回路，制動(dòng)器動(dòng)作，防止轎廂意外移動(dòng)。同理，當(dāng)轎門關(guān)閉時(shí)，利用關(guān)門信號帶動(dòng)兩側(cè)的插銷栓離開插銷定位板，回到初始位置，并觸發(fā)兩側(cè)電氣安全開關(guān)，防移裝置、制動(dòng)器復(fù)位，電梯恢復(fù)正常運(yùn)行。特殊情況下，銷插栓插入定位板后，轎廂在重力作用下插銷栓徑向受力，此時(shí)復(fù)位的摩擦力可能非常大，為了保證其順利可靠復(fù)位，可將轎廂檢修向上或者向下運(yùn)行適當(dāng)距離，待插銷栓與插銷定位板脫開后利用電機(jī)或者人為使其復(fù)位。

3 結(jié)束語

自GB 7588—2003《電梯制造與安裝設(shè)計(jì)規(guī)范》第1號修改單實(shí)行以來，各電梯制造單位紛紛設(shè)計(jì)了符合要求的防移裝置，但是絕大部分防移裝置都是以制動(dòng)器為最終制停元件，并使用自監(jiān)測系統(tǒng)定期對制停力矩進(jìn)行驗(yàn)證。若是制動(dòng)器失效，轎廂則處于不可控狀態(tài)，即使是安全回路未閉合，電梯也會因?yàn)閷χ嘏c轎廂側(cè)的重量差而移動(dòng)，導(dǎo)致剪切、擠壓等安全事故，筆者設(shè)計(jì)的防移裝置便很好地解決了以上問題，當(dāng)轎廂處于平層時(shí)，防移裝置動(dòng)作，將其可靠的、機(jī)械的通過插銷定位板固定在導(dǎo)軌上，防止了電梯因?yàn)橹苿?dòng)器失效等原因造成的電梯安全事故，由于該設(shè)計(jì)為機(jī)械式防移裝置，主要用于制動(dòng)器失效的特殊情況下的防止轎廂意外移動(dòng)保護(hù)，該設(shè)計(jì)僅為防移裝置的輔助特殊用途設(shè)計(jì)，暫未考慮電氣安全裝置失效（如人為短接層門、轎門電氣聯(lián)鎖裝置等）造成轎廂意外移動(dòng)，該情況的防移設(shè)計(jì)由電梯制造單位設(shè)計(jì)的防移裝置完成。目前，該裝置的設(shè)計(jì)已被申請實(shí)用新型專利。

[1] 溫鏡鋒，張欽承.淺析電梯轎廂意外移動(dòng)的原因[J].中國科技博覽，2015，(38)：198-198.

[2] 蔡劍雄.防止電梯轎廂意外移動(dòng)的安全保護(hù)裝置設(shè)計(jì)[J].裝備制造技術(shù)，2015，(07)：227-230.

[3] GB 7588—2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范 第1號修改單[S].

[4] 張勁.電梯制動(dòng)器狀態(tài)檢測與失效研究[J].華東科技，2016， (02)：472-472.

[5] 劉海斌，王錚.轎廂意外移動(dòng)的原因及控制方法[J].施工技術(shù)，2015，(06)：240-240.

Discussion on the Protection against Unintended Car Movement

Yang Fulong Chen Yujie Liu Yi Pan Yang Zou Haitao Liao Shanbin Wang Guo Liang Wen
(Leshan Special Equipment Supervision and Inspection Institute Leshan 614000)

According to the principle of the elevator and the characteristics of accidental movement from the car, with the working principle of mechanical locking device from machineroomless elevator and routine experience,this article designed a mechanical protection device to prevent car movement, which was helpful to the safe and reliable operation of lift, and could greatly reduce the security accident car accident caused by mobile.

Device to prevent accidental movement of the elevator car Reason analysis Design Mechanical locking device Auto-Control Brake failure

X924

B

1673-257X（2017）10-0074-03

10.3969/j.issn.1673-257X.2017.10.020

楊付龍（1988～)，男，本科，工程師，從事機(jī)電類特種設(shè)備檢驗(yàn)與老舊電梯安全評估工作。

楊付龍，E-mail：532712583@qq.com。

2017-04-20）