電梯限速器測試方法分析綜述

冷慶虎，周葉平，毛錦榮

（江西省特種設備檢驗檢測研究院，江西 南昌 330096）

按照GB/T7024-2008《電梯、自動扶梯、自動人行道術語》中4.68限速器的定義：當電梯的運行速度超過額定速度一定值時，其動作能切斷安全回路或進一步導致安全鉗或上行超速保護裝置起作用，使電梯減速直到停止的自動安全裝置。在GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規范》的9.9中對限速器提出了如下要求：操縱轎廂安全鉗的限速器的動作應發生在速度至少等于額定速度的115%。但應小于下列各值：①對于除了不可脫落滾柱式以外的瞬時式安全鉗為6.8m/s；②對于不可脫落滾柱式瞬時式安全鉗為1m/s；③對于額定速度小于或等于1m/s的漸進式安全鉗為1.5m/s；④對于額定速度大于1m/s的漸進式安全鉗為m/s)。根據《質檢總局關于2014、2015、2016、2017年全國特種設備安全狀況情況的通報》中數據顯示，2017年全國電梯總量達562.7萬臺，全年發生在電梯事故56起，死亡人數41人。雖然比起全國特種設備萬臺事故率、全國特種設備萬臺死亡率比較低，但是每起事故的死亡率卻達到73.2%，2014至2017年電梯每萬臺電梯事故率、事故死亡率、每起事故死亡率如圖1所示，從圖中可見每萬臺事故率和事故死亡率有逐年降低的趨勢，但是每起事故的死亡率卻有逐年上升的趨勢。每次電梯傷亡事故并不一定與電梯限速器有關，但是電梯因失速導致的事故與限速器有著緊密的聯系。作為保障電梯安全的最后一道“生命線”限速器，其作用是當電梯在失速情況下能及時的觸發電氣和機械裝置，實現制動器動作和安全鉗可靠抱住導軌，使電梯可靠制停，避免電梯轎廂失速墜落或者發生沖頂事故，可見測試限速器是否能夠按照GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規范》中9.9規定的速度范圍內電氣和機械開關動作顯得尤為重要。2017年10月1日已實施的TSG T7001-2009《電梯監督檢驗和定期檢驗規則——曳引與強制驅動電梯》第2號修改單附件A的2.9（4）中對限速器作出了明確規定：“受檢電梯的維護保養單位應當每2年(對于使用年限不超過15年的限速器)或者每年(對于使用年限超過15年的限速器)進行一次限速器動作速度測試，測試結果應當符合要求”，這其中要求測試人員的檢驗方法是：“審查限速器動作速度校驗記錄，對照限速器銘牌上的相關參數，判斷測試結果是否符合要求；對于額定速度小于3m/s的電梯，檢驗人員還需每2年對維護保養單位的校驗過程進行一次現場觀察、確認”。從電梯檢驗規則的修改上可見國家相關職能部門對電梯限速器校驗工作的重視程度。現場確認實施過程中發現多種不同的現場測試設備及測試方法，為更好的掌握限速器的測試技術及檢驗人員準確做出現場確認結論，本文對當前常見的限速器檢測技術方法及現場限速器測試工作存在的問題進行分析，一定程度上為電梯限速器的測試工作提供技術支撐。

圖1 2014～2017年每萬臺電梯事故率、事故死亡率、每起事故死亡率柱狀圖

1 限速器測試方法分類

當前電梯限速器的測試工作主要由電梯制造單位、維護保養單位、檢驗機構、型式試驗機構廣泛開展，盡管該項測試工作已全面開展，但是由于當前限速器的形式多樣，檢測方法方式不一，且業界目前為止還未達成測試方式上的一致，因此出現了很多不同的電梯限速器測試設備。根據限速器測試場地方式可劃分為專用檢驗臺測試和在用電梯現場測試，前者測試方法廣泛用于限速器生產單位組裝、調試、檢驗的校驗，后者則適用檢驗機構工作者現場測試電梯限速器。

1.1 專用檢驗臺檢測

限速器檢驗臺測試是電梯行業開展時間比較長的一種測試方式，該測試方法需要事先將限速器放置于專用檢測臺上模擬運行，并進行校驗調試，完畢后設置標識封記。專用檢測臺存在測試的限速器額定速度范圍廣、測試前的準備工作充分、測試設備維護簡單、測試精度較高等優點。但由于檢測前必須將限速器單獨從電梯設備上拆卸下來，安置在專用測試臺上，而在用電梯其限速器分布散，若將限速器運輸至檢測臺，一方面該電梯需要在檢測時間段內停止使用或者替換備用限速器，給使用單位帶來了停梯的困擾和經濟上的負擔，另一方面運送過程無形中增加了測試成本。為應對上述問題，限速器的現場測試技術應運而生。

1.2 限速器的現場測試技術

現場測試則只需將限速器鋼絲繩從繩輪上脫離，用驅動裝置驅動繩輪轉動，模擬限速器正常工作時運轉方式進行運轉，當速度達到一定值時電氣機械開關先后動作完成測試，測試儀通過傳感器捕捉電氣機械動作時的節圓速度或者繩輪轉動時的角速度。由于限速器的現場測試方法存在多樣性，各個測試單位的作業指導書也存在多樣性。目前現場測試設備應用較廣、應用時間較長的檢測儀器有安徽中科公司開發研制的XC-3型系列電梯限速器測試儀及由拉特激光技術開發有限公司開發的DXC-B型電梯限速器測試儀等。以上兩家公司研制的測試設備在測試開始前都需要預先設置限速器繩輪上的節圓直徑或者周長，并且節圓周長或者節圓直徑是一個至關重要的參數，其誤差將直接影響限速器測試結果的精度，而現場測量節圓周長或者節圓直徑總是會存在不確定的困難，比如現場測量需要的空間、光照度以及限速器鋼絲繩上油污等影響因素。上述儀器在測試前，都必須將限速器鋼絲繩從限速器繩輪上脫離，脫離鋼絲繩的工作量可達整個測試工作的50%，特別是高層電梯，由于限速器鋼絲繩本身的自重導致提拉鋼絲繩困難。常見脫離鋼絲繩的方法有：底坑中人為松開限速器張緊裝置；在限速器上行端用大力鉗夾緊限速器鋼絲繩，電梯檢修上行點動運行致使鋼絲繩脫離繩輪；整個鋼絲繩脫離工作當前沒有統一的作業規范，僅憑現場測試人員經驗進行操作，這無形中增加了測試人員的工作風險，已經出現某些不規范的動作給測試人員帶來了一定的人身傷害。

針對XC-3、DXC-B等類型電梯限速器測試儀攜帶和測量的不方便，相關科研單位研發了操作性更強的新型電梯限速器測試儀EC-900型電梯限速器測試儀。EC-900型電梯限速器測試儀采用測速輪跟隨限速器繩輪旋轉，通過測試速度輪進行速度的采集，節省了安裝速度檢測傳感器的時間；同時采用鋰電池對測試設備供電，省去了測試現場長距離接電的不便；測試時只需要將測速輪靠近限速器繩輪跟隨轉動就可以測試。但EC-900電梯限速器測試儀只能準確測量出限速器的電氣動作速度，雖然也能捕捉到的機械動作反饋的信號，但是明顯該反饋已經是過了峰值（最大值）以后減速時的值。原因是機械傳動過程需要時間，等捕捉到機械動作狀態已經是滯后了，有時測試出的機械值比電氣動作速度值還小。

EC-900電梯限速器測試儀使用的局限性及誤差產生分析：產生誤差的原因是EC-900電梯速度測試儀的測速輪與限速器繩輪的節圓不匹配，要靠人工手持測速輪對準限速器繩輪的節圓直徑，測試過程中對準位置難度大，即使對準手持也容易移位，造成測量誤差大、精度低，甚至引起誤判。局限性是現有的EC-900電梯速度測試儀的測速輪的尺寸受到限制，導致測試輪無法放到被測限速器的繩輪輪槽中進行測試，尤其是雙向限速器的情況比較突出，因而會存在有的限速器是無法在現場進行測試的。

2 結語

以上專用檢驗臺測試和在用電梯現場測試兩種技術都已經應用很多年，盡管專用檢驗臺技術很成熟，但是并不很好的適用于在用電梯限速器的測試。現場測試技術目前面臨的最大困難在于限速器鋼絲繩脫槽過程繁瑣耗時過長，操作過程中還存在一定的風險。鑒于當前在用電梯龐大的基數，因此很有必要開發出一種不用脫離限速器鋼絲繩就能測試的設備，或者在限速器設計結構上進行修改，從而達到快捷簡便的測試。