電梯限速器常見問題及校驗技術創新

譚凱，徐義

（湖北特種設備檢驗檢測研究院，武漢430000）

1 引言

電梯在出現斷繩、超速等問題后，電梯安全鉗和限速器可以為電梯轎廂提供有效的安全防護，因此，電梯安全鉗和限速器是電梯驗收、定檢階段必須要檢驗的重要項目[員]。通常情況下，安全鉗與限速器都是聯動效應，出現問題的原因是多方面的。為了避免電梯安全裝置的安全隱患問題，探究電梯限速器的常見問題以及相關校驗技術尤為重要。

2 常見限速器-安全鉗問題

2.1 限速器失效

出現電梯限速器失效的原因是多方面的。限速器的張緊輪的鋼絲繩長度過長，會出現拖地、打滑的問題；在進行限速器超速工作設置中，設定值高于整定設計值，當電梯在進行超速運行過程中，限速器的作用難以發揮；一些老舊電梯長期使用后，缺少有效的維護和保養，容易造成限速器彈簧不起作用，這就給限速器的速度變化起到了影響，在磨損的輪槽中，出現鋼絲繩打滑的現象。同時，維護不當的限速器裝置容易生銹，這也導致電梯的電氣觸電或者機械動作不能正常運行，同時也會增加甩塊的阻力，造成限速器失效[圓]。此外，還有一些人為原因造成限速器不起作用，如限速器的誤裝。

2.2 鋼絲繩提拉力不足

當限速器的鋼絲繩伸長情況下，容易造成張緊裝置觸地，導致鋼絲繩出現張力不足打滑的問題。日常在進行維護和校驗的過程中，一定要確認電氣開關是否能夠在有效運行行程內保持張緊重塊離地距離。此外，電梯限速器的輪制動部件都屬于磨損部件，一旦不及時進行日常維護，也會造成鋼絲繩提拉力不足的問題。

2.3 限速器動作速度無法滿足要求

由于限速器的彈簧長時間進行反復伸縮，導致動作速度發生變化。同時，電氣安全裝置出現動作間隙設置不合理的問題，也是導致限速器不能在機械部位之間正常動作。此外，大量的雜物和油污也會給轉動部件帶來較大的阻力，導致離心甩動部分動作不準確或者不靈活，不能滿足要求。

2.4 限速器-安全鉗聯動試驗后導軌損壞

當限速器或者安全鉗動作時超過范圍，就會使得安全鉗對導軌摩擦過大，造成導軌變形。同時，安全鉗的部件中出現過多的油污和雜物，也會造成導軌受損，不能使得楔塊在拉臂松開后自動復位。此外，其聯動故障原因可能是部件設計制造質量問題、限速器安全鉗安裝調試匹配性不好、使用過程中未正常保養導致裝置部件因磨損、銹蝕、疲勞等情況引起動作速度參數改變或功能減弱。因此，對檢測這一聯動安全系統的功能是否正常顯得尤為重要。

3 電梯限速器校驗儀的技術創新

為了避免上述校驗過程中的問題，需要對電梯限速器的校驗技術進行創新。目前，電梯限速器校驗儀在電梯的檢驗檢測中被廣泛使用，該速度傳感器組件是通過將殼體設置為多個連接段，且在橫向上可調節，以使得殼體在橫向上的長度可伸縮，殼體轉動安裝于底板上，使傳感器頭可置于不同的位置，以方便現場的電梯限速器校驗并提高工作效率。

3.1 技術領域

本技術創新涉及一種新型的速度傳感器，是電梯限速器速度校驗技術領域。

3.2 技術背景

電梯限速器能夠反映電梯轎廂或對重的實際運行速度，當電梯的運行速度達到或超過設定的極限值（一般為電梯額定速度的115%）時，限速器停止轉動，并借助繩輪中的摩擦力（或夾繩機構）提拉起安裝在轎廂梁上的連桿機構，連桿機構提拉起安全鉗楔塊，使安裝在轎廂底的安全鉗強行夾持住電梯導軌，使轎廂強行制停在導軌上，同時，限速器和安全鉗通過機械動作發生信號，切斷電梯控制電路，使電梯失電制動[3]。由此可見，電梯限速器安全鉗聯動系統是在電梯因故障超速行駛時保障乘客人身安全的關鍵安全裝置。然而在實際檢驗過程中，經常會發生安全鉗和限速器試驗均合格，但限速器和安全鉗的聯動試驗卻失效的現象，這使得電梯日常運作存在很大的安全隱患。

3.3 具體技術內容

3.3.1 結構特點

根據電梯限速器安全鉗聯動試驗時限速器鋼絲繩的結構，對鋼絲繩的提拉力進行分析，結合靜摩擦力和滑動摩擦力的理論，來確定限速器的最大提拉力的范圍，為拉壓力傳感器的最大測力范圍和參數來提供依據。

3.3.2 技術分析

技術分析從以下幾方面進行：

員）放大電路。本機構設計的差分放大器，能夠放大微弱的電信號，同時根據安全繩產生的提拉力范圍，來選擇適合的放大芯片，產生的信號可以反映在線性放大區域。

圓）源低通濾波電路。選用高精度有源低通濾波器，抑制無用頻率信號，防止電磁干擾的影響，在具體設計中，采用先進的Multisim 8 仿真軟件和歸一化方法結合設計出有源低通濾波器的電路，根據設計實際需要，選擇合適的電阻、電容和集成運算放大器。

猿）高速采樣和AD 轉換電路。在項目設計中，采用高速FET 輸入儀器運算放大器和四輸入高速16 位AD 轉換器作為高速輸入通道，保證在過程中采集到足夠的樣本數據，根據設計需要，選擇高精度合適的AD 轉換芯片。

源）CPU 的選型和設計。實時運算處理量，要求有一個高速、高容量的中央處理器在系統主控CPU 運行的同時，獨立地進行動態小波分析計算，并適時地與主控CPU 進行數據交換。因此，在此項技術創新項目中，采用40MHz 時鐘頻率微處理器作為主控CPU，采用144kb 內存高速微處理器作為運算CPU，雙CPU 結構并行工作以保證測量數據處理的高速實時性。

緣）軟件控制設計。軟件控制設計采用系統集成化設計，采用Labview 進行整體控制系統設計，根據測試需要，控制測試系統在限速器繩提拉力達到35N 時，即開始記錄測試數據。運用Labview，根據自己的需要靈活地進行各個功能模塊的組合，將所有的儀器控制信息均集中在軟件模塊中，可以采用多種方式顯示采集的數據、分析的結果和控制過程，可實時、直接地對數據進行編輯，也可通過計算機總線將數據傳輸到存儲器，利用計算機強大的圖形用戶界面（GUI），用計算機直接讀數。根據工程的實際需要，使用人員可以通過軟件編程或采用現有分析軟件，實時、直接地對測試數據進行各種分析與處理。

4 技術實施情況總結

收集拉壓力傳感器在不同安裝位置的測試結果數據，并對數據進行分析，確定最佳安裝位置范圍。收集拉壓力傳感器在不同安裝力道下的測試結果數據，并對數據進行分析，確定最佳安裝力道。在安裝的時候，用固定扭力值設定的扭力扳手固定拉壓力傳感器，確保所有的安裝都在同一力道下，減少誤差。拉壓力傳感器數據傳遞過程中，電磁干擾對檢測結果影響的消除。為消除電磁干擾的影響，在拉壓力傳感器和數據接收器之間的連接線，采用高可靠的電磁屏蔽線，可較好地去除電磁干擾的影響。