馬曉東

關(guān)鍵詞：電梯 轎廂上行超速保護(hù)裝置 類別 試驗(yàn)方法

電梯轎廂上行超速保護(hù)，顧名思義就是為了防止電梯上行運(yùn)行時(shí)，由于各方面的原因?qū)е码娞菟俣仁Э囟纬傻谋Ｗo(hù)。電梯上行超速時(shí)，會(huì)引起嚴(yán)重的后果，輕則損壞設(shè)備，重則引起人員傷亡。在日常電梯的檢驗(yàn)中，尤其是電梯的監(jiān)督檢驗(yàn)，一些人員往往對(duì)轎廂上行保護(hù)裝置認(rèn)識(shí)不夠深刻，不能引起足夠的重視，從而留下了事故隱患。就此，筆者根據(jù)自己對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解以及現(xiàn)場(chǎng)的檢驗(yàn)情況對(duì)轎廂上行超速保護(hù)做如下總結(jié)，僅供大家參考。

1. 關(guān)于電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置的規(guī)定

GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》中規(guī)定：曳引驅(qū)動(dòng)電梯上應(yīng)裝設(shè)符合條件的轎廂上行超速保護(hù)裝置。該裝置包括速度監(jiān)控和減速元件，應(yīng)能檢測(cè)出上行轎廂的速度失控，其下限是電梯額定速度的115%，上限是大于轎廂下行安全鉗動(dòng)作速度但不超過(guò)該動(dòng)作速度的10%，且應(yīng)能使轎廂制停，或至少使其速度降低至對(duì)重緩沖器的設(shè)計(jì)范圍。

TSG T7001-2009 《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則—曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯》中規(guī)定：當(dāng)轎廂上行速度失控時(shí)，轎廂上行超速保護(hù)裝置應(yīng)當(dāng)動(dòng)作，使轎廂制?；蛘咧辽偈蛊渌俣冉档椭翆?duì)重緩沖器的設(shè)計(jì)范圍；該裝置動(dòng)作時(shí)，應(yīng)該使一個(gè)電氣安全裝置動(dòng)作。

實(shí)際上電梯界早在1985年就討論轎廂上行超速問(wèn)題，轎廂中的乘客在向上超速時(shí)的危險(xiǎn)要比向下超速時(shí)大，因?yàn)槿说念^頂要比腳底耐沖擊能力差得多，所以電梯必須要設(shè)置上行超速保護(hù)裝置。關(guān)于上行超速保護(hù)裝置，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)規(guī)則中均被提及，所以新安裝電梯及經(jīng)過(guò)重大維修改造后的電梯必須設(shè)置轎廂上行超速保護(hù)裝置。

2. 電梯上行超速保護(hù)裝置的類型

2.1 非永磁同步電梯（采用渦輪蝸桿傳動(dòng)方式）的電梯上行超速保護(hù)裝置的類型

2.1.1非永磁同步電梯可能導(dǎo)致轎廂超速的原因

（1）制動(dòng)系統(tǒng)失效

○1電氣部分失效。GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》中規(guī)定：切斷制動(dòng)器的電流至少應(yīng)當(dāng)用兩個(gè)獨(dú)立的電梯裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)電梯停止運(yùn)行時(shí)，如果其中一個(gè)接觸器的主觸點(diǎn)未打開(kāi)，最遲到下一次運(yùn)行方向改變時(shí)，應(yīng)當(dāng)停止電梯再運(yùn)行。在實(shí)際的檢驗(yàn)過(guò)程中，手動(dòng)模擬電梯制動(dòng)器的接觸器粘連，電梯會(huì)發(fā)生向上溜車現(xiàn)象，而接觸器何時(shí)粘連是維修人員無(wú)法控制的，電氣失效必然會(huì)引起轎廂失控發(fā)生超速。

○2機(jī)械部分失效。GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》中同樣規(guī)定：所有參與向制動(dòng)論或盤施加制動(dòng)力的制動(dòng)器機(jī)械部分應(yīng)當(dāng)分兩組裝設(shè)。分兩組裝設(shè)即我們通常所說(shuō)的制動(dòng)器的雙彈簧、雙鐵芯設(shè)置。在實(shí)際的工作中，制動(dòng)器會(huì)出現(xiàn)由于閘瓦磨損導(dǎo)致制動(dòng)器的開(kāi)閘間隙過(guò)大以及需要更換制動(dòng)閘瓦的情況。當(dāng)出現(xiàn)這一情況時(shí)，由于維修人員調(diào)整制動(dòng)間隙或者更換制動(dòng)閘瓦時(shí)的疏忽而造成未擰緊制動(dòng)彈簧上螺絲所引起制動(dòng)失效造成事故常有發(fā)生。

（2）渦輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的失效

雖然渦輪斷齒的情況很少發(fā)生，在全國(guó)發(fā)生的各類電梯事故中也并未聽(tīng)說(shuō)由于渦輪蝸桿傳動(dòng)失效所發(fā)生的事故。但是，渦輪斷齒這一現(xiàn)象仍有可能發(fā)生。

（3）電機(jī)輸出軸斷軸引起的失效

經(jīng)過(guò)更換電機(jī)后的電梯，在重新安裝電機(jī)時(shí)，有可能會(huì)發(fā)生電機(jī)輸出高速軸與渦輪蝸桿低速軸不同心的情況。如果出現(xiàn)這一情況，電梯運(yùn)行時(shí)，軸端承受的扭矩要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常情況，輕則出現(xiàn)轎廂異常抖動(dòng)，重則發(fā)生斷軸引起事故。

2.1.2非永磁同步電梯上行超速保護(hù)裝置類型

針對(duì)以上所分析的有可能引起轎廂上行超速的原因，在非永磁同步電機(jī)中，常見(jiàn)的轎廂上行超速有以下兩種形式：

（1）使用夾繩器作為轎廂上行超速保護(hù)裝置。大家都知道夾繩器動(dòng)作時(shí)，是通過(guò)夾緊曳引鋼絲繩來(lái)使轎廂保持制動(dòng)或者減速，其在動(dòng)作時(shí)，通常有兩個(gè)電氣開(kāi)關(guān)動(dòng)作，一個(gè)是限速器上的上行電氣開(kāi)關(guān)，一個(gè)是夾繩器上的電氣開(kāi)關(guān)。該動(dòng)作原理滿足國(guó)標(biāo)以及規(guī)則的規(guī)定，是非永磁同步電機(jī)理想的也是廣泛采用上行超速保護(hù)裝置。

（2） 使用上行安全鉗作為上行超速保護(hù)裝置。這種設(shè)置方式常見(jiàn)日立公司生產(chǎn)的GVF系列電梯上。其原理和轎廂下行安全鉗原理一致。當(dāng)發(fā)生上行超速時(shí)，利用限速器觸發(fā)安全鉗使得安全鉗的彈性元件夾持在導(dǎo)軌上使轎廂制動(dòng)。由于配置雙安全鉗的電梯價(jià)格通常比配置夾繩器電梯的價(jià)格昂貴，所以該種方式并未得到廣泛應(yīng)用。

2.2 永磁同步電梯上行超速保護(hù)的類型

2.2.1電動(dòng)機(jī)采用封星技術(shù)的永磁同步電梯

所謂封星，即將永磁同步電梯的三相繞組短接，使電動(dòng)機(jī)內(nèi)三相繞組線形成一個(gè)獨(dú)立的電氣回路。當(dāng)運(yùn)行的曳引機(jī)因失電而停止運(yùn)行時(shí)，假使制動(dòng)器由于某種原因不能將電梯制停，電梯在原有初速度并失去驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，對(duì)重側(cè)由于重力的作用做自由落體運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而引起電梯上行超速。此時(shí)，電梯將帶動(dòng)永磁同步電機(jī)旋轉(zhuǎn)，使電動(dòng)機(jī)內(nèi)靜止的三相繞組線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這時(shí)封星接觸器已將三相繞組線短接而在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部形成了一個(gè)獨(dú)立的電氣回路，在電樞繞組回路中引起感應(yīng)電流，該電流在電動(dòng)機(jī)永磁體磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生電磁力矩，企圖帶動(dòng)電樞組隨永磁體一起旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，該力矩的反力矩作用在轉(zhuǎn)子永磁體上，力圖使轉(zhuǎn)子永磁體與釘子電樞繞組一起停止運(yùn)轉(zhuǎn)，顧是一個(gè)制動(dòng)力矩。大家都知道，平衡有兩種狀態(tài)即靜止和勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)制動(dòng)力矩與拖動(dòng)轎廂向上運(yùn)動(dòng)時(shí)的重力力矩相同時(shí)或者制動(dòng)力矩大于拖動(dòng)力矩時(shí)，在初速度的作用下，轎廂或保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或減速慢性。所以，在采用封星技術(shù)的永磁同步電機(jī)上，超速是不可能發(fā)生的，即認(rèn)為其滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2.2電動(dòng)機(jī)未采用封星技術(shù)的永磁同步電梯

該類型電梯的上行超速保護(hù)是通過(guò)斷開(kāi)限速器上的電氣開(kāi)關(guān)斷開(kāi)安全回路，同時(shí)制動(dòng)器動(dòng)作，使電梯停止運(yùn)行，避免上行超速。

3. 電梯上行超速裝置的試驗(yàn)方法

首先應(yīng)查閱電梯上行超速保護(hù)裝置的型式試驗(yàn)，其次查看驅(qū)動(dòng)主機(jī)上是否設(shè)置了上行超速保護(hù)裝置的銘牌以及銘牌上的內(nèi)容是否符合要求。再次，查看電梯控制柜內(nèi)是否有生產(chǎn)廠家提供的上行超速保護(hù)試驗(yàn)方法。當(dāng)控制柜內(nèi)未張貼上行超速保護(hù)試驗(yàn)的方法時(shí)，可采取如下方法：

3.1非永磁同步電機(jī)的上行超速保護(hù)試驗(yàn)方法

3.1.1 采用夾繩器作為上行超速保護(hù)的試驗(yàn)方法

一般采用夾繩器作為上行超速保護(hù)裝置有兩種形式。一種是機(jī)械式，一種是電氣式。機(jī)械式即是采用雙向限速器通過(guò)向上運(yùn)動(dòng)的棘爪卡住棘輪，進(jìn)而帶動(dòng)拉升鋼絲繩拉動(dòng)夾繩器上的頂桿裝置使夾繩器動(dòng)作。電氣式即是采用電磁鐵、電磁繼電器、安全開(kāi)關(guān)配合使用，該方式的夾繩器使用單向限速器，但必須設(shè)置兩個(gè)電氣開(kāi)關(guān)。當(dāng)上行超速時(shí)，上行安全開(kāi)關(guān)動(dòng)作，電磁繼電器失電，電磁體失電使得夾繩器動(dòng)作。對(duì)于機(jī)械式夾繩器，其試驗(yàn)方法和進(jìn)行限速器—安全鉗聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)一致，即人為動(dòng)作限速器上行棘爪，觀察夾繩器動(dòng)作情況。對(duì)于電氣式夾繩器，人為動(dòng)作上行安全開(kāi)關(guān)，觀察夾繩器動(dòng)作情況。

3.1.2 采用上行安全鉗作為上行超速保護(hù)的試驗(yàn)方法

采用該裝置的試驗(yàn)同進(jìn)行下行限速器—安全鉗聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)一致，這邊不做過(guò)多贅述。

3.2永磁同步電梯的上行超速保護(hù)試驗(yàn)方法

對(duì)于永磁同步電梯，首先應(yīng)判斷該臺(tái)電梯電動(dòng)機(jī)封星與否?？梢圆殚嗠姎庠韴D。在電氣原理圖未標(biāo)識(shí)的情況下，可將電梯開(kāi)至井道底部，人為進(jìn)行松閘溜車試驗(yàn)。當(dāng)電梯以慢速向上運(yùn)行時(shí)，即該臺(tái)電梯采用了封星技術(shù)。當(dāng)電梯飛車時(shí)，即該臺(tái)電梯未采用封星技術(shù)。

3.2.1 采用封星技術(shù)永磁同步電梯的上行超速保護(hù)試驗(yàn)方法

采用封星技術(shù)的電梯，只需確定其封星功能，具有了封星功能，即認(rèn)為其符合上行超速保護(hù)功能。

3.2.2對(duì)于未采用封星技術(shù)永磁同步電梯的上行超速保護(hù)試驗(yàn)方法

對(duì)于該類型的電梯，人為將電梯開(kāi)至井道底部，將電梯切換至檢修狀態(tài)，人為捅住運(yùn)行接觸器與抱閘接觸器的主觸頭，模擬該兩個(gè)接觸器粘連。此時(shí)，電梯向上快速運(yùn)行，觀察限速器安全開(kāi)關(guān)是否動(dòng)作以及制動(dòng)器是否能可靠制停電梯。

4. 結(jié)語(yǔ)

在本文中，筆者分析了轎廂上行超速的可能性以及轎廂上行超速保護(hù)裝置類型以及試驗(yàn)方法，在一般情況下，檢驗(yàn)人員應(yīng)遵守廠家提供的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)。以上所列方法只是通過(guò)與大家共同探討，以期對(duì)上行超速保護(hù)裝置有個(gè)更全面的了解。

5. 參考文獻(xiàn)：

[1] GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》

[2]《淺談電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置的設(shè)置》徐華忠

[3]《封星技術(shù)在永磁同步曳引機(jī)中的應(yīng)用》劉中華