盧蘭蘭，何 明，溫雪兵，張 淼LU Lan-lan, HE Ming, WEN Xue-bing, ZHANG Miao（.廊坊凱博建設(shè)機(jī)械科技有限公司，河北 廊坊 06500；.中國(guó)建筑科學(xué)研究院 建筑機(jī)械化研究分院，河北 廊坊 065000）

施工升降機(jī)失電狀態(tài)平層措施研究

盧蘭蘭1，何 明2，溫雪兵2，張 淼2
LU Lan-lan, HE Ming, WEN Xue-bing, ZHANG Miao
（1.廊坊凱博建設(shè)機(jī)械科技有限公司，河北 廊坊 065001；2.中國(guó)建筑科學(xué)研究院 建筑機(jī)械化研究分院，河北 廊坊 065000）

[摘 要]針對(duì)在正常供電突然中斷時(shí)，施工升降機(jī)處于失電狀態(tài)的情況下，根據(jù)不同工況下運(yùn)行的施工升降機(jī)，研究相應(yīng)的解決方案。

[關(guān)鍵詞]施工升降機(jī)；UPS技術(shù)；手動(dòng)下放；平層

高層鐵塔、煙囪和各類電塔在役施工升降機(jī)隨使用時(shí)間增長(zhǎng)，遇到的各類問(wèn)題也逐步體現(xiàn)，其中最令操作者頭疼的就是施工升降機(jī)供電中斷。一般情況下，異形施工升降機(jī)都備有兩套供電系統(tǒng)，在運(yùn)行中突然失電切換到備用電源即可。但不排除在特殊情況下備用電源也處于斷電狀態(tài)，如此時(shí)施工升降機(jī)正處于高空作業(yè)，需要一套相應(yīng)的措施，將施工人員安全運(yùn)送至地面或安全平臺(tái)。以下針對(duì)在正常供電突然中斷時(shí)，施工升降機(jī)處于失電狀態(tài)的情況下，根據(jù)不同工況下運(yùn)行的施工升降機(jī)，研究相應(yīng)的解決方案。

1 備用電源方案

這里所說(shuō)的備用電源，和施工升降機(jī)可自由切換的備用供電電源不同，而是UPS不間斷電源。UPS技術(shù)最早使用在微型電子產(chǎn)品上，最為常見(jiàn)的是電腦UPS電源。目前UPS技術(shù)在民用電梯上的應(yīng)用已經(jīng)較為普及，但在施工升降機(jī)上使用卻較為少見(jiàn)，這主要是因?yàn)槭┕ど禉C(jī)和民用電梯處于兩種完全不同的工況。

由于一般民用電梯的運(yùn)行方案是由曳引機(jī)驅(qū)動(dòng)，是一個(gè)定滑輪式結(jié)構(gòu)。由鋼絲繩帶動(dòng)轎廂和配重上下運(yùn)行。配重重量一般為電梯空載重量加上額定載荷0.4～0.5倍重量，整機(jī)功率較小，電梯在供電中斷情況下，要求UPS能提供足以讓電梯向省力方向（根據(jù)載荷和配重布置）向上或向下運(yùn)行至最近樓層，一般是3～5m，最大也不會(huì)超過(guò)10m；而一般施工升降機(jī)載重量大，并且很少設(shè)置配重，整機(jī)功率較大，而且層間距離（煙囪或電力鐵塔用）一般在40m左右，有的超高層煙囪或其他超高層建筑用施工升降機(jī)層間距離超過(guò)50m。因此在UPS電容量要求上，施工升降機(jī)要遠(yuǎn)大于民用電梯。

因?yàn)槭┕ど禉C(jī)的使用環(huán)境相對(duì)民用電梯來(lái)說(shuō)惡劣很多，也不像民用電梯都配置了機(jī)房，從目前我們?cè)谝鄣呐鋫銾PS不間斷電源的施工升降機(jī)反饋的信息來(lái)看，施工升降機(jī)UPS方案除了技術(shù)上要求比較高之外，還需考慮空間限制及其他多方面參數(shù)的匹配，使用成本相對(duì)較高。正是由于施工升降機(jī)使用條件的限制，使得UPS技術(shù)方案在實(shí)際使用中并不常見(jiàn)。目前這種方案使用較多的地方是施工升降機(jī)相對(duì)運(yùn)行行程較小、速度慢、載荷輕的設(shè)備上。

2 手動(dòng)下放方案

施工升降機(jī)手動(dòng)下放方案使用機(jī)械摩擦的原理，通過(guò)手動(dòng)操作，將施工升降機(jī)下放至作業(yè)面下方最近的安全平臺(tái)。這種施工升降機(jī)在斷電狀態(tài)下的處理方案幾乎適用于所有齒輪齒條式施工升降機(jī)，其操作方式也比較簡(jiǎn)單。以三傳動(dòng)的施工升降機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為例，如斷電狀態(tài)下需要將主機(jī)從高空下放至地面，只需安裝操作說(shuō)明將其中兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元的剎車完全打開(kāi)，再通過(guò)控制第三個(gè)驅(qū)動(dòng)單元的制動(dòng)器來(lái)平衡主機(jī)自重，控制吊籠下降即可。手動(dòng)下放方案不僅可以用在作業(yè)中斷電的情況下，也適用于在施工升降機(jī)故障無(wú)法正常運(yùn)行的情況下。

這種操作方式要求操作人員必須站在吊籠頂部作業(yè)，優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)人處于轎頂時(shí)視野廣闊，能較好控制主機(jī)的下放速度。但是當(dāng)施工升降機(jī)處于能見(jiàn)度較低的環(huán)境下，或者作業(yè)人員因?yàn)槭芟蘅臻g恐高而不敢站在籠頂位置時(shí)，就需要設(shè)計(jì)一套特殊的專用手動(dòng)釋放裝置，將施工升降機(jī)下放至下方最近平層處。

以煙囪檢修專用施工升降機(jī)為例，如遇到供電中斷情況（電廠斷電情況雖屬罕見(jiàn)，但并不排除存在的可能性），由于煙囪內(nèi)部照明系統(tǒng)的斷電會(huì)導(dǎo)致人體視覺(jué)沖擊，如此時(shí)處于吊籠頂部操作，視覺(jué)適應(yīng)可能需要很長(zhǎng)時(shí)間，而且煙囪應(yīng)急照明也不足以讓人看清周圍事物。如果此時(shí)操作人員能在吊籠內(nèi)操作施工升降機(jī)下行至安全平臺(tái)，除了安全方面的外在因素，施工升降機(jī)內(nèi)的應(yīng)急照明也會(huì)增加人員的內(nèi)在安全感。

斷電狀態(tài)下在吊籠內(nèi)部操作施工升降機(jī)下放需要解決的最大難題是下放速度控制，因?yàn)榈趸\內(nèi)不像在吊籠頂部視野開(kāi)闊，對(duì)于相對(duì)速度的判斷也不會(huì)太準(zhǔn)確，稍有不慎下放過(guò)快，防墜落安全器就會(huì)動(dòng)作，只能等待供電正常后施工升降機(jī)上行安全器復(fù)位。根據(jù)驅(qū)動(dòng)單元的工作原理，研制一套新型的手動(dòng)釋放裝置，在減速機(jī)端部增加一套勻速旋轉(zhuǎn)裝置，通過(guò)調(diào)整勻速器的工作參數(shù)，將手動(dòng)下放時(shí)的速度調(diào)整在施工升降機(jī)正常下行速度和防墜落安全器的動(dòng)作速度之間，從而使施工升降機(jī)正常下行時(shí)不受勻速器影響，手動(dòng)下放時(shí)勻速器正常工作而防墜落安全器不會(huì)動(dòng)作。

2.1 手動(dòng)釋放裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述

手動(dòng)釋放裝置是一種施工升降機(jī)勻速下放裝置，由勻速器和釋放機(jī)構(gòu)兩部分組成。

釋放機(jī)構(gòu)包括手柄、拉線、頂板和限位碰塊（圖1），頂板一端與施工升降機(jī)制動(dòng)器的摩擦盤(pán)頂觸連接，頂板的另一端連接拉線，拉線中部由支架徑向定位，拉線的另一端與拉桿鉸接在角形連接板的直角部位，連桿的另一端與手柄的中部通過(guò)鉸軸鉸接在角形連接板的另一角部，手柄根部的旋轉(zhuǎn)軌跡上設(shè)有一固定于地面層站的限位碰塊。釋放機(jī)構(gòu)操作端設(shè)置在吊籠內(nèi)部。

圖1 手動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖

勻速器（圖2）與施工升降機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)輸出端上的減速器連接，勻速器的外殼通過(guò)軸承連接在減速器的輸出軸上，外殼內(nèi)有一與減速器的輸出軸鍵連接的軸套，軸套的兩外側(cè)連接有兩個(gè)對(duì)稱的蝶簧，兩蝶簧外側(cè)連接有一對(duì)摩擦片，摩擦片與外殼之間留有平行間隙，且為制動(dòng)摩擦接觸關(guān)系，外殼的端部由緊固件連接有罩蓋。

圖2 勻速器結(jié)構(gòu)圖

2.2 手動(dòng)釋放裝置的工作原理

施工升降機(jī)操作人員在吊籠內(nèi)向下搬動(dòng)手柄，通過(guò)拉線將頂板的一段拉動(dòng)，頂板的另一端將頂起制動(dòng)器的摩擦盤(pán)，從而將制動(dòng)器釋放，失去制動(dòng)后吊籠在自重的作用下將下行。當(dāng)?shù)趸\在到達(dá)地面層站時(shí)，手動(dòng)釋放裝置將碰到該裝置相對(duì)應(yīng)的限位碰塊，從而將手柄復(fù)位，制動(dòng)器重新閉合，吊籠制停。

當(dāng)?shù)趸\在手動(dòng)釋放過(guò)程中速度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，勻速器將起作用，使吊籠的速度不再增加，保持在勻速狀態(tài)，直到不再搬動(dòng)手柄，制動(dòng)器重新制動(dòng)時(shí)止。勻速器安裝在減速器軸上，正常工作時(shí)，勻速器隨吊籠吊籠運(yùn)行處于隨動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)?shù)趸\運(yùn)行速度達(dá)到勻速器限定的參數(shù)時(shí)，在離心力的作用下摩擦片將與外殼接觸產(chǎn)生制動(dòng)力，限制吊籠運(yùn)行速度增大，使吊籠在勻速器設(shè)定的速度下運(yùn)行。勻速器設(shè)定的速度可通過(guò)調(diào)節(jié)蝶簧來(lái)控制大小。在施工升降機(jī)做墜落實(shí)驗(yàn)時(shí)，將定制的定位器裝入勻速器中，定位器將限制摩擦片運(yùn)動(dòng)，使其無(wú)法與外殼接觸，此時(shí)勻速器將不起作用，保證墜落試驗(yàn)正常進(jìn)行。墜落試驗(yàn)結(jié)束后，施工升降機(jī)正常工作時(shí)應(yīng)將卡爪取出。

2.3 手動(dòng)釋放裝置的試用效果

手動(dòng)釋放裝置是應(yīng)用在施工升降機(jī)上的一種安全保護(hù)裝置，是當(dāng)施工升降機(jī)出現(xiàn)供電故障，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)無(wú)法工作時(shí)，將施工升降機(jī)的主機(jī)部分（吊籠）按照設(shè)定的速度勻速下放到地面或停層處，從而防止人員被困。根據(jù)試驗(yàn)條件要求，在施工升降機(jī)運(yùn)行至高空后斷電，操作手動(dòng)釋放裝置能將施工升降機(jī)平穩(wěn)下放至平層或地面圍欄位置。

3 結(jié) 語(yǔ)

使用UPS備用電源或者吊籠手動(dòng)釋放裝置都是為施工升降機(jī)安全施工而設(shè)計(jì)的人性化技術(shù)方案，目的是擺脫在施工升降機(jī)故障狀態(tài)時(shí)人員只能沿電梯導(dǎo)軌爬行至地面的困境，也能在極大程度上緩解人員因被困施工升降機(jī)而產(chǎn)生的恐慌心理。手動(dòng)釋放裝置是一種純機(jī)械式結(jié)構(gòu)，其安全性和可靠性較高，使用較為普及。隨著電氣化技術(shù)的不斷進(jìn)步，UPS技術(shù)將得到很大的發(fā)展，未來(lái)使用前景廣闊。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 何 明，田國(guó)承，何勸云，等．mini施工升降機(jī)設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].建筑機(jī)械化，2010，(6)：46-48.

(編輯 賈澤輝）

［中圖分類號(hào)］TH211+.6

［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］B

［文章編號(hào)］1001-1366(2015)05-0041-03

［收稿日期］2015-03-06

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