尤增猛 宋陽(yáng)
摘要:緩沖器是電梯的重要安全部件之一,當(dāng)電梯轎廂發(fā)生蹲底或沖頂時(shí)起保護(hù)作用。本文針對(duì)《電梯型式試驗(yàn)規(guī)則》(TSG T7007-2016)施行以來(lái),有關(guān)緩沖器選型與其型式試驗(yàn)證書(shū)中標(biāo)明的適用參數(shù)范圍和配置的問(wèn)題,提出自己的見(jiàn)解和看法。
關(guān)鍵詞:緩沖器;限速器; 上行超速保護(hù)裝置; 最大允許撞擊速度
一、緩沖器與其他安全部件
緩沖器作為電梯的重要安全部件之一,其原理是將轎廂的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成彈性勢(shì)能等,以降低轎廂的速度,達(dá)到保護(hù)乘客或者設(shè)備的作用。當(dāng)電梯發(fā)生制動(dòng)器失效、懸掛裝置斷裂等,而限速器—安全鉗或上行超速保護(hù)裝置不能可靠動(dòng)作,導(dǎo)致轎廂運(yùn)行超過(guò)端站時(shí),轎廂或者對(duì)重撞擊緩沖器而減速,降低電梯因沖頂或者蹲底對(duì)乘客造成的危害程度。
限速器是電梯的安全保護(hù)裝置。它隨時(shí)監(jiān)測(cè)控制著轎廂的速度,當(dāng)出現(xiàn)超速度情況時(shí),即電梯額定速度的115%時(shí),限速器安全鉗裝置迅速將電梯轎廂制停在導(dǎo)軌上,并保持靜止?fàn)顟B(tài),從而避免發(fā)生人員傷亡及設(shè)備損壞事故轎廂上行超速保護(hù)裝置是可以有效防止轎廂上行超出預(yù)定速度時(shí)而沖頂事故的重要部件。電梯上行超速時(shí),會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果,因此電梯必須安裝上行超速保護(hù)裝置來(lái)減少或消除此類(lèi)事故的發(fā)生。
二、關(guān)于非線性蓄能型緩沖器選型案例分析
下表是某電梯制造單位選用的某型號(hào)緩沖器型式試驗(yàn)證書(shū)標(biāo)明的適用參數(shù)范圍和配置表。(轎廂和對(duì)重緩沖器型號(hào)和規(guī)格相同,電梯的額定速度為v=1m/s,額定載重量800kg。)
對(duì)于非線性蓄能型緩沖器,GB 7588《電梯制造與安裝安全規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)GB7588)的10.4.1.2.1有以下要求:
(1)當(dāng)裝有額定載重量的轎廂自由落體并以115%額定速度撞擊轎廂緩沖器時(shí),緩沖器作用期間的平均減速度不應(yīng)大于1gn;
(2)2.5gn以上的減速度時(shí)間不大于0.04s;
(3)轎廂反彈的速度不應(yīng)超過(guò)1m/s;
(4)緩沖器動(dòng)作后,應(yīng)無(wú)永久變形。
(一)緩沖器最大撞擊速度要求
由于限速器電氣開(kāi)關(guān)的動(dòng)作速度,根據(jù)GB7588要求“達(dá)到限速器動(dòng)作之前”,但提前多少?zèng)]有明確,一般設(shè)計(jì)中,電氣開(kāi)關(guān)的動(dòng)作速度下限應(yīng)保證不小于1.15v。
由上述計(jì)算所得可以出,對(duì)于表中該制造單位選型的限速器機(jī)械動(dòng)作下行速度1.41m/s,符合1.15m/s≤v1≤1.5 m/s
電氣動(dòng)作上行速度:1.15m/s< 1.26m/s<1.315m/s
電氣動(dòng)作下行速度:1.15m/s< 1.35m/s<1.315m/s動(dòng)作速度范圍符合相關(guān)規(guī)定要求。
根據(jù)表1與表2的數(shù)據(jù)不難看出,雖然制造單位在選型時(shí)充分考慮限速器的動(dòng)作速度的合理范圍,但是卻沒(méi)有考慮緩沖器的最大撞擊速度的速度要求:
緩沖器最大撞擊速度 va=1.15m/s
限速器機(jī)械動(dòng)作速度 v1=1.41 m/s
限速器電氣動(dòng)作下行速度 v2=1.35m/s
比較可知在1.15m/s~1.35m/s速度區(qū)間范圍內(nèi),即限速器下行電氣開(kāi)關(guān)未動(dòng)作,而電梯運(yùn)行速度未減速到其轎廂緩沖器最大撞擊速度之下時(shí)發(fā)生蹲底工況,在這種工況下,限速器安全鉗系統(tǒng)和緩沖器都沒(méi)有發(fā)生“安全保護(hù)行為”,從而失去其安全裝置的設(shè)置意義。
(二)與上行超速保護(hù)裝置的參數(shù)對(duì)比
根據(jù)GB7588中9.10對(duì)轎廂上行超速保護(hù)裝置相關(guān)之規(guī)定:
“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9.9.3規(guī)定的速度,并應(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?!?/p>
因此除使用對(duì)重安全鉗外,轎廂上行超速保護(hù)裝置的速度范圍ve:1.15v≤ve≤1.5v1。
其中:v是電梯額定速度,v1是轎廂側(cè)限速器動(dòng)作速度,ve是制停元件在曳引輪制動(dòng)器時(shí)轎廂側(cè)限速器上行電氣動(dòng)作速度。
由表2可知:限速器電氣動(dòng)作上行速度v3=1.26m/s即轎廂上行超速保護(hù)裝置動(dòng)作觸發(fā)時(shí)的下限速度。其中:v=1.0m/s v1=1.41m/s。
計(jì)算可知:1.15m/s< ve=1.26m/s<2.11m/s符合相關(guān)技術(shù)要求。
由上可得,轎廂上行超速保護(hù)裝置的動(dòng)作速度要求選型符合設(shè)計(jì)規(guī)范和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),但是對(duì)比轎廂側(cè)限速器–安全鉗與轎廂緩沖器的之間相關(guān)選型可以得出類(lèi)似問(wèn)題。在速度1.15m/s~1.26m/s之間,即電梯上行超速未減速到其轎廂緩沖器最大撞擊速度之下1.15m/s,而又未在轎廂上行超速保護(hù)裝置觸發(fā)裝置轎廂側(cè)限速器上行電氣動(dòng)作速度動(dòng)作1.26m/s時(shí),這段速度區(qū)間沒(méi)有相應(yīng)的安全裝置保護(hù)。存在電梯超速的速度安全保護(hù)的“真空期”,可能存在電梯事故的發(fā)生的危險(xiǎn)性。
三、結(jié)束總結(jié)
電梯是統(tǒng)一整體的運(yùn)行系統(tǒng),某一環(huán)節(jié)的失效或“間斷性失聯(lián)”可能會(huì)影響整個(gè)電梯系統(tǒng)的安全保障。然而,讓筆者擔(dān)心的是,本文所討論的緩沖器的選型案列非僅僅個(gè)案,而且并非非線性蓄能緩沖器才會(huì)出現(xiàn)此種選型不當(dāng)情況。在廠家對(duì)線性耗能緩沖器選型上,也出現(xiàn)案列分析的匹配不適的情況。由于篇幅限制,筆者在此不再贅述。
參考文獻(xiàn)
中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. GB7588–2003.電梯制造與安裝安全規(guī)范[S].
張宏亮.電梯檢驗(yàn)工藝手冊(cè)[M].第二版.北京:中國(guó)質(zhì)檢出版社,2018.
賴五生.關(guān)于電梯對(duì)重緩沖器附近永久性標(biāo)識(shí)的探討[J].中國(guó)機(jī)械,2014(4).