姚穎超

（廈門市特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)院，福建 廈門 361000）

0 引言

自1852年美國(guó)人伊萊沙·格雷夫斯·奧的斯先生發(fā)明電梯安全鉗系統(tǒng)以來(lái)，安全鉗系統(tǒng)以其可靠性、實(shí)用性和穩(wěn)定性推動(dòng)了整個(gè)電梯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。然而，當(dāng)初奧的斯先生發(fā)明安全鉗系統(tǒng)，是為了防止強(qiáng)制式驅(qū)動(dòng)的電梯在發(fā)生鋼絲繩斷裂的情況下，對(duì)下行超速的電梯進(jìn)行有效保護(hù)。現(xiàn)如今，這套久經(jīng)考驗(yàn)的系統(tǒng)可以說(shuō)是行之有效的，安全可靠的。但是我們必須看到，對(duì)于曳引式電梯來(lái)說(shuō)，轎廂上行超速也是有可能發(fā)生的，然而，此時(shí)安全鉗系統(tǒng)是無(wú)法提供可靠保護(hù)的。一直到歐洲EN81-1電梯標(biāo)準(zhǔn)1998版本的面世，“曳引驅(qū)動(dòng)電梯應(yīng)裝設(shè)符合條件的轎廂上行超速保護(hù)裝置”的想法才開(kāi)始被提出來(lái)，人們才逐漸意識(shí)到，曳引式電梯和強(qiáng)制式電梯在安全隱患方面，除了下行超速，上行超速的問(wèn)題也應(yīng)該被重視，加以研究和解決。該文主要介紹曳引式電梯的上行超速保護(hù)裝置。

1 電梯上行超速保護(hù)裝置的種類

目前，由于電梯本身的種類繁多，形式各異，其造型結(jié)構(gòu)和安裝條件也是各種各樣，使電梯的上行超速保護(hù)裝置也五花八門。但是，大致還是可以分成以下3類。1）以傳統(tǒng)限速器為基礎(chǔ)，增加上行速度監(jiān)控，在對(duì)重側(cè)增加下行安全鉗或者在轎廂側(cè)增設(shè)雙向安全鉗作為減速元件。2）以傳統(tǒng)限速器為基礎(chǔ)，增加上行速度監(jiān)控，在曳引鋼絲繩上增設(shè)夾繩器作為減速元件。3）以自身速度監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，采用永磁同步電機(jī)的電梯將制動(dòng)器直接作為減速元件[1]。

2 電梯上行超速保護(hù)裝置的動(dòng)作試驗(yàn)方法

2.1 上行超速保護(hù)裝置采用在轎廂或?qū)χ厣涎b安全鉗時(shí)

將空轎廂停于行程下部，轎廂檢修上行，人為動(dòng)作限速器上行電氣開(kāi)關(guān)，電梯應(yīng)能立即停止運(yùn)行；短接該電氣安全開(kāi)關(guān)，繼續(xù)檢修上行，人為讓限速器機(jī)械動(dòng)作，安全鉗應(yīng)能動(dòng)作，同時(shí)電梯應(yīng)立即停止運(yùn)行（表明安全鉗聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)有效），短接該安全鉗聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)，操縱檢修上行，觀察轎廂是否能繼續(xù)運(yùn)行[3]。

判定方法：如果曳引鋼絲繩在曳引輪上出現(xiàn)打滑，或是曳引輪和曳引鋼絲繩均無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)，轎廂應(yīng)無(wú)法繼續(xù)被提起，表明安全鉗動(dòng)作可靠有效。

2.2 采用在曳引輪或最靠近曳引輪的曳引輪軸上的制動(dòng)器時(shí)

目前，運(yùn)用這種上行超速保護(hù)裝置的基本上都是采用無(wú)齒輪永磁同步電動(dòng)機(jī)的電梯。對(duì)于這種電梯，我們不能簡(jiǎn)單的使用“轎廂在底層松閘溜車”的方法來(lái)試驗(yàn)，因?yàn)椴捎脽o(wú)齒輪永磁同步電動(dòng)機(jī)的電梯，往往會(huì)在永磁同步電機(jī)輸入端或者變頻器輸出端增加一組常閉觸點(diǎn)，當(dāng)我們使轎廂在底層溜車上行時(shí)，轎廂在不斷加速的過(guò)程中，電機(jī)將處于發(fā)電狀態(tài)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流，從而提供了一個(gè)強(qiáng)大的制動(dòng)力矩。轎廂運(yùn)行的速度越快，制動(dòng)力矩越大，一直到制動(dòng)力和引起轎廂上溜的動(dòng)力相等，轎廂將會(huì)近似勻速運(yùn)行。因此，采用“封芯”的永磁同步電梯，發(fā)生上行超速的可能性較低，而這類電梯的上行超速裝置測(cè)試方法也等同于電梯制動(dòng)器的功能測(cè)試。

圖1 無(wú)齒輪永磁同步電動(dòng)機(jī)的電梯

2.3 夾繩器現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)操作方法

2.3.1 首先進(jìn)行夾繩器的靜態(tài)制動(dòng)試驗(yàn)，具體操作方法如下

將電梯轎廂置于最底層，人為松開(kāi)夾繩器掛鉤，使夾繩器動(dòng)作，確認(rèn)夾繩器兩摩擦片能可靠夾緊鋼絲繩，然后將夾繩器復(fù)位，重復(fù)上述操作1～2次，確認(rèn)夾繩器動(dòng)作靈活可靠。

人為觸發(fā)夾繩器，確認(rèn)動(dòng)作正常后，松開(kāi)抱閘，仔細(xì)觀察電梯鋼絲繩與夾繩器是否有劃移，如果沒(méi)有劃移現(xiàn)象才可以進(jìn)行下一步試驗(yàn)，否則中止試驗(yàn)。

進(jìn)行夾繩器聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)：如圖1所示為正常運(yùn)行時(shí)限速器上行棘輪撥桿的位置，檢修開(kāi)動(dòng)電梯使棘輪撥桿處在圖1所示位置，以方便以后復(fù)位；向上拔動(dòng)棘爪支架，使棘爪卡住上行棘輪，如圖2所示繼續(xù)檢修上行，使電氣開(kāi)關(guān)動(dòng)作；屏蔽限速器電氣開(kāi)關(guān)，繼續(xù)檢修上行，夾繩器應(yīng)可以可靠動(dòng)作；最后將棘爪和各個(gè)電氣開(kāi)關(guān)復(fù)位[2]。

2.3.2 進(jìn)行夾繩器制動(dòng)試驗(yàn)

將夾繩器護(hù)罩卸下，將電梯轎廂置于最底層，正常速度上行，此時(shí)，人為將抱閘線圈通電使之處于強(qiáng)制打開(kāi)狀態(tài)，待電梯達(dá)到額定速度或超速狀態(tài)時(shí)，用硬物敲擊夾繩器掛鉤尾部，人為觸發(fā)夾繩器，進(jìn)行制動(dòng)試驗(yàn)。

3 幾種上行超速保護(hù)裝置的擴(kuò)展探討

3.1 探討夾繩器作用可能性

圖2 夾繩器聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)

下面介紹可能發(fā)生的情況：某電梯在中間樓層平層開(kāi)門，人員開(kāi)始進(jìn)出電梯，但是此時(shí)制動(dòng)器突然失效，轎廂和對(duì)重由于重量差使轎廂開(kāi)始由慢到快溜梯，此時(shí)，門鎖雖然正常斷開(kāi)，但是，由于制動(dòng)器原因抱閘無(wú)效，由此各種電氣保護(hù)開(kāi)關(guān)也一并失效；而由于溜梯速度達(dá)不到限速器的觸發(fā)速度，這樣一來(lái)，安全鉗也不可能將電梯制停，于是就極易發(fā)生剪切事故。因此，筆者認(rèn)為制動(dòng)器失效以后，現(xiàn)有的安全措施和安全保護(hù)裝置對(duì)于超速情況下沖頂蹲底等情況都有了很好的預(yù)防和補(bǔ)救措施來(lái)使損失或傷害降到最低，但是對(duì)于開(kāi)門狀態(tài)下電梯由慢速溜梯引起的剪切就無(wú)能為力了。筆者認(rèn)為必須有另外一種制動(dòng)裝置來(lái)提供制動(dòng)器失效的二次保護(hù)，理由有3個(gè)。1）制動(dòng)器使用頻繁，磨損程序大大高于其他安全部件，而由于程序控制原因很多電梯會(huì)延時(shí)松閘，加劇磨損，而制動(dòng)器的磨損平時(shí)往往不易察覺(jué)。2）制動(dòng)器一旦失效，所有的電梯電氣安全裝置就基本都失效了，因?yàn)樗麄兌际墙⒃凇半妱?dòng)機(jī)失電－制動(dòng)器抱閘－停梯”這一過(guò)程中的，一旦制動(dòng)器失效，則整個(gè)安全回路形同虛設(shè)。3）在制動(dòng)器工作時(shí)，往往是平層到站人員進(jìn)出的時(shí)候，此時(shí)是開(kāi)門狀態(tài)，一旦失效溜梯，剪切事故就會(huì)發(fā)生，后果不堪設(shè)想。

3.2 永磁同步類電動(dòng)機(jī)作用的穩(wěn)妥性

鋼絲繩在曳引輪上嚴(yán)重打滑。此時(shí)，由于曳引輪沒(méi)有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，僅是鋼絲繩的運(yùn)動(dòng)，這時(shí)無(wú)論電動(dòng)機(jī)出線端是短接還是沒(méi)短接，都不會(huì)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)存在，制動(dòng)電流就無(wú)從談起了，轎廂將由慢到快向上運(yùn)動(dòng)，直到?jīng)_頂。

鋼絲繩處在將滑而未滑的臨界狀態(tài)下，此時(shí)電梯到站開(kāi)門人員進(jìn)出，由于轎廂重量變化引起的臨界狀態(tài)被打破，將發(fā)生鋼絲繩打滑轎廂移動(dòng)的現(xiàn)象，就極易發(fā)生電梯溜梯產(chǎn)生開(kāi)門剪切的事故。

4 結(jié)語(yǔ)

電梯作為現(xiàn)代生活的交通工具，給人們出行提供方便的同時(shí)其安全運(yùn)行也關(guān)系到每個(gè)公民的人身安全，因此，對(duì)電梯安全部件可靠性和實(shí)用性的研究必不可少。以上是筆者關(guān)于曳引式電梯上行超速保護(hù)裝置的一些淺略的思考，筆者從曳引式電梯設(shè)置上行超速保護(hù)裝置的原因出發(fā)，通過(guò)對(duì)幾種上行超速保護(hù)裝置的介紹，并結(jié)合相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)各種電梯上行超速保護(hù)裝置的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，并提出了該裝置的擴(kuò)展性用途，有助于提高對(duì)電梯日常維護(hù)和安全檢查的質(zhì)量。