解讀電梯“轎廂防意外移動(dòng)”

林曉明 蘇宇航 孔令昌

(廣東省特種設(shè)備檢測研究院珠海檢測院 珠海 519002)

解讀電梯“轎廂防意外移動(dòng)”

林曉明 蘇宇航 孔令昌

(廣東省特種設(shè)備檢測研究院珠海檢測院 珠海 519002)

GB 7588—2003第1號(hào)修改單中增加了電梯轎廂意外移動(dòng)保護(hù)要求的條款，文章試圖對(duì)標(biāo)準(zhǔn)修改單的內(nèi)容進(jìn)行逐條解讀，分析了轎廂意外移動(dòng)的原因，以及常用的保護(hù)功能設(shè)置，并結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗(yàn)，提出相應(yīng)的檢驗(yàn)方法和檢驗(yàn)中應(yīng)注意的事項(xiàng)。

電梯轎廂 意外移動(dòng) 保護(hù)裝置 制停距離

隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,城市面貌也日新月異,各式各樣的高層建筑日漸增多。安裝在高層建筑里的電梯在人們生活中所起的作用也越來越大,成為了人們?nèi)粘３鲂械闹匾煌üぞ?。同時(shí),電梯作為一種機(jī)電類特種設(shè)備,其使用安全也越來越為人們所重視。

電梯轎廂的意外移動(dòng)對(duì)乘客來說是非常危險(xiǎn)的,一旦發(fā)生所造成的后果也異常慘重。2013年深圳發(fā)生的“5·15長虹大廈電梯事故”正是由于在電梯層、轎門開著情況下,轎廂發(fā)生意外移動(dòng),造成一名女乘客被剪切死亡,引起了社會(huì)嚴(yán)重關(guān)注[1]。另一起事故是在2014年9月,華僑大學(xué)廈門校區(qū)一名男大學(xué)生在進(jìn)入電梯轎廂時(shí),電梯轎廂意外移動(dòng)離開層站,導(dǎo)致該學(xué)生被卡在轎廂地面與層門門頭之間被擠壓身亡。其他的意外移動(dòng)事故(不管人員傷亡與否)也屢見不鮮,因此必須引起業(yè)界的高度重視。

電梯轎廂的意外移動(dòng)是一種極端危險(xiǎn)的狀態(tài),是剪切、擠壓等事故的主要誘因,直接影響到乘客的生命安全。因此,利用電梯上的裝置監(jiān)測轎廂的運(yùn)行狀況并且檢測其是否發(fā)生意外移動(dòng),及時(shí)通過相關(guān)部件來制停轎廂,是電梯上面的一項(xiàng)重要保護(hù)措施[2]。GB 7588—2003第1號(hào)修改單中,增加了電梯轎廂意外移動(dòng)保護(hù)要求的條款,本文試圖對(duì)標(biāo)準(zhǔn)修改單的內(nèi)容進(jìn)行逐條解讀,分析了轎廂意外移動(dòng)的原因以及常用的保護(hù)功能設(shè)置,并結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗(yàn),提出相應(yīng)的檢驗(yàn)方法。

1 總體要求

電梯轎廂意外移動(dòng)通常有三種原因:

1)由于曳引輪輪槽磨損或潤滑過度,導(dǎo)致電梯的曳引條件發(fā)生變化,此時(shí)制動(dòng)器雖然能夠?qū)⒁芬喼仆?但是與轎廂連接的曳引鋼絲繩自身的滑移則會(huì)引起轎廂在開門狀態(tài)下的意外移動(dòng)。

2)如果層門或轎門開關(guān)被人為短接,導(dǎo)致門鎖工作不正常,此時(shí)即使制動(dòng)器動(dòng)作無誤,控制系統(tǒng)也無法得知真實(shí)的層門與轎門狀態(tài),甚至誤認(rèn)為層門和轎門已經(jīng)關(guān)閉,照常啟動(dòng)電梯,這將造成轎廂在開門狀態(tài)下離開層站。

3)制動(dòng)器發(fā)生故障,導(dǎo)致無法閉合或者制動(dòng)力不足,在轎廂和對(duì)重的重量不平衡時(shí),轎廂將受到重力作用緩慢向上或向下,離開當(dāng)前的層站。

GB 7588—2003的第1號(hào)修改單(以下簡稱修改單)中9.11.1項(xiàng)要求,在層門未被鎖住且轎門未關(guān)閉時(shí),對(duì)于電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)失效或者電梯驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的任何單一元件失效,所引起的轎廂意外移動(dòng),電梯應(yīng)具有防止該移動(dòng)或使移動(dòng)停止的裝置[3]。

此項(xiàng)提到了驅(qū)動(dòng)主機(jī)和控制系統(tǒng)是轎廂意外移動(dòng)發(fā)生時(shí)的兩種可能失效的裝置,而懸掛繩、鏈條和曳引輪、滾筒、鏈輪的失效是不能看作意外移動(dòng)的原因的(曳引輪的失效包含曳引能力的突然喪失),即對(duì)于上述1)中所述內(nèi)容并未規(guī)定采取相應(yīng)的保護(hù)措施,電梯制造商和用戶須利用其他方式來進(jìn)行預(yù)防。注意,對(duì)于因?yàn)橐芬摻z繩的伸長縮短所引起的、轎廂在人員進(jìn)出時(shí)發(fā)生的小范圍移動(dòng),也不應(yīng)看作是轎廂意外移動(dòng)[4]。

修改單中9.11.1項(xiàng)提及了不需要檢測轎廂意外移動(dòng)的電梯,這些電梯不能進(jìn)行符合14.2.1.2項(xiàng)提及的開門情況時(shí)的平層、再平層和預(yù)備操作,并且其制動(dòng)器應(yīng)符合9.11.3和9.11.4的要求。本項(xiàng)要求是針對(duì)那些不能在層門和轎門打開時(shí),進(jìn)行平層和再平層(開鎖區(qū)域內(nèi)的運(yùn)行、平層速度不超過0.8m/s、再平層速度不超過0.3m/s)的電梯,同時(shí)這些電梯的制動(dòng)器還必須能夠?qū)崿F(xiàn)自監(jiān)測[5]。

另外,修改單還要求轎廂意外移動(dòng)制停時(shí),計(jì)算驗(yàn)證制停距離應(yīng)曳引條件變化所造成的任何滑動(dòng),對(duì)于在制停時(shí)由于摩擦力不足造成的鋼絲繩滑移等因素應(yīng)予以關(guān)注。同時(shí),從動(dòng)作的瞬間到轎廂完全停止所經(jīng)過的距離要滿足9.11.5項(xiàng)對(duì)制停轎廂的距離(見下文)。

修改單中9.11.2項(xiàng)要求轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置應(yīng)能夠檢測到轎廂的意外移動(dòng),制停轎廂且使其保持停止?fàn)顟B(tài)。此項(xiàng)提出了三點(diǎn)要求:對(duì)意外移動(dòng)進(jìn)行檢測、動(dòng)作并制停轎廂、使轎廂保持停止,即同時(shí)滿足監(jiān)測、動(dòng)作和保持。對(duì)監(jiān)測裝置的基本要求是:最遲在轎廂從開鎖區(qū)域離開時(shí),它應(yīng)能檢測到轎廂的意外移動(dòng)。

現(xiàn)場檢驗(yàn)時(shí),可以查看保護(hù)裝置是否由監(jiān)測裝置和制停部件兩部分組成。其中監(jiān)測裝置用來判斷電梯轎廂是否意外移動(dòng),通常是利用電梯的平層感應(yīng)裝置和安全控制系統(tǒng)來共同組成。而制停部分則可以根據(jù)修改單9.11.4項(xiàng)來判斷(見下文)。

2 作用部件及其位置

修改單中9.11.3項(xiàng)要求:在沒有電梯正常運(yùn)行時(shí)控制速度、減速制停轎廂或保持停止?fàn)顟B(tài)的部件參與時(shí),轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置應(yīng)能滿足要求,除非這些部件存在內(nèi)部的冗余且自監(jiān)測正常工作。

顯然,只要是電梯沒有裝設(shè)除工作制動(dòng)器以外的防意外移動(dòng)制動(dòng)部件,無論該電梯是否需要裝設(shè)防意外移動(dòng)裝置,都需要有對(duì)制動(dòng)器的動(dòng)作和制動(dòng)力進(jìn)行檢測,也就是都需要工作制動(dòng)器的自監(jiān)測。也就是說,如果電梯裝設(shè)了鋼絲繩制動(dòng)器、夾軌器等防意外移動(dòng)制動(dòng)部件,則不需要有對(duì)制動(dòng)器動(dòng)作和制動(dòng)力的監(jiān)測,而其他電梯都需要有工作制動(dòng)器的自監(jiān)測。

此項(xiàng)還要求在制動(dòng)器作為轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置的情況下,其自監(jiān)測包括了對(duì)制動(dòng)器的機(jī)械裝置正確提起、釋放的驗(yàn)證,以及對(duì)制動(dòng)器的制動(dòng)力驗(yàn)證。由此可見,自監(jiān)測的內(nèi)容包括兩個(gè),一是制動(dòng)器的動(dòng)作正確與否,二是制動(dòng)器的制動(dòng)力大小。按照要求,監(jiān)測前者的,則定期維保時(shí)要檢測后者(周期15天);監(jiān)測后者的,則每天都要定時(shí)監(jiān)測;兩者同時(shí)監(jiān)測的,則同樣是15天為一周期。如果檢測到失效情形,電梯控制系統(tǒng)應(yīng)關(guān)閉轎門和層門,并防止電梯的正常啟動(dòng)。另外,對(duì)于能夠?qū)崿F(xiàn)自監(jiān)測的裝置,應(yīng)進(jìn)行型式試驗(yàn)來確保其有效性?，F(xiàn)場檢驗(yàn)時(shí)由于時(shí)間不允許,可以通過查看型式試驗(yàn)報(bào)告來檢查其是否滿足要求。

根據(jù)修改單中9.11.4項(xiàng),制停部件可以作用的位置和上行超速保護(hù)裝置的作用部件類似,都是轎廂、對(duì)重、曳引繩、曳引輪以及曳引輪軸。此項(xiàng)允許制停部件(停止裝置)可與下行或上行的超速保護(hù)功能的裝置共用,但用于上行和下行方向的制停部件可以不同。顯然,這些部件可以是安全鉗、夾繩器、永磁同步的主機(jī)制動(dòng)器等。同時(shí),上行和下行的制?？梢苑謩e用不同的部件實(shí)現(xiàn),如下行時(shí)利用安全鉗來制停,上行時(shí)利用夾繩器來制停。

可見,制停部件作用在轎廂和對(duì)重這兩個(gè)位置時(shí),可以利用轎廂安全鉗和對(duì)重安全鉗來達(dá)到制停,此時(shí)防止轎廂意外移動(dòng)的保護(hù)裝置就由監(jiān)測系統(tǒng)、限速器－安全鉗組成;制停部件作用在懸掛鋼絲繩位置時(shí)可以利用夾繩器來實(shí)現(xiàn)制停,此時(shí)防止轎廂意外移動(dòng)的保護(hù)裝置就由監(jiān)測系統(tǒng)、夾繩器組成;制停部件作用在曳引輪可以利用制動(dòng)器來實(shí)現(xiàn),此時(shí)防止轎廂意外移動(dòng)的保護(hù)裝置就由監(jiān)測系統(tǒng)、制動(dòng)器組成。

注意,制停部件不僅僅只是使轎廂停止,它還必須使轎廂處于停止?fàn)顟B(tài),即制停后還應(yīng)有持續(xù)的作用力一直使轎廂不能夠再次移動(dòng)。

對(duì)于蝸輪蝸桿式的有齒輪曳引機(jī),防止轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置的常見方式是利用安裝在轎廂上面的傳感器裝置來檢測轎廂是否產(chǎn)生意外移動(dòng),同時(shí)利用夾繩器或者曳引輪制動(dòng)裝置來制停電梯?，F(xiàn)場的檢測方法如下:

1)確認(rèn)電梯轎廂處于空載無人狀態(tài),將電梯開到某一層站并平層停站。此時(shí)電梯轎廂門通常會(huì)關(guān)閉,可以根據(jù)電梯制造廠提供方式,使電梯門鎖回路處于斷開模式,以模擬轎廂意外移動(dòng)時(shí)的門鎖回路情形。

2)安裝好松閘扳手,通過松開制動(dòng)器,使電梯緩慢向上溜車(如有必要,可以利用裝載砝碼來試驗(yàn)向下溜車情況)。當(dāng)轎廂離開原來的層站位置時(shí),防止轎廂意外移動(dòng)保護(hù)措施中的檢測裝置應(yīng)適時(shí)響應(yīng),并觸發(fā)夾繩器或者曳引輪制動(dòng)裝置,中止溜車過程,如圖1所示。

圖1 用松閘扳手松開制動(dòng)器

對(duì)于無齒輪曳引機(jī),通常的防止轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)方式,是利用安裝在轎廂上面的傳感器裝置來檢測是否有意外移動(dòng),而通過制動(dòng)器本身(冗余設(shè)計(jì))來制停電梯?，F(xiàn)場的檢測方法如下:

1)確認(rèn)電梯轎廂處于空載無人狀態(tài),將電梯開到某一層站并平層停站。此時(shí)電梯轎廂門通常會(huì)關(guān)閉,可以根據(jù)電梯制造廠提供方式,使電梯門鎖回路處于斷開模式,以模擬轎廂意外移動(dòng)時(shí)的門鎖回路情形。

2)通過檢修操作或者其他方式,使電梯緩慢向上或向下運(yùn)行。當(dāng)轎廂離開原來的層站位置時(shí),防止轎廂意外移動(dòng)保護(hù)措施中的檢測裝置應(yīng)適時(shí)響應(yīng),并觸發(fā)制動(dòng)器動(dòng)作下閘,中止溜車過程。

3 制停的距離和減速度

修改單中9.11.5項(xiàng)對(duì)制停轎廂的距離提出了要求,這些數(shù)值在轎廂載荷不到滿載、平層位置從靜止開始移動(dòng)的情況下均應(yīng)滿足:如與發(fā)生意外移動(dòng)處的層站的距離不大于1.20m;同時(shí),地坎到護(hù)腳板最低處的垂直距離不應(yīng)大于0.20m,并且轎廂地坎與層門門楣(或?qū)娱T地坎與轎廂門楣)之間的垂直距離不小于 1.00m。

1)不管是向上還是向下意外移動(dòng),轎廂與原先所在的層站之間的距離應(yīng)不大于1.2m,如圖2所示。該距離的測量通常以層門地坎到轎門地坎的距離為準(zhǔn)。此距離的要求主要是保證發(fā)生意外移動(dòng)時(shí),轎廂和層站之間留有足夠的空間確保人員在發(fā)生意外移動(dòng)后不會(huì)受到擠壓;

圖2 轎廂意外移動(dòng)的距離示意圖

2)向上意外移動(dòng)時(shí),該層門地坎與轎廂護(hù)腳板最低部分之間的垂直距離應(yīng)不大于0.20m,如圖2(b)所示。此距離的要求主要是保證發(fā)生意外移動(dòng)時(shí),轎廂護(hù)腳板和層門地坎之間的空隙不會(huì)導(dǎo)致人員從該處跌落井道;

3)如果是井道圍壁,則轎廂地坎與面對(duì)轎廂入口處的井道壁最低部件之間的距離不大于0.20m,如圖2(a)所示。此距離的要求主要是保證發(fā)生意外移動(dòng)時(shí),轎廂地坎和井道圍壁部件之間的空隙不會(huì)導(dǎo)致人員從該處跌落井道;

4)轎廂地坎與該層門門楣之間、層門地坎與轎廂門楣之間的垂直距離不小于1.0m,見圖2。此距離的要求主要是保證發(fā)生意外移動(dòng)時(shí),轎廂地坎和層門門楣之間、層門地坎與轎廂門楣之間留有足夠的空間,確保人員在發(fā)生意外移動(dòng)后不會(huì)受到擠壓。

上述數(shù)值在轎廂載有不超過100%額定載重量的任何載荷情況下均應(yīng)滿足,并且移動(dòng)距離應(yīng)從電梯平層的停止位置開始計(jì)算。

修改單中9.11.6項(xiàng)還要求在制停過程中,轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置的制停部件在空轎廂向上意外移動(dòng)時(shí),不應(yīng)使轎廂減速度超過1gn(即9.8m/s2),該數(shù)值相當(dāng)于重力加速度G,保證乘客不會(huì)因制停而被上拋;以及不應(yīng)超過自由墜落保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)允許的減速度(向下意外移動(dòng)),即安全鉗動(dòng)作時(shí)的減速度。因此,防止轎廂意外移動(dòng)保護(hù)是否符合要求,除了觀察電梯轎廂是否能夠被制停,還應(yīng)注意其制停距離和減速度是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

現(xiàn)場檢驗(yàn)時(shí),制停距離通常利用卷尺來測量,當(dāng)轎廂被制停之后,檢驗(yàn)人員利用三角鑰匙打開層門,測量以下三個(gè)距離,看其是否滿足上文的相關(guān)內(nèi)容:1)轎門地坎和層門地坎之間的距離;2)轎廂地坎與層門門楣的距離;3)護(hù)腳板和層門地坎之間的距離。而對(duì)于減速度,必要時(shí)可以利用電梯測試儀器來進(jìn)行檢測,獲知其減速度,然后對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)條款檢查是否滿足要求。

4 電氣安全裝置及其復(fù)位

修改單中9.11.7項(xiàng)要求:最遲在轎廂離開開鎖區(qū)域時(shí),電氣安全裝置應(yīng)能檢測到轎廂的意外移動(dòng)。同時(shí),9.11.8項(xiàng)還要求該裝置動(dòng)作時(shí),應(yīng)使電氣安全裝置動(dòng)作。此兩項(xiàng)類似于限速器電氣開關(guān)的要求,通常的設(shè)計(jì)是兩個(gè)裝置合二為一,既能檢測到意外移動(dòng)從而使保護(hù)裝置動(dòng)作,又能在動(dòng)作時(shí)再將安全回路斷開?，F(xiàn)場檢驗(yàn)時(shí),通過手動(dòng)動(dòng)作電氣安全裝置,檢查其能否斷開電氣安全回路;再通過實(shí)際的動(dòng)作試驗(yàn),檢查其是否能正確動(dòng)作。

修改單中9.11.9項(xiàng)提到當(dāng)該裝置被觸發(fā)或當(dāng)自監(jiān)測顯示制停部件失效時(shí),應(yīng)由稱職人員釋放、復(fù)位。稱職人員是指經(jīng)過培訓(xùn)掌握了相關(guān)電梯技術(shù)的人員,如電梯安裝維保人員等,現(xiàn)場檢驗(yàn)需檢測相關(guān)人員的有效證件。

修改單中9.11.10項(xiàng)、9.11.11項(xiàng)要求:釋放該裝置應(yīng)不需要接近轎廂、對(duì)重或平衡重。釋放后,該裝置應(yīng)處于工作狀態(tài)。這兩項(xiàng)條款是指釋放該裝置的時(shí)候,人員可以不用進(jìn)入井道里,而且釋放之后應(yīng)馬上可以恢復(fù)到正常的狀態(tài),該裝置可以繼續(xù)使用。現(xiàn)場檢驗(yàn)時(shí),目測釋放裝置的可接近性。

修改單中9.11.12項(xiàng)要求,如果通過外部能量來驅(qū)動(dòng)該裝置,當(dāng)能量不足時(shí)應(yīng)使電梯停止并保持在停止?fàn)顟B(tài)(帶導(dǎo)向的壓縮彈簧除外)。通常來說,制停部件需要外界施加能量才能完成保護(hù)動(dòng)作,能量不足(如電壓不夠等)則有可能導(dǎo)致動(dòng)作時(shí)失效。但是,能量不足并不一定為人所知,因此必須有相應(yīng)的預(yù)防措施使得外界人員得知其問題所在?，F(xiàn)場檢驗(yàn)時(shí),可以模擬其失去能量的狀態(tài)(如拆除施加能量的部件)來驗(yàn)證。

5 結(jié)束語

電梯轎廂的意外移動(dòng)作為電梯事故的主要原因之一,已經(jīng)引起了業(yè)界的高度重視,國家也頒布了有關(guān)電梯轎廂意外移動(dòng)保護(hù)的技術(shù)條款,并強(qiáng)制要求實(shí)施。轎廂防意外移動(dòng)裝置能有效制停電梯并保持制停狀態(tài),減少事故發(fā)生。

作為電梯檢驗(yàn)人員,在對(duì)該裝置進(jìn)行檢測時(shí),須掌握其保護(hù)原理和動(dòng)作方式,采取恰當(dāng)?shù)臋z測方法,發(fā)現(xiàn)并消除潛在隱患,切實(shí)保障電梯運(yùn)行質(zhì)量,保證乘客安全。

[1] 佘昆，代清友．關(guān)于轎廂意外移動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)檢測電路的探討[J]．機(jī)電工程技術(shù)，2014(08)：127-129+156．

[2] 劉鐵．電梯轎廂意外移動(dòng)檢測及保護(hù)裝置的研究與設(shè)計(jì)[D]．北京：北京工業(yè)大學(xué)，2015．

[3] GB 7588—2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范 第1號(hào)修改單[S]．

[4] 馬培忠．電梯轎廂意外移動(dòng)保護(hù)專題——論電梯轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置的要求及作用[J]．中國電梯，2015，26（13）：7-14+17．

[5] GB 7588—2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范[S]．

Discuss on the “Unintended Car Movement Protection” for Elevator

Lin Xiaoming Su Yuhang Kong Lingchang
(Zhuhai Branch, Guangdong Institute of Special Equipment Inspection and Research Zhuhai 519002)

There are added clauses of the unintentional car movement protection for elevator, or UCMP, in the GB 7588-2003 No.1 modi fi cation. This paper tries to interpret the contents of the modi fi cation item by item. It also analyzes the reasons of the unintentional car movement and the conventional protecting devices. Combined with the author's working experience, this paper comes up with the relevant inspecting methods and the things needing to pay attention to during the inspection.

Elevator car Unintended movement Protection device Stop distance

X941

B

1673-257X(2017)11-0005-04

10.3969/j.issn.1673-257X.2017.11.002

林曉明（1981～)，男，本科，高級(jí)工程師，從事特種設(shè)備技術(shù)檢驗(yàn)及特種設(shè)備檢測儀器開發(fā)研究工作。

林曉明，E-mail： 3929670@qq．com。

2017-05-15）