電梯轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置分析及檢驗(yàn)方法

賀天賜 中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司科研所

到2018年底，全國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程達(dá)到131 000 km以上，其中高鐵29 000 km以上，增加的火車站相應(yīng)的配套設(shè)施也隨之劇增，其中電梯就是不可或缺的必需品；并且由于2016年7月1日以及2017年6月12日分別實(shí)施了《電梯制造與安裝安全規(guī)范》第1號(hào)修改單和《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則》第2號(hào)修改單，所以電梯檢驗(yàn)數(shù)量和檢驗(yàn)項(xiàng)目都相應(yīng)增加，如何確保按時(shí)正確的完成檢驗(yàn)工作是每個(gè)檢驗(yàn)員的首要任務(wù)。以下就新增檢驗(yàn)項(xiàng)目中關(guān)于轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置進(jìn)行詳細(xì)介紹并對(duì)檢驗(yàn)方法進(jìn)行說(shuō)明，最后提出相關(guān)檢驗(yàn)意見(jiàn)。

1 轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置

1.1 轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置的設(shè)置背景

近幾年，發(fā)生了好幾起乘客在進(jìn)出轎廂時(shí)由于轎廂非正常移動(dòng)發(fā)生的剪切事故。例如2011年8月18日廈門湖里區(qū)70歲的老人帶著1歲多的小外孫乘坐電梯到一樓。電梯門打開(kāi)后，老人牽著外孫往外走時(shí)，電梯轎廂突然往上移動(dòng)，致使老人和外孫墜入電梯底坑，小寶寶經(jīng)搶救無(wú)效死亡。還有2012年4月11日，深圳布吉粵寶小區(qū)盧女士帶孫女回家坐電梯到6樓時(shí)，小孫女剛要踏出電梯，電梯突然上行，盧女士將小孫女踢出轎廂但自己腿被夾住，經(jīng)搶救送往醫(yī)院。再者，2013年5月15日深圳長(zhǎng)虹大廈1號(hào)客梯發(fā)生開(kāi)門下行剪切事故，造成一人死亡等等。這些慘烈的教訓(xùn)要求我們必須實(shí)施“轎廂意外移動(dòng)保護(hù)”。

1.2 轎廂意外移動(dòng)保護(hù)的功能

電梯轎廂意外移動(dòng)保護(hù)功能是指，當(dāng)電梯處于某一層并且電梯門打開(kāi)時(shí)，如果電梯由于某些內(nèi)部故障，向下或者向上移動(dòng)，電梯就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)保護(hù)功能，在電梯轎廂門完全關(guān)閉之前，停止運(yùn)行。

該功能由轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，即UCMP（Unintended Car Movement Protection的縮寫）。

1.3 轎廂意外移動(dòng)的原因

1.3.1 電氣方面的原因

電梯的啟動(dòng)、加速、運(yùn)行、減速、停車、開(kāi)門以及電梯所有指令、信號(hào)都是靠電氣控制裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，無(wú)論是計(jì)算機(jī)或可編程序控制器還是邏輯電路，只要系統(tǒng)中的部件或程序出現(xiàn)問(wèn)題，電梯都有可能出現(xiàn)誤動(dòng)作。

（1）轎門或者層門的電氣聯(lián)鎖裝置失效。如果轎門或?qū)娱T的電氣聯(lián)鎖裝置失效，就有可能發(fā)生轎廂意外移動(dòng)事故。特別是當(dāng)轎門和層門電氣聯(lián)鎖裝置同時(shí)失效時(shí)，電梯到達(dá)層站開(kāi)門后，只要電梯收到內(nèi)召或者外呼信號(hào)，電梯就會(huì)馬上起動(dòng)前往對(duì)應(yīng)目標(biāo)層。這是轎廂意外移動(dòng)事故中最嚴(yán)重的一種情況，往往會(huì)造成人員剪切、擠壓、墜落等嚴(yán)重后果。

（2）控制電路失效。如果控制電路中某個(gè)環(huán)節(jié)失效，如制動(dòng)器回路中的接觸器(繼電器)觸點(diǎn)融合沒(méi)有釋放，制動(dòng)器線圈沒(méi)有失電，電梯在某層平層開(kāi)門后，轎廂處于“自由懸浮”狀態(tài)，轎廂就會(huì)向轎廂和對(duì)重較重的一側(cè)移動(dòng)，而且速度會(huì)越來(lái)越快，人員進(jìn)出就會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。

（3）其他電氣故障。電梯以外的電磁干擾，電梯本身線路缺陷都可能引起轎廂的意外移動(dòng)。

1.3.2 曳引機(jī)方面的原因

曳引式電梯上下運(yùn)行是通過(guò)曳引輪繩槽與曳引繩之間的摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由曳引條件公式可以看出，曳引輪和曳引繩的缺陷將直接影響電梯的曳引能力。同樣曳引機(jī)是電梯的動(dòng)力設(shè)備，曳引機(jī)部件的缺陷也將影響電梯正常運(yùn)行。

（1）曳引繩缺陷:曳引鋼絲繩選型錯(cuò)誤，鋼絲繩嚴(yán)重磨損，直徑變小以及鋼絲繩表面有油污。

（2）曳引輪缺陷:曳引輪繩槽嚴(yán)重磨損，輪槽形狀改變以及輪槽內(nèi)有油污。

（3）)蝸輪缺陷:曳引機(jī)蝸輪斷齒或者聯(lián)接蝸輪套筒法蘭破裂，傳動(dòng)失效。

（4）懸臂式曳引輪軸斷裂:曳引輪軸斷裂瞬間，無(wú)論電梯處于何種狀態(tài)，轎廂都會(huì)向下沉。

1.3.3 制動(dòng)器方面的原因

電梯制動(dòng)器是電梯重要的安全裝置，它的安全、可靠是保證電梯安全運(yùn)行的重要因素之一。通過(guò)以往轎廂意外移動(dòng)事故案例可以看出，制動(dòng)器尤其是老舊電梯中老式制動(dòng)器的缺陷是造成此類事故的主要原因。以下因素導(dǎo)致制動(dòng)力下降到不足以制停電梯轎廂時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)開(kāi)門溜梯的情況。

（1）制動(dòng)部件缺陷：制動(dòng)輪失圓、表面有溝痕；制動(dòng)閘瓦嚴(yán)重磨損、變形與制動(dòng)輪不貼合；制動(dòng)部件老化、動(dòng)作卡阻滯后等。

（2）制動(dòng)部件調(diào)整不當(dāng)：制動(dòng)器閘瓦與制動(dòng)輪間隙、電動(dòng)鐵芯行程、制動(dòng)器力矩彈簧等調(diào)整不當(dāng)。

（3）制動(dòng)輪和制動(dòng)閘瓦片上有油污：在現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)過(guò)程中筆者經(jīng)常發(fā)現(xiàn)制動(dòng)輪和制動(dòng)閘瓦片上有油污，一是由于齒輪曳引機(jī)油封漏油，當(dāng)電梯高速運(yùn)行時(shí)油被甩到制動(dòng)輪與制動(dòng)閘瓦之間的摩擦表面；二是維保人員不慎將油滴到了制動(dòng)輪上；三是制動(dòng)器的制動(dòng)臂上銷軸使用了液體潤(rùn)滑油。

1.3.4 人為原因

如果電梯使用、維保單位的人員未按規(guī)定使用、操縱電梯，就會(huì)可能導(dǎo)致轎廂意外移動(dòng)的發(fā)生。

（1）超載使用：有些老式載貨電梯沒(méi)有超載保護(hù)裝置.有些電梯超載保護(hù)裝置失效后沒(méi)有及時(shí)修復(fù)，在電梯超載運(yùn)行后，轎廂到達(dá)平層位置開(kāi)門發(fā)生溜梯情況。

（2）)故意短接轎門、層門電氣聯(lián)鎖裝置開(kāi)關(guān)：為了調(diào)試電梯和排查電梯故障的方便，電梯安裝、維保人員將轎門、層門聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)短接，事后忘記取下短接線，從而造成開(kāi)門走梯的嚴(yán)重后果，甚至有些維保人員情節(jié)惡劣，對(duì)一些門鎖開(kāi)關(guān)經(jīng)常報(bào)故障的老舊電梯故意短接該開(kāi)關(guān)，從而減少現(xiàn)場(chǎng)維修工作量。

（3）)救援操作不當(dāng)：電梯發(fā)生關(guān)人后，求援人員與救援人員之間配合發(fā)生錯(cuò)誤。在層門和轎門都已打開(kāi)準(zhǔn)備放人的瞬間，在機(jī)房?jī)?nèi)的救援人員仍然在松閘盤車，造成人員剪切、擠壓的事故。

（4）)電梯平衡系數(shù)過(guò)?。阂话阌袃煞N情況會(huì)發(fā)生電梯平衡系數(shù)過(guò)小，一是電梯安裝人員調(diào)試不精確；二是電梯使用單位在電梯投入使用后私自裝潢轎廂導(dǎo)致轎廂過(guò)重，從而在載有額定載重量且超載保護(hù)裝置失效的情況下，轎廂向下運(yùn)行時(shí)乘客會(huì)有一種“下墜”的感覺(jué)，并且在電梯平層開(kāi)門時(shí)很容易發(fā)生溜梯事故。

1.4 轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置的組成和種類

轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置的組成：

①檢測(cè)子系統(tǒng)：檢測(cè)轎廂的意外移動(dòng)，發(fā)出制停指令；

②自監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)：在使用同步驅(qū)動(dòng)主機(jī)的制動(dòng)器作為制動(dòng)元件時(shí)，監(jiān)測(cè)1）監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)主機(jī)制動(dòng)器制動(dòng)或釋放的檢測(cè)裝置；和/或2）監(jiān)測(cè)制動(dòng)力（制動(dòng)力矩）的系統(tǒng)或裝置。

③制停子系統(tǒng)：在檢測(cè)到轎廂的意外移動(dòng)時(shí)，制停轎廂。

轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置的種類:

圖1 子系統(tǒng)的組合方式

如圖1所示，檢測(cè)子系統(tǒng)一般有三種觸發(fā)方式，分別為位置開(kāi)關(guān)、限速器和絕對(duì)位置傳感器。制停子系統(tǒng)一般有五種制停方式，分別為雙向安全鉗、安全鉗、夾軌器、鋼絲繩制動(dòng)器以及驅(qū)動(dòng)主機(jī)制動(dòng)器。通過(guò)圖中的連線方式，我們可以了解到市場(chǎng)上大部分轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置可分為以下四種類型：

①鋼絲繩制動(dòng)器型：該保護(hù)裝置在檢測(cè)單元檢測(cè)到轎廂狀態(tài)發(fā)生意外移動(dòng)后，發(fā)出控制信號(hào)，夾繩器動(dòng)作夾住曳引鋼絲繩，從而使轎廂制停。由于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單同時(shí)制造成本較低，并且該保護(hù)裝置的夾繩器可實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行時(shí)下上兩個(gè)方向的意外移動(dòng)保護(hù)，所以廣泛用于老電梯的改造。

②驅(qū)動(dòng)主機(jī)制動(dòng)器型：該保護(hù)裝置在檢測(cè)單元檢測(cè)到轎廂狀態(tài)發(fā)生意外移動(dòng)后，發(fā)出控制信號(hào)，采用斷開(kāi)主機(jī)制動(dòng)器電源的方式實(shí)現(xiàn)斷電抱閘。該保護(hù)裝置是對(duì)冗余制動(dòng)器型的保護(hù)裝置的改進(jìn)，增加了動(dòng)作監(jiān)測(cè)和制動(dòng)力監(jiān)測(cè)，及時(shí)有效做出預(yù)警，有利于降低轎廂意外移動(dòng)幾率。

③夾軌器型：該保護(hù)裝置采用一套機(jī)構(gòu)將轎廂鎖止在導(dǎo)軌上，其主要特點(diǎn)是停梯開(kāi)門后鎖止轎廂，實(shí)現(xiàn)了轎廂的絕對(duì)制停。其工作方式為電梯進(jìn)入門區(qū)停站開(kāi)門，當(dāng)開(kāi)門寬度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，鎖止機(jī)構(gòu)動(dòng)作，將轎廂鎖止在導(dǎo)軌上，即使此時(shí)轎廂發(fā)生意外移動(dòng)，鎖止機(jī)構(gòu)也能牢牢固定住轎廂；離站關(guān)門，當(dāng)關(guān)門寬度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，鎖止機(jī)構(gòu)復(fù)位，電梯正常運(yùn)行。目前此類保護(hù)裝置并未得到廣泛應(yīng)用，主要是由于其本身的鎖止機(jī)構(gòu)在發(fā)生轎廂意外移動(dòng)后復(fù)位復(fù)雜，且一定程度上影響電梯開(kāi)門平層、再平層的功能。

④限速器型：該保護(hù)裝置在檢測(cè)單元檢測(cè)到轎廂狀態(tài)發(fā)生意外移動(dòng)后，發(fā)出控制信號(hào)，用電動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)限速器動(dòng)作，限速器觸發(fā)制停機(jī)構(gòu)動(dòng)作從而使轎廂制停。其主要技術(shù)特點(diǎn)是對(duì)原有的限速器進(jìn)行改進(jìn)，使限速的機(jī)構(gòu)能在電磁力作用下啟動(dòng)。

2 轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置的檢驗(yàn)

2.1 轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置的檢驗(yàn)方法

TSG T7001-2009第2號(hào)修改單對(duì)轎廂意外移動(dòng)的檢驗(yàn)有以下要求：

（1）轎廂在井道上部空載，以型式試驗(yàn)證書所給出的試驗(yàn)速度上行并觸發(fā)制停不見(jiàn)，僅使用制停部件能夠使電梯停止，轎廂的移動(dòng)距離在型式試驗(yàn)證書給出的范圍內(nèi)；

（2）如果電梯采用存在內(nèi)部冗余的制動(dòng)器作為制停部件，則當(dāng)制動(dòng)器提起（或者釋放）失效，或者制動(dòng)力不足時(shí)，應(yīng)當(dāng)關(guān)閉轎門和層門，并且防止電梯的正常啟動(dòng)。

因此檢驗(yàn)方法主要有以下三個(gè)步驟：

（1）作為電梯安全保護(hù)裝置，在技術(shù)資料中應(yīng)審查UCMP的型號(hào)、編號(hào)、型式試驗(yàn)合格證。還應(yīng)審查裝置上的銘牌，是否標(biāo)明制造單位名稱、型號(hào)、編號(hào)、技術(shù)參數(shù)和型式試驗(yàn)機(jī)構(gòu)的名稱或者標(biāo)志，銘牌和型式試驗(yàn)證書內(nèi)容是否相符；觀察設(shè)備上的名牌是否張貼齊全，了解轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置的型式，為下一步試驗(yàn)做準(zhǔn)備。

（2）觀察控制柜內(nèi)外或者機(jī)房墻壁上是否張貼轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置的試驗(yàn)說(shuō)明。電梯整機(jī)制造單位規(guī)定的轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置動(dòng)作試驗(yàn)方法，應(yīng)與型式試驗(yàn)證書所標(biāo)注的方法一致。

（3）轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置試驗(yàn)。由施工或者維護(hù)保養(yǎng)單位進(jìn)行試驗(yàn)，檢驗(yàn)人員現(xiàn)場(chǎng)觀察、確認(rèn)。

2.2 檢驗(yàn)實(shí)例介紹

以下就一款默納克轎廂意外移動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)的試驗(yàn)方式進(jìn)行介紹：

（1）檢測(cè)子系統(tǒng)

防止轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置驗(yàn)證方法：

電梯停在首層位置－電梯進(jìn)入機(jī)房檢修狀態(tài)→保持門鎖閉合→通過(guò)主板上小鍵盤F8設(shè)置為7（此時(shí)顯示E88，開(kāi)啟UCMP測(cè)試功能→斷開(kāi)門鎖回路→手動(dòng)操作上行按鈕→電梯離開(kāi)門區(qū)→電梯停止運(yùn)行報(bào)E65（UCMP故障）→測(cè)量轎門地坎與層門地坎之間的距離→恢復(fù)電梯正常。

判定方法：上述測(cè)得的距離即為試驗(yàn)速度下的移動(dòng)距離，該移動(dòng)距離不超過(guò)對(duì)應(yīng)試驗(yàn)速度的允許移動(dòng)距離即為合格。

（2）自檢測(cè)子系統(tǒng)

制動(dòng)器機(jī)械裝置正確提起（或者釋放）驗(yàn)證方法：

電梯停電→手動(dòng)短接控制主板X21與COM端→電梯上電檢修運(yùn)行→電梯立即報(bào)E37故障停梯；

電梯停電→手動(dòng)拆除控制主板X21接線→電梯上電檢修運(yùn)行→電梯立即報(bào)E37故障停梯。

抱閘力檢測(cè)功能驗(yàn)證方法：

關(guān)閉廳轎門（確保門鎖導(dǎo)通）

①檢修開(kāi)關(guān)有效，電梯停止在門區(qū)位置，保持關(guān)門狀態(tài)；

②小鍵盤設(shè)置F-8設(shè)置8，開(kāi)啟制動(dòng)力測(cè)試功能，小鍵盤顯示E88測(cè)試狀態(tài)；

③門鎖有效后，封星、運(yùn)行接觸器輸出，抱閘接觸器不輸出；

④系統(tǒng)輸出力矩，逐漸增加至設(shè)定轉(zhuǎn)矩，并持續(xù)設(shè)定的時(shí)間；

⑤F7-09顯示測(cè)試結(jié)果，1：合格，2：不合格立即報(bào)E66。

2.3 檢驗(yàn)心得

從這幾年的檢驗(yàn)經(jīng)歷來(lái)看，個(gè)人認(rèn)為維保單位對(duì)于轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置的認(rèn)知還有所欠缺。比如去現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)的時(shí)候，維保工不會(huì)操作該裝置進(jìn)行試驗(yàn)，明顯就是電梯單位的培訓(xùn)不到位；又或者在檢查維保記錄時(shí)，明明沒(méi)有該保護(hù)裝置，維保工卻在該項(xiàng)目的維保記錄上打鉤；再有筆者有一次問(wèn)一個(gè)大品牌電梯公司的維保工，是否知道轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置，是否會(huì)該裝置的試驗(yàn)，他回答說(shuō)"我維保的電梯沒(méi)有這東西，我也不會(huì)這試驗(yàn)，要去詢問(wèn)下技術(shù)部門"。從以上種種都可以看出，維保單位對(duì)于新檢規(guī)的消化吸收一定程度的滯后，所以建議在檢驗(yàn)前需要與維保單位進(jìn)行溝通，告知檢驗(yàn)的內(nèi)容和重點(diǎn)項(xiàng)目，畢竟作為檢驗(yàn)單位，我們并不是簡(jiǎn)單的出具合格和不合格報(bào)告，除了檢驗(yàn)電梯狀況和檢查維保單位的工作情況之外，更應(yīng)該要求提高維保人員的工作能力，提升他們的維保質(zhì)量，這樣才是對(duì)廣大群眾乘客的安全負(fù)責(zé)。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著2019年滬蘇湖鐵路開(kāi)建以及未來(lái)有望開(kāi)建的上海東站，將有越來(lái)越多的電梯配套到基礎(chǔ)建設(shè)當(dāng)中，這些新配套的電梯肯定是具有轎廂意外移動(dòng)保護(hù)功能的。除了新建的設(shè)施，老舊設(shè)備的更新也將納入計(jì)劃當(dāng)中。因此熟練掌握該項(xiàng)目的檢驗(yàn)方法對(duì)于所有檢驗(yàn)員而言勢(shì)在必行。本文通過(guò)對(duì)轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置的成因、功能、組成和種類進(jìn)行介紹，結(jié)合工作中的實(shí)際情況和檢驗(yàn)方法提出自己的一些心得體會(huì)。相信通過(guò)閱讀本文將對(duì)日后的檢驗(yàn)工作有一定的幫助，希望同廣大同行一起把好檢驗(yàn)這一關(guān)。