電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置現(xiàn)狀分析與檢驗(yàn)要求研究

劉靖宇

摘 要：為研究電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置現(xiàn)狀與檢驗(yàn)要求，筆者采用理論結(jié)合實(shí)踐的方法，立足電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了引起電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置失效的原因，并提出具體的檢驗(yàn)要求及檢驗(yàn)中的注意事項(xiàng)。分析結(jié)果表明，上行超速保護(hù)裝置是電梯轎廂的主要組成部分，其運(yùn)行的穩(wěn)定性直接關(guān)系到電梯運(yùn)行的安全性。掌握電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置的發(fā)展現(xiàn)狀，明確檢驗(yàn)要求，有助于提升電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性、安全性，值得高度重視。

關(guān)鍵詞：電梯轎廂;上行超速保護(hù)裝置;安全鉗;限速器

中圖分類(lèi)號(hào)：TU857 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1064（2022）04-0-03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2022.04.015

電梯是目前高層建筑工程中的主要運(yùn)輸工具，運(yùn)行安全直接關(guān)系到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置的穩(wěn)定性和安全性，對(duì)電梯使用性能的提升有非常重要的作用。電梯在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中，零部件磨損嚴(yán)重，極易發(fā)生電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置失效問(wèn)題。要明確檢驗(yàn)要求，按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，定期檢驗(yàn)電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問(wèn)題，保證電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置始終處于安全、穩(wěn)定、可靠的狀態(tài)?；诖耍_(kāi)展電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置現(xiàn)狀分析與檢驗(yàn)要求的研究顯得尤為必要。

1 電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置現(xiàn)狀

電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置，由速度監(jiān)控元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分組成。當(dāng)電梯運(yùn)行速度超過(guò)設(shè)定速度時(shí)，速度監(jiān)控元件能快速檢測(cè)轎廂超速信號(hào)，并通過(guò)機(jī)械或電氣方式觸發(fā)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使電梯停止或?qū)崿F(xiàn)減速處理，以保證電梯運(yùn)行的安全性。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，很多高新技術(shù)和設(shè)備被廣泛應(yīng)用到電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置中，大大提升了電梯設(shè)備運(yùn)行性能。但受到設(shè)計(jì)、性能、運(yùn)行環(huán)境等因素的多重影響，電梯安全事故依然頻繁發(fā)生，影響著我國(guó)電梯事業(yè)的健康發(fā)展，會(huì)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此，電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置運(yùn)行性能備受社會(huì)各界人士廣泛關(guān)注。

目前，電梯上行超速保護(hù)裝置的速度監(jiān)控部件大多都是限速器。根據(jù)與限速器相聯(lián)動(dòng)的機(jī)械部件的差異，分為限速器與安全鉗聯(lián)動(dòng)形式、限速器與夾繩器聯(lián)動(dòng)形式、限速器與曳引機(jī)制動(dòng)器聯(lián)動(dòng)形式。形式不同，運(yùn)用效果及特點(diǎn)也各不相同。

限速器與安全鉗聯(lián)動(dòng)形式：根據(jù)安全鉗安裝位置的差異，分為雙向、單向安全鉗兩種類(lèi)型。雙向安全鉗通常布設(shè)在電梯轎廂上，單向安全鉗則布設(shè)在對(duì)重上，但二者的運(yùn)行原理基本相同，都是利用夾持導(dǎo)軌完成電梯轎廂上行超速保護(hù)的。在具體應(yīng)用中，雙向安全鉗會(huì)受到電梯轎廂結(jié)構(gòu)的影響，安裝和檢修空間有限，難度較大，對(duì)導(dǎo)軌造成的磨損量也比較大，但保護(hù)效果較好。單向安全鉗在電梯轎廂上行超速保護(hù)中應(yīng)用時(shí)，會(huì)在一定程度上增加電梯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，同時(shí)會(huì)增大電梯井道布設(shè)的難度。檢修更換前，要進(jìn)行系統(tǒng)分析，確定需要檢修和更換的安全鉗，對(duì)導(dǎo)軌安裝的精度、質(zhì)量和導(dǎo)軌采用的材質(zhì)均有一定的要求，不能采用空心T形導(dǎo)軌，故單向安全鉗的應(yīng)用范圍有限。

限速器與夾繩器聯(lián)動(dòng)形式：電梯上行超速時(shí)，可通過(guò)夾持鋼絲繩限速。按照保護(hù)觸發(fā)方式的不同，也分為機(jī)械型保護(hù)方式與電磁型保護(hù)方式兩大類(lèi)。前者的工作原理是當(dāng)電梯上行速度超過(guò)限速器設(shè)定的速度后，限速器會(huì)快速拋出離心甩塊，帶動(dòng)棘爪，在伸縮彈簧的作用下卡住棘輪，拉動(dòng)閘線(xiàn)，開(kāi)啟夾繩器開(kāi)關(guān)，拉緊鋼絲繩限制電梯上行速度。后者是通過(guò)電磁鐵觸發(fā)限速器，速度比較快，實(shí)現(xiàn)上行轎廂快速制?；蛴行p速。

限速器與曳引機(jī)制動(dòng)器聯(lián)動(dòng)形式：此類(lèi)一般見(jiàn)于永磁同步主機(jī)，是市面上最常見(jiàn)的上行超速保護(hù)裝置的實(shí)現(xiàn)方式，具有穩(wěn)定性好、成本低、噪音小等優(yōu)點(diǎn)。為保證制動(dòng)器的安全性和穩(wěn)定性，通常要布設(shè)至少兩套制動(dòng)器，一備一用，避免制動(dòng)設(shè)備失效時(shí)，難以保證電梯轎廂制動(dòng)的安全性。

在具體安裝時(shí)，要詳細(xì)檢查制動(dòng)器各零部件的種類(lèi)及合格證書(shū)，如果存在質(zhì)量問(wèn)題，嚴(yán)禁使用。此外，生產(chǎn)單位也要提供相對(duì)完善的安裝服務(wù)，以最大限度保證制動(dòng)器安裝的合理性。

2 引起電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置失效的原因

電梯轎廂上行中的影響因素較多，因此在具體運(yùn)行中難免會(huì)發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)，這是客觀存在的，難以從根本上有效規(guī)避，一旦發(fā)生上行超速問(wèn)題，會(huì)造成難以挽回的損失。引起電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置失效的主要原因包括以下幾個(gè)方面：

第一，傳動(dòng)失效。傳動(dòng)失效是引起電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置失效的主要原因之一。傳動(dòng)失效主要體現(xiàn)在曳引輪和制動(dòng)器之間，比如電梯轎廂在運(yùn)行中，曳引機(jī)蝸輪和蝸桿之間的傳動(dòng)發(fā)生脫空問(wèn)題，或者是傳動(dòng)軸發(fā)生了斷裂，都會(huì)引起曳引輪和制動(dòng)器相互脫離。在此種狀態(tài)下，即使曳引機(jī)抱閘仍能制動(dòng)，當(dāng)轎廂傾斜時(shí)，曳引輪也會(huì)導(dǎo)致轎廂向上超速[1]。

第二，制動(dòng)器失靈或制動(dòng)力矩不足。電梯穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，正常情況下曳引機(jī)制動(dòng)器通常為常閉式制動(dòng)器，制動(dòng)力矩主要來(lái)自閘瓦與制動(dòng)輪之間的摩擦。該電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置的故障多發(fā)生在舊電梯中，一旦制動(dòng)彈簧松動(dòng)或制動(dòng)鐵芯堵塞，制動(dòng)器制動(dòng)力矩不足，甚至自動(dòng)失效。

第三，控制柜電氣控制故障?？刂乒耠姎饪刂乒收鲜请娞蒉I廂上行超速保護(hù)裝置失效的主要原因。對(duì)于只有上下接觸器控制制動(dòng)線(xiàn)圈的電氣控制模式，在特定控制中，通常沒(méi)有兩個(gè)或更多獨(dú)立的電氣裝置切斷制動(dòng)線(xiàn)圈電流。當(dāng)控制失效時(shí)，制動(dòng)線(xiàn)圈處于通電狀態(tài)，不能平穩(wěn)閉合，導(dǎo)致制動(dòng)失效。

第四，電梯曳引能力降低。這也是引起電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置失效的主要原因。因?yàn)樵谑褂弥?，有些曳引鋼絲繩由于張力不均等原因，長(zhǎng)此以往會(huì)導(dǎo)致輪槽磨損嚴(yán)重?；蛘哂捎谙嚓P(guān)維護(hù)人員未盡職責(zé)，致使曳引輪槽油泥覆蓋太多，將大大降低鋼絲繩運(yùn)行摩擦力，降低曳引能力，導(dǎo)致曳引輪打滑的情況出現(xiàn)，甚至發(fā)生電梯轎廂上行超速?zèng)_頂?shù)葒?yán)重事故[2]。

3 電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置檢驗(yàn)要求

3.1 檢驗(yàn)流程

電梯屬于特種設(shè)備，對(duì)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性、可靠性都有非常嚴(yán)格的要求。電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置是保證電梯安全運(yùn)行的關(guān)鍵，要切實(shí)做好電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置的檢驗(yàn)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，開(kāi)展有針對(duì)性的檢修和維護(hù)，將各種安全隱患扼殺在萌芽狀態(tài)，使上行超速保護(hù)裝置始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，更好地保障電梯運(yùn)行的安全性。為提升檢驗(yàn)效果，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，必須明確檢驗(yàn)流程，以保證檢驗(yàn)工作高效、有序開(kāi)展。

第一，要詳細(xì)檢查上行超速保護(hù)裝置的合格證書(shū)和質(zhì)量性能，保證各種設(shè)備和元器件的質(zhì)量都符合設(shè)計(jì)要求，重點(diǎn)分析對(duì)比上行超速保護(hù)裝置的銘牌、電梯設(shè)備合格證上的信息。

第二，銘牌上要清楚標(biāo)記上行超速保護(hù)裝置的型號(hào)編號(hào)、規(guī)格形式、額定載重、制造日期、額定速度、上行超速動(dòng)作的速度范圍、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)等。

第三，必須明確上行超速保護(hù)裝置檢驗(yàn)的方法，一旦發(fā)生故障，要按照規(guī)定的檢驗(yàn)方法操作。上行超速可能會(huì)引起沖頂安全事故，威脅到設(shè)備和人身安全[3]。但不同生產(chǎn)設(shè)計(jì)廠(chǎng)家的設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)方法、制造精度、制造標(biāo)準(zhǔn)等方面都存在一定的差距，不同類(lèi)型轎廂上行超速保護(hù)裝置的檢驗(yàn)方法也不相同，這也是特種設(shè)備檢驗(yàn)中必須明確的內(nèi)容。

3.2 夾繩器檢驗(yàn)要求

夾繩器的檢驗(yàn)是夾繩器的質(zhì)量和性能能否滿(mǎn)足電梯轎廂安全運(yùn)行的關(guān)鍵。同時(shí)，在轎廂上行超速情況下，是電梯可靠、穩(wěn)定制動(dòng)減速和停止的前提。根據(jù)夾繩器的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行情況，檢驗(yàn)要求如圖1所示。

根據(jù)圖1，夾繩器檢驗(yàn)的要求和內(nèi)容比較多，每個(gè)細(xì)節(jié)控制不當(dāng)，都會(huì)影響檢驗(yàn)效果，要從各個(gè)細(xì)節(jié)同時(shí)入手，保證夾繩器檢驗(yàn)的質(zhì)量。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

彈簧性能檢驗(yàn)。夾繩器進(jìn)入待命狀態(tài)，蓄能彈簧一直處于被壓縮狀態(tài)，這也是夾繩器動(dòng)作的主要?jiǎng)恿υ?。為保證夾繩器動(dòng)作的及時(shí)性、可靠性，要定期檢驗(yàn)彈簧的強(qiáng)度、抗壓性、自由高度等，保證彈簧性能始終處于良好狀態(tài)。

觸發(fā)電磁鐵檢驗(yàn)。目前，很多電梯轎廂在上行超速保護(hù)中，都是通過(guò)電磁鐵失電觸發(fā)夾繩器。為保證夾繩器被順利觸發(fā)，提升保護(hù)效果，要定期檢驗(yàn)電磁鐵的吸力、響應(yīng)速度、維持電壓等。

制動(dòng)摩擦片檢驗(yàn)。在夾繩器保護(hù)系統(tǒng)中，制動(dòng)摩擦片會(huì)直接作用到電梯曳引輪鋼絲繩上，其質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到保護(hù)效果。從理論上看，制動(dòng)摩擦系數(shù)越大，制動(dòng)效果越好，但鋼絲繩磨損越嚴(yán)重，要科學(xué)合理地控制摩擦片的摩擦系數(shù)。

整機(jī)性能檢驗(yàn)。夾繩器制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成功與否，主要取決于應(yīng)用情況和使用效果。夾繩器可通過(guò)模擬工況，建立起檢測(cè)整機(jī)制動(dòng)力和響應(yīng)速度的試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)。

3.3 安全鉗檢驗(yàn)要點(diǎn)

安全鉗也是常用的電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置，要定期檢驗(yàn)，才能保證安全鉗始終處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，保護(hù)電梯運(yùn)行的安全性。具體檢驗(yàn)中，首先，將電梯停止到電梯井底部，讓電梯以檢驗(yàn)運(yùn)行速度上行，在保證電梯緩慢上行的基礎(chǔ)上，人為打開(kāi)安全鉗的電氣控制開(kāi)關(guān)。其次，短接安全鉗上的電氣控制開(kāi)關(guān)，讓安全鉗至少進(jìn)行一次機(jī)械動(dòng)作，并按下檢修上行的控制開(kāi)關(guān)，觀察電梯轎廂是否正常運(yùn)行[4]。最后，判斷正常運(yùn)行，主要有兩種方法可供選擇：一種是曳引輪鋼絲繩在曳引輪上是否出現(xiàn)打滑問(wèn)題，如果存在打滑問(wèn)題，則表明安全鉗保護(hù)裝置切實(shí)有效;另一種是曳引輪和曳引鋼絲都處于停運(yùn)狀態(tài)，如果電梯轎廂無(wú)法繼續(xù)上行，則表明安全鉗保護(hù)裝置可靠，可繼續(xù)使用。

3.4 限速器檢驗(yàn)要點(diǎn)

在限速器檢驗(yàn)中，主要是檢驗(yàn)速度監(jiān)控元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)的可靠性。檢驗(yàn)限速器時(shí)，要斷開(kāi)電梯主電源，然后利用大力鉗等工具將限速器鋼絲繩從限速器輪槽中取出。用專(zhuān)用調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝置加速限速器輪盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，用電梯轉(zhuǎn)速表檢測(cè)限速器輪盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，限速器的電氣開(kāi)關(guān)和機(jī)械裝置必須在規(guī)定的運(yùn)行速度范圍內(nèi)動(dòng)作，以滿(mǎn)足要求[5]。記錄限速器電氣和機(jī)械動(dòng)作的數(shù)值。限速器檢驗(yàn)中，其與執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)可靠性在電梯整機(jī)檢驗(yàn)中的限速器—安全鉗試驗(yàn)中進(jìn)行驗(yàn)證。

3.5 制動(dòng)器檢驗(yàn)要點(diǎn)

檢驗(yàn)制動(dòng)器時(shí)，常用方法有兩種。

一種是通過(guò)查詢(xún)相關(guān)資料和文本，檢驗(yàn)所用的制動(dòng)器電氣開(kāi)關(guān)能否正常檢驗(yàn)制動(dòng)器的運(yùn)行狀態(tài)，并保證此開(kāi)關(guān)在安全動(dòng)作時(shí)停止電梯轎廂正常運(yùn)行狀態(tài)。電梯在正常運(yùn)行中，保證以穩(wěn)定的速度上行，在斷電情況下電梯可以穩(wěn)定制停。

另一種是提前準(zhǔn)備好現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)條件，將電梯檢驗(yàn)速度設(shè)定為高于上行保護(hù)裝置的額定速度，并控制電梯以此速度上行，觀察制動(dòng)器保護(hù)裝置是否正常工作并合理調(diào)整。

4 電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置檢驗(yàn)時(shí)的注意事項(xiàng)

電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置檢驗(yàn)具有很強(qiáng)的復(fù)雜性和技術(shù)性，涉及多方面內(nèi)容，難度也比較大。為保證檢驗(yàn)的安全性和質(zhì)量，必須嚴(yán)格把控好注意事項(xiàng)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，轎廂上行超速保護(hù)裝置檢驗(yàn)中，電梯要全程保持空載狀態(tài)。

第二，檢驗(yàn)需要試驗(yàn)人員持續(xù)操作。試驗(yàn)中，轎廂上行過(guò)程處于一種“失控”狀態(tài)，檢驗(yàn)人員要時(shí)刻做好判斷，緊盯轎廂位置。一旦上行超速保護(hù)裝置動(dòng)作，試驗(yàn)人員必須立即松手。如果臨近最高層，上行超速保護(hù)裝置仍然沒(méi)有動(dòng)作，要立即停車(chē)，以免發(fā)生沖頂事故。

第三，人為操作限速器開(kāi)關(guān)時(shí)，如果電梯轎廂不會(huì)制停，要采取相應(yīng)的檢驗(yàn)保護(hù)措施，例如切斷主電源開(kāi)關(guān)、動(dòng)作應(yīng)急開(kāi)關(guān)等，排除所有故障后再檢驗(yàn)。

第四，在電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置檢驗(yàn)中，充分利用限速器動(dòng)作開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)上行超速保護(hù)[6]。電梯使用壽命超過(guò)2年，或轎廂限速器動(dòng)作異常，由具有相應(yīng)資質(zhì)的電梯維修單位檢查限速器動(dòng)作速度，并出具檢查報(bào)告。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，結(jié)合理論實(shí)踐，文章研究了電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置的現(xiàn)狀及檢驗(yàn)要點(diǎn)。研究結(jié)果表明，電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置的運(yùn)行狀況，直接關(guān)系到電梯運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。分析此種保護(hù)裝置的發(fā)展現(xiàn)狀，明確保護(hù)裝置失效的原因，并把控好檢驗(yàn)要點(diǎn)，可快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置中存在的問(wèn)題和隱患，及時(shí)制定有針對(duì)性的處理方案，保證電梯轎廂上行超速保護(hù)裝置始終處于安全狀態(tài)，提升電梯運(yùn)行的安全性。

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