淺談安全鉗在電梯應(yīng)急裝置的應(yīng)用

楊曉杰

摘?要：本文將淺談電梯的安全應(yīng)急裝置、電梯安全鉗的動作原因以及安全鉗在安全應(yīng)急裝置中的應(yīng)用，分析其相關(guān)設(shè)計與研究。

關(guān)鍵詞：安全鉗;應(yīng)急裝置;優(yōu)化設(shè)計

近年來，直升式電梯的應(yīng)急裝置作為一種相對獨立的機電產(chǎn)品有了充分的發(fā)展，例如：“電梯應(yīng)急裝置”、“電梯停電自動平層控制屏”、“電梯停電自動救助裝置”等，這些產(chǎn)品的種類繁多，名稱各異，其生產(chǎn)廠家和品牌也是不盡相同，但是其基本原理是一致的，其裝置原件也基本相同，一般由主控板、充電板、逆變板、接口板、電池組及相序檢測等幾部分構(gòu)成。其中，電梯的安全鉗系統(tǒng)是電梯安全運行的一道重要防線，它是一種緊急制動的系統(tǒng)，在電梯失控決速下墜的時候，會開啟緊急制動模式，減小事故帶來的損失。

1.電梯的安全應(yīng)急裝置

一旦發(fā)生停電的情況，或者是缺相或相序錯誤時，電梯的應(yīng)急裝置就開始發(fā)揮作用，完全控制電梯的運行。具體的工作流程為：應(yīng)急裝置檢測到電梯出現(xiàn)缺相、相序錯誤時，即切斷電梯與市電的聯(lián)系，同時開始輸入信號，檢測電梯的各個回路，各個環(huán)節(jié)是否仍能正常運作，電梯的轎廂是否處在平層的位置，以及電梯是否得到檢修等。這些檢測結(jié)果得到反饋后，如果電梯的狀況達到了應(yīng)急條件，將會開啟裝置的逆變板，將逆變出的各個等級的電壓直接送至電梯曳引機、抱閘、門機等各個部位。應(yīng)急裝置首先將事故電梯向上、向下各運行一次，然后選擇一個省力的方向開始運行，這種運行是低速的。當(dāng)這種低速的運行到達某一個樓層的平層時，轎廂將會打開，讓受困人員能夠出來，繼而停止電梯的所有工作。下面我們將針對安全鉗這一緊急制動系統(tǒng)，具體探討電梯的安全應(yīng)急裝置。

2.電梯安全鉗的動作原因

電梯安全鉗的常見受力分析如下：

（1）正常的運行情況。這種情況下，電梯的安全鉗是處在一個阻力之下的，這種阻力足以將安全鉗卡死。當(dāng)電梯處于停止?fàn)顟B(tài)的時候，鉗塊與橋廂之間有一定的壓力，鉗塊所受到的壓力會產(chǎn)生相應(yīng)的摩擦力，起到一定的制定作用。需要特別提到的是，電梯轎廂的接觸面積較大，所產(chǎn)生的轎廂相對重量也就更大，因此我們可以不考慮安全鉗本身的重量，而是著重考慮安全鉗內(nèi)是否嵌入異物情況下的受力情況。

（2）嵌入異物，無導(dǎo)軌接觸。這種情況下的限速器處于一種制動狀態(tài)，電梯自然也就處于非正常的工作狀態(tài)，限速器與導(dǎo)軌之間有接觸，鉛塊會受到比正常情況更大的拉力，這種情況的安全鉗仍然可以正常工作。當(dāng)安全鉗受到的拉力比較小時，拉桿和拉桿自身的重量是處在一種相對平衡的狀態(tài)的，這時的安全鉗基本上不會受到拉力的作用。

（3）嵌入異物，有導(dǎo)軌接觸。此時的鉗塊也會由于重力因素而增加，在多種合力的作用下，受力面積也大，因此，彈簧力調(diào)節(jié)一定要比較大，能夠?qū)闺娞菘焖傧陆邓a(chǎn)生的拉力，產(chǎn)生相應(yīng)的阻力。不過，受力不應(yīng)過大，否則電梯在安全情況下也容易產(chǎn)生制動。

根據(jù)不同的情況，電梯安全鉗的受力情況是不同，其基本的受力分析如下圖所示：

3.安全鉗在電梯安全應(yīng)急裝置中的應(yīng)用

電梯安全鉗在電梯安全應(yīng)急裝置中的應(yīng)用可以分為二種類型：瞬時型和漸進型，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：

瞬間型：

漸進型：

3.1瞬時型安全鉗

這種瞬間型安全鉗的制動原理是自鎖夾緊原理，自鎖夾緊的元件主要有楔型和滾子型。在發(fā)生緊急制動的情況時，如果夾緊元件與導(dǎo)軌發(fā)生了接觸，就會發(fā)揮其自鎖夾緊作用來夾緊導(dǎo)軌，能夠通過這種夾緊產(chǎn)生非常巨大的制動力，可以使下降中的轎廂瞬間停止。在制動過程中，安全鉗的鉗體會變形和擠壓導(dǎo)軌，從而產(chǎn)生所消耗，楔型式安全鉗80%的能量由安全鉗的鉗體變形吸收，滾子型安全鉗近80%的能量由擠壓導(dǎo)軌吸收。

3.2漸進型安全鉗

不同于瞬間制動，這種制動元件會通過不同部分的不同作用來減速，產(chǎn)生漸進的制動效果，不至于產(chǎn)生的減速度過大。所應(yīng)用到的恒制動力型安全鉗主要有楔塊型和滾子型。具體分析其工作原理，即在制動元件鎖死后，由彈性元件產(chǎn)生彈力進行制動，其壓緊力是恒定的，因而其制動所產(chǎn)生的摩擦力也就相對穩(wěn)定，減速緩慢但是更加安全，沖擊力更小，可以更好地保護人身與電梯設(shè)備的安全。

4.直升式電梯安全應(yīng)急裝置優(yōu)化設(shè)計的應(yīng)用

根據(jù)上述研究，我們可以得出，在電梯安全應(yīng)急裝置的實際運用中，要做到：第一，要確定轎廂位置的電梯均可以直接配置，也就是其所在的就近平層范圍;第二，在電梯的供電感應(yīng)開關(guān)前裝一個交流接觸器，使得故障信號的輸入更加準(zhǔn)確，更加愛穩(wěn)定可靠;第三，應(yīng)急裝置需要做到結(jié)構(gòu)簡單，造價低，體積和重量也大幅度降低，節(jié)省電力和空間資源。

5.結(jié)語

上文我們分析了直升式電梯的安全應(yīng)急裝置，并具體分析安全鉗在安全應(yīng)急設(shè)置中的應(yīng)用，對于其具體應(yīng)用和改進，還需要在日后的維修管理中不斷整合和提高。相信在電梯運用越來越廣泛的現(xiàn)代建筑中，這一裝置的改造將會越來越重要，越來越迅速。

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