一種電梯用無繩限速器研究

劉炎　吳洪棗

【摘要】一種安裝在電梯轎廂上的無繩限速器，該限速器通過電梯導軌帶動限速器輪盤旋轉來動作，可在電梯機房內利用遠程動作、釋放裝置操控無繩限速器試驗。

【關鍵詞】無繩限速器、限速器輪盤、彈簧、電梯

1.引言

隨著城市的高速發展，電梯成了人們生活中不可或缺的東西；各種樣式的高樓琳瑯滿目，相應的帶動了電梯提速的需求，但是電梯在提速的同時，也出現了一系列必須解決的難題。其中，電梯運行距離的加長與速度的提升，對于限速器的運轉造成了很大的挑戰，限速器鋼絲繩張力大小的控制、鋼絲繩運轉震動擺幅干擾等成了必解的事項。

2.現有限速器工作分析

電梯中最常用的限速器是采用離心力原理制作的，限速器輪盤運轉的速度越快，重錘離限速器輪盤中心的距離就越遠。當然帶動限速器輪盤運轉的動力源是限速器鋼絲繩提供的，所以限速器鋼絲繩的張緊力大小會直接影響限速器輪盤的運轉。尤其是，當電梯運轉的速度越快、樓層越高時，張緊力就越難控制。因此，我們需要一種不受電梯運行速度與樓層高度影響的限速器，但是電梯國標中規定不得用電氣、液壓或氣動操縱的裝置來操縱安全鉗【1】。我們又是使用限速器來觸發安全鉗動作的，所以限速器安全鉗的聯動機構又必須是安全可靠的機械觸發方式。

目前，電梯廠家一般都將限速器安裝在電梯機房內，通過鋼絲繩與安裝在轎廂上的安全鉗提拉機構進行聯動。這中間的關鍵點就是聯動，當然聯動是取決于鋼絲繩的，如果鋼絲繩有問題或者動作不可靠就會直接導致限速器失效，不能起到保護作用。所以，如果我們能將限速器鋼絲繩取消，將限速器直接放置在轎廂上就可以解決問題了。

3.無繩限速器實現研究

將限速器放置在轎廂上，此種類型的限速器我們暫時命名為無繩限速器。無繩限速器也可以是基于離心力原理制作的。繩限速器是通過鋼絲繩來帶動限速器輪盤運轉的，那么無繩限速器怎么樣驅動限速器輪盤的運轉就成了課題研究的重點。在電梯中有一種叫滾動導靴的產品，在電梯運轉時，導靴的輪子是隨著電梯的運轉而轉動的，電梯運轉的越快，導靴的輪子也就運轉的越快。而且滾動導靴目前使用在高速電梯中，剛好滿足本課題研究電梯的類型。所以我們可以將無繩限速器輪盤做成滾動導靴樣式，當然只需要一個輪子就可以了，筆者認為可以做成如圖1示意的產品。

其中，1-電梯導軌；2-限速器輪盤；3-限速器輪盤固定軸；4-緩沖彈簧；5-無繩限速器固定支架。

現場安裝時，將無繩限速器通過無繩限速器固定支架5固定在電梯上梁或下梁上，限速器輪盤2卡在電梯導軌1內側，通過緩沖彈簧4來調整限速器輪盤2與電梯導軌1之間的壓接力，以確保限速器輪盤2可在電梯導軌1上自由滾動，而不發出異常噪音。當電梯運轉時，無繩限速器本體隨著轎廂一起走動，限速器輪盤2通過與電梯導軌1之間的摩擦力而轉動；電梯運轉的速度越快，限速器輪盤2就轉動的越快。當然電梯的導軌表面也不是一直都是平直而光滑的表面，也會有一定的平面誤差，所以無繩限速器裝置中必須要有緩沖彈簧4這種自動調節裝置，以確保限速器輪盤2與電梯導軌1之間良好的接觸。

解決了大體的結構問題，那么剩下的就是限速器輪盤的動作問題解決了。無繩限速器輪盤也可以按照離心力動作原理來設計，結構等同于常規限速器的設計結構。將無繩限速器內部制造成彈簧拉動的重錘，特別注意，彈簧在不同速度下的伸長量需要依據限速器本體的保護速度來計算決定；當電梯運轉速度超過無繩限速器的設定速度時，重錘拉動的彈簧會伸長到一定位置，觸發電氣開關動作；此時電梯安全回路會由限速器電氣開關的動作而切斷，理論上會緊急制停電梯，保護乘客；但是如果此時電梯沒有停梯保護，而是持續超速運轉，重錘拉動的彈簧就會伸長到極限位置，利用卡扣機構將重錘鎖住，并且此時通過卡扣機構的動作可將限速器輪盤旋轉換成提拉安全鉗動作的機構，當電梯持續運轉時，就由限速器輪盤拉動安全鉗提拉機構觸發安全鉗裝置動作，當然這一步動作時，還需要自動加大限速器輪盤與導軌之間的壓緊力。整體動作原理如圖2示意。

另外，電梯標準要求，限速器應是可接近的，以便于檢查和維護。若限速器安裝在井道內，則應能夠從井道外用遠程控制的方式來實現限速器的動作【2】。而無繩限速器安裝于電梯轎廂上，隸屬于安裝于井道內，因此無繩限速器需要配置從井道外用遠程控制的設備。目前電梯行業一般都是采用電磁線圈的動作原理來實現遠程控制的。無繩限速器也可以采用類似的設計，此種遠程操控的技術已在無機房電梯使用的限速器中大量采用，就不再贅述了。

4.結束語

電梯的安全保護優劣直接關乎著電梯企業的生命，在目前電梯銷售行情不容樂觀的大環境下，怎么樣制作出優質而又低價的電梯產品是電梯企業賴以生存的動力源與目標。無繩限速器取消了限速器鋼絲繩以及電梯底坑的張緊裝置，可以大大的降低電梯成本，并且取消了電梯土建圖中限速器的布置要求，節約了電梯井道尺寸；同時，在安裝調試方面又做到了更加簡潔、人性化，必將會成為電梯行業又一個新的研究方向。

參考文獻：

[1] 顧鑫、陳鳳旺等.GB7588-2003 電梯制造與安裝安全規范.北京：中國建筑科學研究院建筑機械化研究分院，2003

[2] 顧鑫、陳鳳旺等.GB/T10058-2009 電梯技術條件.北京：中國建筑科學研究院建筑機械化研究分院，2009