無機房電梯機械鎖定裝置的檢驗和可靠性分析

梁偉浩

摘 要：無機房電梯一旦缺少機械鎖定裝置會導致無機房轎頂檢修平臺不能發揮正常功能作用，導致檢修人員墜落危險的發生。本文以無機房電梯為研究對象對轎頂的檢修平臺機械鎖定裝置設置進行討論并進一步討論了無機房電梯機械鎖定裝置的可靠性，給無機房電梯機械鎖定裝置的可靠性分析提供一定的參考方法。

關鍵詞：無機房電梯；機械鎖定裝置檢驗；可靠性分析

中圖分類號：TU857 文獻標識碼：A

無機房電梯與有機房電梯最大的區別在于沒有單獨的機房。原有的機房控制柜以及曳引機、限速器等機器設備安裝到了井道的內部。對機器設備進行維修、檢查的作業場地設在轎頂上或轎內時，按照特種設備以及電梯維修保養的相關專門規范規定，應當設置可靠的機械鎖定裝置防止橋廂移動，以保證安全檢修作業。當前按照《電梯監督檢驗和定期檢驗規則》其中對于電梯的轎頂機械鎖定裝置并沒給出精確的技術標準。本文以無機房電梯的機械鎖定裝置為重點研究對象，對機械鎖定裝置以及相關的檢驗進行詳細闡述，并對鎖定裝置進行了可靠性分析。

1 無機房電梯鎖定裝置

1.1 無機房電梯的轎頂檢修安全保障

當驅動主機、控制柜、限速器安裝在井道頂部或轎頂時，轎頂作為作業場地用于維修、檢查工作。在對相關部件維修或檢查時，存在轎廂有滑動或意外失控的可能，會對作業人員造成影響，并有可能引發事故，帶來人身傷害的危險。因此，無機房電梯設置了機械鎖定裝置，保證電梯轎廂危險移動保證電梯檢修人員生命安全。

1.2 無機房電梯機械鎖定裝置

無機房電梯機械鎖定裝置的機械結構圖如圖1所示。無機房轎廂機械鎖定裝置的構成分為兩個機械結構，一部分是指的裝載電梯轎廂架的插銷軸，插銷軸的作用主要實現了對電梯檔位的控制，電梯的運行需要插銷軸并沒有真正的插進導軌的的插銷定位板。電梯的在進行檢修的過程中插銷軸主要固定在檢修的檔位并固定在導軌的插銷定位板。另外一部分主要實現對導軌壓板的后板固定，從而促進厚板能夠安裝在導軌上，保證厚板的高厚需要滿足轎頂的平面與井道。并對應的導軌需要對機械裝置進行設置，并安裝的高度務必要低于驅動主機支撐的承重梁，有利于檢修人員的故障檢修。另外在原板上安裝符合標準規范的電氣控制裝置。機械鎖定裝置的電氣控制實現對于轎廂移動過程中停放位置的阻止操作。對于一般的轎頂除非在檢修操作狀態下，機械鎖定裝置都是放在正常檔位。轎頂一般采取的作業運行方式的電氣安全裝置都是進入工作檢修檔位，防止轎廂的任何移動。轎廂運行時段一般包括接機械鎖定裝置進入工作過程中保證轎廂安全。

電梯轎廂鎖定裝置的插銷軸的伸出通過電氣安全裝置進行檢驗的，插銷伸出插入定位板之后，UKS打開電梯進入檢修狀態，檢修人員完成檢修必須對插銷軸進行回檔操作。完成開會歸位操作流程，電梯回歸正常工作運行狀態，否則電梯處于檢修或者電路斷開的狀態。

鑒于轎廂的扭轉，一臺電梯的轎廂必須設置兩套鎖定裝置機構，轎廂的梁柱必須標明機械鎖定裝置到運行過程中，還需要對某些注意事項進行觀察，并按照手動操作機械裝置的相關作業說明操作。無機房電梯機械鎖定裝置的安裝進一步防止轎廂的移動。值得關注的是機械鎖定裝置一旦鎖定，無機房電梯的檢修平臺只能為轎頂，不允許拆換驅動主機以及懸掛裝置。

2 電梯機械鎖定裝置檢驗

2.1 相關檢驗要求

無機房電梯的檢修驅動的主機以及控制柜裝置設置在電梯轎頂或轎內的情況下，在進行檢驗過程中應當具備以下安全防范措施：

（1）紡織轎廂機械鎖定裝置。

（2）設置檢查機械鎖定裝置的電氣安全裝置，預防檢修過程中轎廂移動。

2.2 對應檢驗方法

（1）機械鎖定裝置的目測以及轎廂內部檢修控制裝置。

（2）通過對轎廂機械鎖定裝置的電氣裝置進行模擬操作，實現對機械鎖定裝置及電氣安全控制的測試目的。

目前檢驗機構的檢驗方法還只是局限于目測其是否有無以及簡單的試驗電氣安全裝置是否有效，沒有明確要求進行打滑試驗，其功能可靠性無法確認，或者是安裝工藝不過關，部分廠家只在一側安裝機械鎖定裝置，打滑試驗是否會產生相應的危險和安全問題，如導軌受力不均導致彎曲變形，這些都要綜合考慮，才能進行打滑試驗。

3 電梯機械鎖定裝置可靠性分析

機械鎖定裝置的強度以及相關的安全性都是由許多因素造成的，進行設計以及選才過程中結合實際的應用情況選取合適的機械材料，從而保證電梯的機械安全系數。由于對于電梯機械設計規范存在諸多漏洞因此電梯的機械生產過程中加工工藝簡單導致無機房電梯轎頂機械特性不達標。以某種規格的電梯機械鎖定裝置為例。圖1為機械鎖定裝置（電氣開關，鎖定軸和轎頂上的固定擋板），當處于轎頂檢修狀態時，鎖定軸左半截插入固定在導軌上的擋板中，從而起到機械鎖定作用。

通過圖2無機房電梯機械鎖定裝置的機械分析，假設分析轎頂的檢修平臺工況分析最具不利因素的狀況，一方面電梯賄賂發生故障，轎廂空載檢修，一旦檢修人員誤操作會導致安全回路失靈，導致操作失誤方向牽引向上行駛，這種情況必須保證鎖定軸牽引發生牽引滑輪打滑，防止人員安全。二是在維修作業中，鎖定軸需能承受轎廂、檢修人員、檢修儀器和檢修設備的重量。電梯部分性能參數：額定載重量Q=1000kg；轎廂質量P=1400kg；對重包括滑輪質量Mout=1900kg。隨行電纜實際質量Msrout=23.25kg。對重側鋼絲繩總質量=72.17kg。包角α=159°，曳引輪半圓槽開口角γ=30°，曳引輪半圓槽下部切口角β=105°。摩擦系數μ=0.2；鋼絲繩倍率r=2。機械鎖定裝置安裝2套，壓導板用6個12螺栓固定，預緊力F0=16000N，擋板材料為Q235普通碳素鋼，σs=225MPa，鎖定軸材料為45#鋼，σs=355MPa，直徑Dn=20mm。安全系數均取1，重力加速度gn=9.58m/s2。

機械鎖定裝置的工作轎廂主要是位于墊層的平頂位置，可以看做轎廂的滯留現象。對于轎廂位于最上位置，轎頂的曳引繩以及轎廂的重底部平衡連質量科忽略不計，滑動輪慣量折算值與導軌摩擦力因數值小忽略不計。

當量摩擦系數：

要破壞曳引條件，需要鎖定軸的最小應力滿足：

計算判斷鎖定軸是否符合要求。

結論

無機房電梯的轎廂的頂部的機械鎖定裝置的安裝和檢驗方法還存在諸多不合理性以及不規范之處。隨著當前電梯的功能結構的設計以及生產安裝不斷的被安全檢修人員重視，無機房轎頂檢修平臺機械鎖定裝置的檢驗方法的不斷改進以及機械鎖定裝置的可靠性分析的不斷重視，將很大程度上促進無機房電梯產品生產安裝的規范化及科學化。

參考文獻

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[2]陳志軍，閆學勤，黃德啟，楊超.無機房電梯的智能故障診斷系統[J].自動化儀表，2010（08）.