轎廂意外移動安全保護裝置的設計分析

葉偉，鹿劍

（新疆維吾爾自治區特種設備檢驗研究院，新疆 烏魯木齊 830011）

轎廂意外移動安全保護裝置的設計分析

葉偉，鹿劍

（新疆維吾爾自治區特種設備檢驗研究院，新疆 烏魯木齊 830011）

為了應對電梯轎廂意外移動引發的事故，在大量分析研究國內外現有轎廂意外移動的基礎上，提出了一種作用于電梯鋼絲繩的具有緩沖制動裝置的轎廂意外移動保護裝置的設計方案，能夠有效防止轎廂意外移動，為轎廂意外移動的研究提供了一種思路。

電梯；轎廂意外移動，保護裝置

多起轎廂意外移動引發的事故，使得轎廂意外移動的研究及技術應用成為熱點，也使得人們越來越重視電梯安全，尤其是電梯安全保護裝置，如何應用更加可靠的安全保護裝置來進一步保證電梯的安全運行，保障人們的生命和財產安全，成為亟需解決的問題。某校區發生的一起電梯轎廂意外移動事故，導致一名男生死亡。從該事故分析可以發現，轎廂運行到指定樓層后，轎廂門和層門啟動，剛剛打開到一定距離后，轎廂突然向上移動，造成卡人事件發生。電梯在運行過程中的意外移動是一種非常危險的運行狀況，其發生后對乘客的生命財產有著不可估量的損失，社會影響非常大。GB7588-2003（1號修改單）3.18規定：轎廂意外移動（unintended car movement）是指在開鎖區域內且開門狀態下，轎廂無指令離開層站的移動，不包含裝卸載引起的移動。從安全角度分析，電梯存在意外移動但是又不可避免的情況發生，為了彌補這一缺陷，電梯轎廂意外移動信號檢測和防止轎廂意外移動的保護裝置就顯得尤為重要。本文從設計結構出發，提出了一種電梯意外移動保護裝置的設計方案。

1 國內外研究狀況分析

國外發達國家也很重視電梯的意外移動的研究，奧的斯電梯公司早年申請了關于電梯門系統安全狀態遠程監控和故障診斷方面的專利。在 2008年，歐洲正式提出了電梯轎廂意外移動的概念，將轎廂意外移動的保護裝置作為電梯安全部件之一。

國內現在對電梯轎廂意外移動的研究還不是特別深入，在這方面的研究的側重點更多是事故和預防措施的研究。國內的一些企業也有很多這方面的研究，江南嘉捷電梯股份公司研發了一種關于電梯轎廂非操作性移動裝置，其原理是通過集電器感應電壓，讀取信號，有效檢測轎廂是否發生意外移動；上海三菱電梯有限公司研發出了一種電梯轎廂意外移動控制回路的檢測，其原理是利用平層感應器判定轎廂的意外移動。還有各大廠家都有著自己轎廂意外移動的保護裝置的設計。就整體來說，國內對這一方面的研究還比較薄弱，但是此裝置的需求迫在眉睫，國家已經修改了相關的標準和規范，增加轎廂意外移動的保護裝置。因此，對其深入的研究就顯得尤為重要。

2 轎廂意外移動裝置的設計

2.1 設計的目的

出于電梯使用安全考慮，電梯轎廂均設置有安全制動裝置，其主要是為了保證電梯在停止時能夠安全穩定制動，以防意外滑落而造成意外，目前使用的制動裝置均為滑動摩擦制動，其實質為剛性制動，長期使用會由于磨損等情況造成制動失效，需要經常對制動塊進行檢修更換，安全制動效果不穩定，如一種防止轎廂意外移動的夾鋼絲繩式保護裝置的制動保護裝置，其長時間使用，制動尼龍塊會因為磨損而造成制動失效，制動效果不可靠。為了克服現有技術不足，現提出一種防止轎廂意外移動的保護裝置其制動效果好且具有一定的緩沖作用。該保護裝置包括下落緩沖制動裝置和上升緩沖制動裝置，下落緩沖制動裝置以及上升緩沖制動裝置分別設置有對稱于鋼索繩兩側的下落制動塊組件以及上升制動塊組件，所述下落制動塊組件和上升制動塊組件的兩側分別設置有與電梯轎廂控制電路連接的電磁線圈，在電磁線圈與下落制動塊組件以及上升制動塊組件之間分別設置有能夠磁性吸附的制動鐵塊，所述制動鐵塊之間設置有制動彈簧。制動鐵塊包括與電磁線圈連接的制動鐵塊一以及分別與下落制動塊組件和上升制動塊組件連接的制動鐵塊二。下落制動塊組件包括對稱設置于鋼索繩兩側的倒八字形基塊以及通過設置于倒八字形基塊頂部的卷簧連接的制動滾輪，制動滾輪與鋼索繩貼合，倒八字形基塊內側斜面上設置有齒條結構，制動滾輪上設置有能夠與齒輪結構嚙合的齒輪。上升制動塊組件包括對稱設置于鋼索繩兩側的八字形基塊以及通過設置于八字形基塊頂部的卷簧連接的制動滾輪，所述制動滾輪與鋼索繩貼合，八字形基塊內側斜面上設置有齒條結構，制動滾輪上設置有能夠與齒輪結構嚙合的齒輪。

2.2 設計方案及結構原理

如圖1所示該裝置包括下落緩沖制動裝置和上升緩沖制動裝置，其特征在于：下落緩沖制動裝置以及上升緩沖制動裝置分別設置有對稱于鋼索繩兩側的下落制動塊組件以及上升制動塊組件，下落制動塊組件和上升制動塊組件的兩側分別設置有與電梯轎廂控制電路連接的電磁線圈，在電磁線圈與下落制動塊組件以及上升制動塊組件之間分別設置有能夠磁性吸附的制動鐵塊，制動鐵塊之間設置有制動彈簧。該裝置特征在于：所制動鐵塊包括與電磁線圈連接的制動鐵塊以及分別與下落制動塊組件和上升制動塊組件連接的制動鐵塊二。下落制動塊組件包括對稱設置于鋼索繩兩側的倒八字形基塊以及通過設置于倒八字形基塊頂部的卷簧連接的制動滾輪，所述制動滾輪與鋼索繩貼合，所述倒八字形基塊內側斜面上設置有齒條結構，所述制動滾輪上設置有能夠與齒條結構嚙合的齒輪。上升制動塊組件包括對稱設置于鋼索繩兩側的八字形基塊以及通過設置于八字形基塊頂部的卷簧連接的制動滾輪，所述制動滾輪與鋼索繩貼合，該保護裝置，其在具體使用時，當電梯轎廂門打開，觸動監測開關，監測開關給出信號，電磁線圈斷電，此時，制動鐵塊一與制動鐵塊二處于分離狀態，在制動彈簧作用下，位于鋼索繩兩側的下落制動塊組件以及上升制動塊組件夾緊鋼索繩，當轎廂出現向下移動時(例如電梯上人 )，此時在重力作用下，鋼索繩會有一個向下運動的力，由于制動滾輪與鋼索繩為滾動摩擦，因而位于下落緩沖制動裝置上的制動滾輪會向下移動，由于制動滾輪上設置有與齒條結構嚙合的齒輪，制動滾輪會在倒八字形基塊之間越滾越緊，起到制動作用；同樣的道理，當轎廂出現向上移動時 (例如電梯下人 )，位于升緩沖制動裝置上的制動滾輪會向上移動，制動滾輪在八字形基塊之間會越滾越緊，起到制動作用，當電梯轎廂在運動過程中，電磁線圈處于通電狀態，制動鐵塊一具有磁性，可以與制動鐵塊二吸附固定，因而下落制動塊組件以及上升制動塊組件不會夾緊鋼索繩，電梯轎廂可以自由運動。

圖1

3 結語

目前，由于電梯轎廂意外移動引起的事故比較多，已經嚴重威脅乘客的生命安全，同時也造成了很大的社會影響，國內外對轎廂意外移動的研究也很關注。本文通過分析國內外對轎廂意外移動的研究，其作為基礎，從設計結構的方向開展，提出了一種能夠有效防止轎廂意外移動的設計思路，安全性好，容易實現，結構簡單，給轎廂意外移動的深入研究提供了一定的基礎。

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[2]金俊，金寅德，陳向俊，方會松 .電梯轎廂意外移動保護系統檢測電路的分析 [J].電子技術與軟件工程 ,2015.

[3]蔡劍雄 .防止電梯轎廂意外移動的安全保護裝置設計 [J].裝備制造技術，2015.

TM621.2

A

1671-0711（2017）07（下）-0149-02

資金支持：新疆維吾爾自治區質監局科技項目：電梯轎廂意外移動的控制研究