電梯失速下降箱內救生裝置研究

王建中

摘 要：近幾年電梯安全事故在全國各地的頻繁發生，人們開始注重起電梯裝置的安全性。頻發的電梯事故給人們的生命財產安全帶來了巨大的威脅，即使電梯的整體安全設備現已得普遍配備，但是電梯內部尚缺乏保護人體安全的裝置。本文對電梯內部安裝能在失速下降時起作用的救生安全裝置進行研究，重點探討安全裝置的機械以及控制方面，保證此裝置在電梯出現故障而失速下降時可以進行緩沖，維護乘客安全。

關鍵詞：電梯；失速下降；救生裝置

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.199

作為高層建筑物配備設施的電梯設備被廣泛出現在人們的日常生活中，給予人們生活上的便利，然而同時產生危害人們安全的隱患。高層建筑物對電梯的控制系統以及性能要求提高的同時，更要求其有更先進、可靠的安全防護系統。本文探討了在對電梯控制系統以及性能改進的基礎上，安置電梯失速下降箱內救生裝置，期望能夠降低電梯安全事故中的風險。

1 電梯失速下降箱內救生裝置的結構及原理

（1）救生裝置結構研究。對于電梯缺少相應安全救生設施的情況，需要進行電梯失速下降救生裝置的研究。為達到電梯失速下降時能夠保證乘客安全、減少損失的目的，此裝置進行了以下設計：在電梯設置外轎廂以及內轎廂，在外轎廂兩側壁下部都安裝鎖止楔槽，其中配備鎖止楔；內轎廂配備傳動裝置、吊梁、底板以及頂板，其中傳動裝置置于頂板之上，吊梁設于內轎廂兩側，分別和底板、頂板相連，底板由上底板、彈簧以及下底板構成，上底板、彈簧以及下底板依次相連。此裝置配備有兩個鎖止楔槽和兩個鎖止楔，在L形吊梁上的上端頂板備有固定孔，上底板兩側備有凸沿，下端側板的段部備有固定槽。此裝置通過外轎廂與內轎廂互相巧妙的配合，可以有效保護電梯失速下降時的乘客的安全，提升電梯安全性能。

（2）緩沖裝置。電梯設備的安全性和人們的生命健康安全關系重大，為確保電梯應用的安全性，在配備基礎結構裝置的同時還要配備例如安全鉗、緩沖器、限速器等保護裝置。制動力不足、制動器失效、曳引鋼絲繩斷裂、減速器齒輪嚙合無效、驅動主軸斷裂、曳引力不足、控制失靈等原因都會導致電梯在運行過程中出現失速、超速、墜落等安全事故，所以有效、可靠的安全保護設備必不可少。

作為電梯的最后安全保護設置，緩沖器能夠在所有安全裝置失效后把電梯吸收的能量耗盡，減緩電梯的下降，確保人員安全。緩沖器會當電梯因為曳引力不足、制動失靈或者控制失靈等原因出現轎廂或對重蹲底的情況時，吸收對重或者轎廂的動能，給予最后的保護，確保電梯結構以及乘客的安全。例如彈簧緩沖器即為使用廣泛使用在交通工具、機械中的彈性好、疲勞強度高、直徑較大、支撐力強的熱軋彈簧鋼的電梯緩沖器。

（3）傳感器設備。傳感器選用用于測量電梯速度的速度傳感器和測量電梯加速度的加速度傳感器。速度傳感器是使用編碼器發出的脈沖直接得到速度信息，即為將測量對象和光電編碼器同軸相連，光電編碼器會由于測量對象的轉動而發出脈沖信號，然后單片機控制系統對輸送過來的信號處理，最終得出速度。加速度傳感器是可以感受加速度同時能將其轉變成可用輸出信號的一種傳感裝置。

2 救生裝置工作原理

傳動裝置會在電梯出現事故而失速下降或者上升的時候快速反應開始旋轉，然后讓傳動裝置上方圍繞的鋼索向下方伸長，進而放出開始由彈簧進行支撐的上地板，此時彈簧進行支持、緩沖作用，增加沖量發生改變的時間，以此減少電梯出現沖頂或者墜亡事故的可能性，降低電梯事故對電梯結構以及乘客帶來的損傷。

當電梯在其運行過程中因為出現制動失靈、曳引力不足或者制動失靈等問題而發生高空失速下降時，電梯及其內部乘客是作為整體同時進行自由落體運動。根據MV2-MV1=F⊿t質點系動量定理，如果在電梯觸及地面的時刻，沖量在短時間內發生極大變化，就會導致蹲底事故，即為在電梯控制系統全部失效的狀況下，電梯的轎廂將超出第一層平行位置而向下運動，直到蹲到位于底坑的緩沖器上才停止的情況。所以當電梯出現高空失速下降情況時，要盡可能增加其在減速過程中的緩沖時間。因此為延長沖量發生改變的時間就要使用緩沖作用。電椅失速下降箱內救生裝置就是使用速度傳感器會對加速度的改變產生快速反應，縮回鎖止楔，直到脫離底板，進而彈簧裝置發揮其緩沖功能，最終避免電梯失速時發生蹲底事件而傷害電梯乘客。此救生裝置作為防護電梯失速下降的安全裝置，結構巧妙，利用內外轎廂的互相合作，可以明顯避免電梯內乘員傷亡，顯著提升了電梯的安全性，保證乘員生命健康安全。

3 電梯失速下降箱內救生裝置設計優點

電梯失速下降箱內救生裝置設計優點主要為：（1）擁有傳統電梯所具備的全部功能，并且其特有的救生裝置使之額外具有應對緊急情況的自救功能；（2）具有實用創新性，自動、便捷并有較強的可操控性；（3）此裝置具有較強的載荷能力，同時效率高、反應快速，具有迅速保護能力，能夠避免群死群傷；（4）相比直壓式電梯地坑緩沖裝置，此裝置緩沖行程大、緩沖性能好，且結構簡單、投資成本小、生產工藝簡單，并且緩沖平穩、著陸安全、保養維修容易、對傳統電梯底坑改裝簡單，具有很強的社會推廣意義。

4 結語

快速的城市化導致電梯的大范圍、廣泛使用的同時，帶來了頻繁的電梯安全問題。當今社會中必不可少的需要應用到電梯，為確保人們日常生活的質量與水平就必須確保電梯的安全運行。所以，人們必須注重對電梯結構和機械裝置的研究，積極優化、改善電梯的安全保護裝置。以內外轎廂相互協作，兼具信號采集、機械裝置、電動控制的電梯失速下降的箱內救生裝置可以在發生電梯失速墜落時快速反應，便捷高效、操控性強，可有效保證乘員生命安全，具有較廣的社會推廣意義。

參考文獻：

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