電梯轎廂意外移動保護裝置的應用

羅禮森

(廣州特種機電設備檢測研究院,廣東 廣州 510800)

電梯轎廂意外移動保護裝置的應用

羅禮森

(廣州特種機電設備檢測研究院,廣東 廣州 510800)

簡要介紹了轎廂意外移動(UCM)的定義,以及相關標準的技術要求,重點分析了電梯轎廂意外移動保護裝置(UCMP)的常用應用組合.

電梯;轎廂;UCMP;研究

電梯轎廂意外移動保護裝置(UCMP)作為GB7588-2003國家標準第1號修改單的重要組成部分,在國際上已是通行的行業標準.2000年,美國機械工程師學會(ASME)出版ASME A17.1-2000《Safety Code for Elevators and Escalators》已提出UCMP的要求,該標準的后續版本ASME A17.1-2013中保留了該項要求.2009年,歐洲標準化委員會發布了EN 81-1:1998/A3:2009《Safety rules for the construction and installation of lifts Part 1:Electric lifts》,同樣提出了電梯轎廂意外移動保護的要求.

中國國家標準化管理委員會于2015年7月16日正式公布了GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規范》的1號修改單.它參考了歐洲電梯標準EN 81-20:2014,譯名為《電梯制造與安裝安全規范第20部分:用于運送乘客和貨物的電梯》,提出了電梯轎廂意外移動保護的要求,并于2016年7月1日起實施.

因此,2016年7月以后UCMP裝置開始在新制造的電梯上廣泛采用.由于UCMP裝置在國內為首次采用,在應用、檢測等方面有必要進行更加深入的解讀和研究.本文分析了典型的UCMP常用應用組合,重點從UCMP的標準要求進行分析探討,為各類型UCMP的設計、研究及檢測提供一定的借鑒.

1 GB7588-2003國家標準第1號修改單中的UCMP增加內容

1.1 UCM的定義

轎廂意外移動(unintended car movement)在1號修改單中給出了定義: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.

1.2 GB7588-2003國家標準第1號修改單中關于UCMP增加的內容

(1)新增9.11項,轎廂意外移動保護裝置的幾種規定;

(2)新增12.12項關于轎廂平層準確度的要求;

(3)新增15.17項關于轎廂意外移動保護裝置的完整系統或子系統上的銘牌設置規定;

(4)新增16.1.3的h)項;

(5)在附錄A表A1中增加關于轎廂意外移動的兩項內容;

(6)新增附錄D2的O)項;

(7)在E2的b)后增加一項;

(8)新增附錄F8有關轎廂意外移動保護裝置的型式試驗要求.

2 典型的UCMP常用應用組合

2.1 UCMP的典型系統組成

典型的UCMP系統組成由三部分組成:檢測子系統、自監測子系統、制停子系統,如圖1所示.

2.2 UCMP標準分析及常用應用組合

2016年7月以后,所有新制造的電梯都應配置轎廂意外移動保護裝置,但同時滿足下述三個條件時,所配置的轎廂意外移動保護裝置可以不具有檢測意外移動的功能,但制動器和自監測系統還需要通過型式試驗認證:

(1)不具備開門運行或類似功能的電梯;

(2)采用制動器直接作用于曳引輪或曳引輪軸的驅動主機;

(3)制動器存在冗余并帶有自監測功能.

在1號修改單第9.11.1條中,有下列描述:

"不具有符合14.2.1.2的開門情況下的平層、再平層和預備操作的電梯,并且其制停部件是符合9.11.3和9.11.4的驅動主機制動器,不需要檢測轎廂的意外移動."

圖1 典型UCMP系統組成

在這一條款中,指出如果電梯沒有"制動再平層"和"提前開門平層"功能,同時滿足制動器是冗余設計的,作用位置符合要求,是不需要檢測轎廂意外移動的,也就是說,在上述條件滿足的前提下,不存在"開門狀態下轎廂移動"的風險.

接下來再分析轎廂意外移動保護裝置的執行要求,即標準第9.11.3條中的描述.從該條款可以清晰的解讀出,符合第12.4.2條要求的驅動主機的制動器是可以作為轎廂意外移動保護裝置最終的執行元件使用的.目前國內的電梯市場中,相當一部分的廠家都采用驅動主機制動器作為執行元件.采用這一方式的優勢也是顯而易見的,在技術上稍加改進,無需增加復雜部件,結構變化小,成本較低.

但需要注意的是,采用驅動主機制動器的方式僅從滿足標準的角度出發是可行的,但對轎廂意外移動的保護是不充分的.如果驅動主機制動器因某些原因出現阻滯現象,即使系統檢測到制動器沒有正確釋放,控制系統沒有運行指令輸出,也極易出現轎廂向上或向下移動的情況.另一方面,如果曳引力失效,使用驅動主機制動器進行保護顯然無法達到安全的目的.

當然,安全的概念是相對的,因此也就有了對標準適用范圍的規定.正如標準第9.11.1條的表述:在層門未被鎖住且轎門未關閉的情況下,由于轎廂安全運行所依賴的驅動主機或驅動控制系統的任何一元件失效引起轎廂離開層站的意外移動,電梯應具有防止該移動或使移動停止的裝置.曳引輪、滾筒、鏈輪和懸掛繩、鏈條的失效除外.需要指出的是,曳引能力的失效屬于曳引輪的失效范圍.

實際上這種不安全的狀況通過其它的方式是可以避免的,如標準9.11.4條中的表述.也即是說,若采用的制停部件作用在轎廂、對重或鋼絲繩上,那么這種保護就比較全面.

綜合上面的解讀,可以得出如表1所示的UCMP常用應用組合.

3 結語

TSG T7001-2009 第2號修改單于2017年10月1日實施.而它所依據的標準來源,無論是ASME A17.1-2013,還是EN 81-20:2014,抑或者是GB 7588-2003《電梯制造與安裝安全規范》國家標準第1號修改單,仍然存在一些保護的"盲區",具體如表2所示.

這也是UCMP以后需要改進的方面,但總體來說,UCMP裝置在電梯上的應用是有進步.此外,通過以上分析,可以得出結論:制停部件作用在轎廂、對重或鋼絲繩上的符合標準的UCMP應用組合, 是一種保護比較全面的組合.采用這種組合的UCMP保護范圍寬,容錯能力強,是一種比較理想的電梯轎廂意外移動保護方式.

表1 UCMP常用應用組合

表2 UCMP作用及標準保護的"盲區"

[1]ASME A17.1-2013.Safety Code for Elevators and Escalators[S],2013.

[2]EN 81-1:1998/A3:2009.Safety rules for the construction and installation of lifts Part 1: Electric lifts[S],2009.

[3]GB 7588-2003.《電梯制造與安裝安全規范》國家標準第1號修改單[S],2015.

[4]BS EN 81-20:2014.Safety rules for the construction and installation of lifts-Lifts for the transport of persons and goods. Part 20:Passenger and goods passenger lifts[S],2014.

[5]張傳基,鄧明旭.電梯轎廂意外移動的系統保護模式[J].中國特種設備安全,2017(33),5:14-18.

[6]佘昆,代清友.關于轎廂意外移動保護系統檢測電路的探討[J].機電工程技術,2014(43),8:127-129.

[7]王文欽.轎廂意外移動保護的一種實現方式[J].中國特種設備安全,2014,7:61-63.

[8]林芳建.制動器作為轎廂意外移動保護裝置制停部件合理性的探討[J].質量技術監督研究,2017,3:17-19.

[9]TSG T7001-2009.《電梯監督檢驗和定期檢驗規則--曳引與強制驅動電梯》(2013年第1次修改)第2號修改單[S],2017.

TU857

A

1671-0711(2017)11(上)-0139-03