淺談電梯轎廂意外移動保護裝置的要求

俞培華

（福建省特種設備檢驗研究院，福建 福州 350003）

0 引言

隨著高層建筑的不斷增加，電梯的數量也增長迅速，隨之而來的電梯安全可靠的運行問題受到社會各界廣泛關注。電梯在為人們帶來使用方便的同時也存在一定的安全隱患，其中最為常見的就是電梯轎廂意外移動。電梯轎廂在開門的情況下若產生意外移動，此時進出電梯轎廂的乘客將會發生剪切的事故，對人的生命安全構成嚴重威脅。因此國家質檢總局在GB7588-2003第1號修改單中增加了防止電梯轎廂意外移動的保護功能。本文通過對轎廂意外移動保護裝置的工作原理、系統功能、結構組成、動作要求等進行分析，并提出了相應的設置要求，與業內同行探討。

1 轎廂意外移動保護裝置工作原理

電梯轎廂產生的意外移動主要是開鎖區域內且開門情況下出現的轎廂移動，不包括轎廂收到指令且不在裝卸貨物和上下乘客的過程中，電梯的轎廂由于驅動控制系統或者主機部分任何一個元件或者操作不當都會產生轎廂意外移動。而防止轎廂意外移動保護裝置的含義是，通過對電梯轎廂或者操作系統進行設置，預防電梯出現意外移動和制停出現意外移動的轎廂，從而消除了電梯發生意外移動造成人身安全事故的風險。該裝置目的就是當電梯轎門打開時啟動保護裝置，電梯轎門關閉時保護裝置繼續運行，直至電梯運行停止。該裝置有預防性功能和挽救性功能，預防性功能就是防止電梯轎廂發生意外移動，挽救性功能就是制停發生意外移動的轎廂并維持其停止狀態。其設計原理主要是電梯轎門開啟后，乘客進入轎廂，這時應能夠啟動防止電梯轎廂意外移動保護裝置的功能，該功能可通過傳感器信號控制來實現，將電梯轎廂可靠的固定在電梯導軌上，防止電梯的轎廂發生意外移動。在電梯轎門關閉到位時，系統通過傳感器給出信號復位轎廂意外移動保護裝置，之后轎廂繼續運行，實現電梯轎門與防止電梯轎廂意外移動保護裝置同步運行，起到了實時保護的作用。

2 轎廂意外移動保護裝置系統功能

當電梯層門和轎門在開啟狀態時，若電梯轎廂基于一些不確定的因素而發生意外移動，電梯應具有一種裝置，能夠可靠的防止轎廂意外移動和制停發生意外移動的轎廂，也就是說該裝置應具有預防性功能和挽救性功能。轎廂意外移動保護裝置主要考慮的風險因素是驅動主機（包括驅動主機制動器、聯軸器、軸或傳動裝置）的單一失效及驅動控制系統（不考慮電氣安全裝置的失效）的單一失效。不考慮曳引鋼絲繩和曳引輪的失效（曳引輪的失效含曳引能力的突然喪失）。該裝置的核心功能是當轎廂發生意外移動時應能夠立即檢測到，并觸發制停裝置去可靠的制停轎廂，其系統功能圖1所示。

圖1 轎廂意外移動保護裝置系統功能Fig.1 Function of an accidental movement protection system in a car

3 轎廂意外移動保護裝置結構組成

防止電梯轎廂意外移動保護裝置主要組成包括檢測單元、控制單元、執行單元三部分組成。

3.1 檢測單元

電梯轎廂是否存在意外移動主要是通過裝置中的檢測單元依靠轎門閉合到位開關和平層感應裝置來實現，檢測單元必須保證其電梯轎廂脫離開鎖位置時能監測到是否存在意外移動的情況，其工作原理如圖2所示。

圖2 檢測單元工作原理示意圖Fig.2 Schematic diagram of the working principle of a detection unit

3.2 控制單元

轎廂意外移動保護裝置中控制單元的作用是把通過檢測單元采集到信號輸送到電梯控制主板，通過控制主板向執行單元發出動作指令，從而實現防止電梯意外移動的保護功能，其工作原理如圖3所示。

圖3 控制單元工作原理示意圖Fig.3 Schematic diagram of the working principle of a control unit

3.3 執行單元

執行單元是通過作用于對重、轎廂、曳引輪、鋼絲繩、曳引輪軸等部分來實現制停功能。作為執行單元的制停裝置可設置成作用于轎廂或對重上的制停部件如安全鉗、作用于鋼絲繩系統的制停部件如夾繩器、作用于曳引輪或曳引輪軸上的制停部件如永磁同步曳引機的制動器，如果制停部件作用于鋼絲繩，此時防止電梯轎廂意外移動的保護裝置就變成了鋼絲繩與檢測系統。如果此時利用制動器作用于曳引輪，則防止電梯轎廂意外移動的保護裝置變成了制動器和監測系統，因為制動區域曳引輪的功能可以用制動器來實現。

4 轎廂意外移動保護裝置動作要求

GB7588-2003第1號修改單對防止轎廂意外移動保護裝置動作時的轎廂制停距離有具體規定，當發生轎廂意外移動時，保護裝置動作后轎廂地坎到此層站地坎之間的垂直的距離必須要小于等于1.20m，轎廂護腳板與層門地坎之間之間的垂直距離必須小于等于200mm，轎廂地坎與井口壁的距離小于等于200mm，轎廂地坎與門楣之間大于等于1.0m，此數值范圍在滿足轎廂運行且不超載的情況下都必須要滿足。具體分向下移動和向上移動兩種情況，如圖4、圖5所示。

圖4 轎廂向下移動動作距離要求示意圖Fig.4 Sketch map of the moving distance of the car

圖5 轎廂向上移動動作距離要求示意圖Fig.5 A sketch map of the moving distance of the car

5 轎廂意外移動保護裝置相應設置

針對電梯轎廂意外移動問題需要從根本設置入手，分析其出現的原因，針對不同型式的電梯曳引系統，根據前文提到的預防性和挽救性功能設計出相配套的轎廂意外移動保護裝置，從而防止轎廂發生意外移動和可靠制停出現意外移動的轎廂。目前，曳引式電梯可按有齒輪曳引式電梯、帶開門運行功能的無齒輪曳引式電梯、不帶開門運行功能的無齒輪曳引式電梯來進行轎廂意外移動保護裝置的配置。

（1）有齒輪曳引式電梯。有齒輪曳引式電梯其制動器是作用在高速軸上，所配置的轎廂意外移動保護裝置應滿足兩個功能，一是預防轎廂發生意外移動，二是當轎廂發生意外移動時能可靠的制停轎廂，即應配置檢測單元和制停單元。檢測單元可選擇通過門區信號監測轎廂移動的電子安全部件、通過編碼器監測轎廂移動的電子安全部件；制停單元可選擇抱軌器、鋼絲繩制動器、雙向安全鉗、安全鉗+對重安全鉗。

（2）帶開門運行功能的無齒輪曳引式電梯。可采用兩種方案，第一種方案，同有齒輪曳引式電梯。第二種方案，檢測單元可選用監測制動器的單邊制動制動力、監測轎廂是否發生意外移動；制停單元可采用曳引機制動器。

（3）不帶開門運行功能的無齒輪曳引式電梯。可采用兩種方案，第一種方案，同有齒輪曳引式電梯。第二種方案，檢測單元可選用監測制動器的單邊制動制動力；制停單元可采用曳引機制動器。

6 結束語

電梯轎廂的安全運行是保證乘客生命安全的重要環節，因此為防止電梯轎廂在開門的情況下還產生意外移動，國家質檢總局在GB7588-2003第1號修改單中增加了防止電梯轎廂意外移動保護功能。該標準的實施將會對電梯轎廂的安全運行起著重大作用，將危險隱患消滅在源頭，杜絕安全事故的發生。本文通過對轎廂意外移動保護裝置的工作原理、系統功能、結構組成、動作要求等進行分析，并提出了相應的設置要求，希望與業內同行探討。

[1]國家質檢總局.電梯制造與安裝安全規范：GB 7588—2003[S]及第1號修改單.北京：中國標準出版社，2003.

[2]國家質檢總局.電梯監督檢驗和定期檢驗規則—曳引與強制驅動：TSG T7001—2009[S].北京：新華出版社，2010.