試論電梯轎廂意外移動保護裝置的結構原理及檢驗注意事項

施鵬程

（上海市閔行區(qū)特種設備監(jiān)督檢驗所，上海 201199）

隨著當前高層建筑數(shù)量的不斷增加，加裝電梯不斷增多，對電梯產(chǎn)生了較大依賴。但是，在電梯運行過程中，有80%的故障都出現(xiàn)在門系統(tǒng)上，尤其是在電梯開門狀態(tài)下轎廂意外移動，很可能使轎廂乘客產(chǎn)生致命性剪切事故。對此，應設置相應的保護裝置，并做好日常檢驗工作，由此提高電梯運行的安全性。

1 電梯轎廂移動保護裝置的技術原理

轎廂意外移動主要體現(xiàn)在開鎖區(qū)內(nèi)、在開門狀態(tài)下出現(xiàn)的轎廂移動。轎廂在運行過程中，無論是驅(qū)動系統(tǒng)還是主機中的任意元件故障，或因操作失誤，都將導致轎廂意外移動，對乘客的生命安全構成嚴重威脅。對此，應設置意外移動保護裝置，通過設置轎廂或操作系統(tǒng)等方式，使意外移動故障得到有效預防和消除，減輕電梯事故風險。該裝置運行的主要目標為：當電梯轎門開啟時，啟動保護裝置，當轎門關閉時保護裝置能夠繼續(xù)運行，直至電梯停止。該裝置具有較強的預防和挽救性功能，前者可避免轎廂意外移動，后者可在意外移動時及時制停轎廂。該裝置的技術原理為：當轎門開啟后，乘客進入轎廂之中，此時，該裝置的功能啟動，通過傳感器信號控制的方式，使轎廂可靠的固定在電梯導軌上，以免轎廂發(fā)生意外移動。在轎門關閉后，傳感器將啟動信號復位轎廂保護裝置，然后，轎廂繼續(xù)運行，使轎門與保護裝置能夠同步運行，達到實時保護的效果。

2 電梯轎廂移動保護裝置的主體結構

通常情況下，保護裝置中包含多個子系統(tǒng)，各個系統(tǒng)之間相互配合，起到及時制停的作用，主要包括檢測、觸發(fā)與制停、自監(jiān)測等等，具體如下。

2.1 檢測子系統(tǒng)

該系統(tǒng)的主要作用是在轎廂意外移動時，向子系統(tǒng)發(fā)出動作信號，包括傳感器或變換器，可對檢測到的信號進行邏輯處理與運算。在相關標準中對該系統(tǒng)提出的要求為：在轎廂離開開鎖區(qū)之前，對轎廂意外移動進行檢測。通常情況下，該系統(tǒng)主要包括一個或者多個電氣安全裝置，可及時準確地檢測到轎廂意外移動，并將信息反饋給系統(tǒng)，幫助系統(tǒng)做出正確判斷。當前應用較頻繁的檢測裝置如下：位置感應開關。安裝在轎廂中，用來對轎廂是否處于平層位置進行檢測，主要類型為光電平層開關、磁感應開關、多路開關等；限速器檢測。利用該裝置可對轎廂的運行速度、相對位置進行檢測，主要包括特定區(qū)域電子限速器、諧振限速器、離心限速器等；絕對位置傳感器。井道位置感應器可對轎廂運行速度、所處位置進行檢測，還可利用絕對值編碼器進行檢測，但是，在使用中容易因曳引繩摩擦力小而造成測量誤差。

2.2 觸發(fā)與制停子系統(tǒng)

根據(jù)結構的不同，可將該系統(tǒng)劃分為不同類型，一是雙向安全鉗，主要在轎廂與對重上發(fā)揮作用；二是鋼絲繩制動器，主要在懸掛繩與補償系統(tǒng)中發(fā)揮作用；三是制動器，主要在曳引輪與輪軸處發(fā)揮作用。雙向安全鉗的結構原理與轎廂上行速度控制元件基本一致。因此，在上行安全鉗安裝時，應盡量避開瞬時式裝置；夾軌器與鋼絲繩制動器的作用相似，可用于上行速度控制。在實際應用過程中，可采用對重安全鉗作為保護裝置，與側(cè)安全鉗相結合，使意外移動得到雙重保護。在鋼絲繩制動器應用中，可采用機械型和電氣型兩種觸發(fā)方式，響應時間與機械部分具有緊密聯(lián)系，主要體現(xiàn)在閘線長短方面，因此，在設計、選型和驗證時，應對其極限狀態(tài)進行綜合分析。在無齒輪驅(qū)動機誕生后，保護裝置中主要采用驅(qū)動主機制動器，對曳引輪進行有效控制，并且與自監(jiān)測裝置相配合，達到最佳應用效果。

2.3 自監(jiān)測子系統(tǒng)

一些保護裝置采用冗余制動器作為制停系統(tǒng)，應利用自監(jiān)測系統(tǒng)對此類裝置的運行情況進行監(jiān)測。在自監(jiān)測過程中，包括對機械裝置提起、釋放、制動力的驗證，驗證要求如表1所示。

表1 自監(jiān)測系統(tǒng)驗證

在制動器動作監(jiān)測方面，當前應用較普遍的制動器動作開關大多為微動開關，此類制動器的行程相對較大，有時開關能夠?qū)ρb置提起進行檢測，但卻無法檢測到釋放，特別是鼓式制動器來說，更易出現(xiàn)此種現(xiàn)象，應加強重視。對于采用接近開關、磁感應開關等情況，也同樣應與要求相符。對于通過制動器線圈電流檢測體現(xiàn)裝置狀態(tài)的情況，如果制動器為單線圈，則很難對相互獨立的機械部分進行有效檢測，只能用于電氣部分的制動器檢測。在制動力監(jiān)測方面，一般當轎廂在特定位置停止、抱閘未開啟時，由控制系統(tǒng)為主機傳輸電流，在設定方向輸出扭矩。與機械系統(tǒng)相互配合，曳引輪中力矩超過設計制動力矩，參考編碼器中的信號，分析此時轎廂是否發(fā)生意外移動，如若移動，說明制動力欠佳；如果未移動，說明制動力與要求相符。

3 電梯轎廂移動保護裝置的檢驗

當前，電梯的安裝與使用頻率不斷提升，運行安全受到廣泛關注。在安裝移動保護裝置的同時，還應做好檢驗工作，確保電梯在發(fā)生意外事故時，能夠及時制停，減少和避免為乘客帶來的人身安全威脅。

3.1 檢驗方法

在檢測規(guī)定的2號修改單中，進行保護裝置的檢驗要求進行規(guī)定，即轎廂在空載狀態(tài)下，根據(jù)型式驗證證書中給出的速度上行，并觸發(fā)制停部件使電梯停止運行，轎廂的移動距離符合規(guī)定要求。在1號修改單中規(guī)定，對于不符合開門情況下的平層、預備操作電梯，制停部件與規(guī)定相符的主機制動器，無須對轎廂意外移動進行檢測，可見在檢驗中采用的方法也應有所區(qū)別。本文對某電梯進行檢驗，具體檢驗內(nèi)容如下：該電梯處于檢修狀態(tài)，轎門閉合后，在主板小鍵盤中手動輸入F-8＝8，此時，主板顯示E88，處于制動力檢修狀態(tài)，在系統(tǒng)中分別對制動器兩側(cè)的輸出施加預轉(zhuǎn)矩，借助編碼器對主機轉(zhuǎn)動速度進行檢測，并判斷制動力的大小是否能夠滿足要求。在檢驗工作中，發(fā)現(xiàn)點陣中始終顯示E88，這意味著抱閘處于正常狀態(tài)，待檢修完畢，電梯恢復正常后，E88的字樣小時，如若仍然顯示E88，說明單邊抱閘的檢測不達標，應對其進行重新調(diào)整，并重復上述工序，直至檢測恢復正常，否則，電梯始終處于故障狀態(tài)，不可恢復運行。此類設備的檢測單純針對制停與自監(jiān)測系統(tǒng)，檢驗流程也相對簡單。

通常情況下，根據(jù)檢驗規(guī)定可采取以下處理措施：采用多種模擬方式對檢測系統(tǒng)的作用進行檢測。在該系統(tǒng)檢測中，首先，應參考說明書與原理圖，與電氣技術人員進行溝通，確定設計思路與動作方式后，與現(xiàn)場人員協(xié)商可執(zhí)行的模擬測試方案；利用實驗速度對制停系統(tǒng)的功能進行檢測。根據(jù)實驗報告中的要求，提出實驗速度的制動距離，當轎廂處于空載運行的狀態(tài)下，對轎廂控制系統(tǒng)進行調(diào)整，使其速度達到實驗速度時自動制停，在制停后判斷距離與要求是否相符。

通過恰當?shù)哪M方式對自監(jiān)測系統(tǒng)功能進行檢測，首先，參考說明書與原理圖，與專業(yè)技術人員溝通確定系統(tǒng)的運行模式。通常情況下，可對制動器動作進行自監(jiān)測，在條件特定的情況下，啟動制動器開關后，觀察系統(tǒng)反應情況即可。

3.2 注意事項

與保護裝置的結構原理相結合，根據(jù)1號與2號修改單的相關規(guī)定，注重保護裝置在技術與檢驗要求等方面的內(nèi)容。在檢驗過程中，檢驗人員應對以下幾個方面加強關注：一是檢驗型式證書的完整度，明確是對整體裝置進行檢驗，還是單純對某個子系統(tǒng)進行檢驗。當只對某個子系統(tǒng)進行檢驗時，還應由相關機構進行審查，確認后才可出具檢驗報告；二是在對子系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行檢測時，應判斷系統(tǒng)的安全裝置動作能否與規(guī)定要求相符合；三是檢驗轎廂移動距離與標準的相符度，關鍵在于判斷減停速度是否與相關標準相符；四是利用冗余制動器對型式報告進行檢驗時，還應對使用年限、歷史維保、系統(tǒng)類型等因素綜合考慮，判斷各項內(nèi)容是否與規(guī)定標準相符。

4 結語

綜上所述，隨著電梯安裝數(shù)量與使用頻率的不斷增加，電梯安全事故時有發(fā)生，主要集中在轎廂意外移動方面。對此，應安裝移動保護裝置，并確保內(nèi)部檢測、觸發(fā)與制停、自監(jiān)測等系統(tǒng)均可正常運行。同時，還要嚴格按照修改單中的相關規(guī)定，加強日常檢驗與維修保護工作力度，使電梯運行的安全性與可靠性得到顯著提升，為乘客的人身安全提供切實保障。