制動器作為轎廂意外移動保護裝置制停部件合理性分析

陳輝

（福建省特種設備檢驗研究院寧德分院，福建 寧德 352100）

電梯的使用已經成為必需品，也是日常工作以及生活中最重要的一項運輸設備。轎廂如果有意外移動情況出現，會出現嚴重的剪切、擠壓等事故，甚至發生死亡事件。結合發生的各項嚴重事故分析，說明對于電梯意外移動保護裝置的設置十分關鍵，需要有一定的緊迫感。其中，造成轎廂出現意外移動的因素較多，主要為制動系統故障、曳引系統故障、電氣控制系統故障。所以，對于當前的設置給出了更加明確詳細的要求，以便利用意外移動保護裝置的設置，減少意外移動發生的危害，規避安全事故。

1 電梯轎廂意外移動保護裝置技術原理分析及組成結構

轎廂意外移動最關鍵問題是開門過程中發生轎廂移動問題，會有人員被剪切及擠壓的風險，所以需要對意外移動保護裝置進行設置。利用操作系統等形式，可以及時預防和消除存在的意外移動故障，使得電梯故障發生的風險有所降低。其組成結構由三個子系統組成，如圖1所示。

圖1 意外移動保護裝置組成結構

對于這一裝置的安裝，最關鍵的目的便是：電梯在開鎖區域，當層門和轎門打開之后，立即將保護裝置開啟，在關閉層門和轎門過程中，保護裝置依然發揮作用。這一裝置具備的預防功能以及挽救性功能非常突出，預防性可以對轎廂出現的意外移動情況給予規避；挽救性功能，可以在出現意外移動時，將電梯第一時間制停。該技術的使用原理為：層門和轎門開啟時，便會啟動該裝置的功能，利用傳感器信號控制的形式感應轎廂在開門后是否有意外移動的情況，若在開鎖區域內有開門無指令運行的情況，則啟用該保護裝置予以規避。當層門和轎門關閉后，傳感器會發出信號復位轎廂意外移動保護裝置，之后繼續運行轎廂，這樣可以使門的開關和保護裝置的啟停進行有序配合，從而完成保護的作用。

2 電梯轎廂意外移動保護裝置結構分析

2．1 檢測子系統

這一系統最關鍵的作用便是，在意外移動發生過程中，可以及時將動作信號發送給子系統，其中涵蓋傳感器或者變換器。在檢測到相應的信號后，開啟邏輯處理以及相關運算。在具體標準中，針對這一系統提出的具體要求包括：當轎廂在離開開鎖區之前，需要檢測轎廂意外移動，一般狀況下，這一系統涵蓋的電氣安全裝置為一個或者多個，可以對轎廂意外移動開啟精準檢測，并在系統中及時反饋檢測結果，以便系統能夠做出相應的判斷。目前，使用非常頻繁的一項檢測裝置便是內置感應開關，將其在轎廂內部進行安裝，可以檢測轎廂是否處于開鎖區域。具體的類型為磁感應開關、光電平層開關等；限速器檢測，通過這一裝置，可以有效檢測出轎廂的具體運行速度以及相對位置；絕對位置傳感器，在井道區域中，對于感應器的安裝能夠檢測轎廂的位置以及相應的運行速度，并借助絕對值編碼器開啟相應的檢測。但在對其應用中，會因為曳引繩發生摩擦力不足，出現測量誤差問題。

2．2 觸發與制停子系統

因為設置的結構有相應的差異性，所以系統的劃分包括幾種類型：（1）安全鉗。在轎廂以及對重中產生的作用十分突出；（2）鋼絲繩制動器，會在懸掛繩以及補償系統當中有非常關鍵的作用；（3）驅動主機制動器。在曳引輪以及輪軸處產生的作用非常突出。雙向安全鉗的具體原理以及結構，和轎廂上行速度控制元件沒有較大的區別，所以在安裝這一裝置時需要對瞬時式裝置給予規避。在使用鋼絲繩制動器當中，可利用兩種觸發方式，其一為機械性，其二為電氣型。響應的時間與內部的機械有著非常緊密的聯系，閘線長短有著非常關鍵的影響，所以，無論是設計選型，還是驗證工作，都需要詳細考量好極限狀態。在出現無齒輪驅動主機之后，在保護裝置中，利用的設備主要為驅動主機制動器，可以控制曳引輪，并配合自監測裝置，從而實現理想的使用效果。

2．3 自監測子系統

很多保護裝置都對冗余制動器進行了使用，對于自監測系統的應用，可以監測該類裝置的實際運行狀態。在監測中，會驗證機械裝置的提起、釋放以及相應的制動力，其驗證過程提出的具體要求，如表1所示。

表1 自監測系統驗證

3 轎廂意外移動因素分析

轎廂發生意外移動，具體來說，便是在層門還沒有鎖住之前，并且轎門還沒有處于完全封閉的狀態下，因為安全運行所依靠的驅動主機發生故障或者驅動控制系統中的某個元件失效，從而使得轎廂離開層站發生意外移動。一般包括兩種情況：一為開門走梯，二為開門溜梯。開門走梯出現的因素主要是電梯門鎖短路。開門溜梯主要會出現在電梯停止，在層站上開門等待的過程中，主要的因素是由于制動系統出現了故障或者電梯出現超載，以至于力矩發生失衡。

圖2 電梯曳引示意圖

如圖2所示，1和2分別表示了制動器當中的制動機構。3是連接著轎廂以及對重的鋼絲繩。在曳引力非常充足時，制動器的制動力矩，與轎廂以及對重產生的重力差，會出現負載力矩平衡。這樣電梯在層站上開門等待時，會處于靜止狀態，一旦制動器產生的制動力并不充足，曳引輪會發生轉動，以至于轎廂出現移動。一旦曳引力不夠充足，即使制動器產生的制動力非常充足，可以使曳引輪處于靜止的狀態，但電梯在發生超載的狀況下，鋼絲繩還是會因為在曳引輪中出現打滑情況，出現轎廂意外移動問題。

4 電梯轎廂移動保護裝置檢驗分析

針對保護裝置的檢驗要求給予了非常明確的規定，具體來說，便是當轎廂處于空載的情況中，需要結合型式試驗證書中提出的具體速度上行，對零部件進行觸發，使電梯的運行及時停止，轎廂的實際移動距離一定要與規定的要求相符合。此外，在修改單中，也給出了相應的規定，如果電梯沒有提前開門和再平層功能，制停部件與規定相符合的主機制動器并不需要檢測轎廂意外移動。所以，在檢驗時，采用的形式有非常大的區別，本文對于意外移動保護裝置制停部件合理性分析過程中，對某電梯開展了檢測工作，詳細的檢測內容為：在檢修該電梯時，閉合轎門后，手動在主板鍵盤當中將F-8=8輸入其中，這樣主板會有E88顯示，使其處于制動力檢修狀態。在系統中，會將預轉矩施加給制動器兩側的輸出。通過編碼器檢測主機轉動的實際速度，同時，對動力大小與提出的要求是否相符給予判斷。在實際檢測工作開展時，點陣的顯示一直為E88，這便說明抱閘無任何異常情況。在檢修完成后，電梯恢復正常使用。當E88的字樣比較小，之后依然顯示出E88，便說明單邊抱閘的檢測與標準并不相符，需要開展調整工作，并對以上工序重復進行，一直到檢測正常為止，否則，電梯會一直為故障狀態，不能正常運行。該類設備的檢測，只可以針對自監測以及制停系統，具體的流程并不復雜。

通過合理的方式開展模擬，可以檢測自監測系統功能，即利用說明書的研究以及原理圖分析，積極溝通專業技術人員，之后對系統的運行模式給予確定。一般而言，可以自檢測制動器動作，在特定環境下將制動器開關開啟后，對其系統反應進行觀察即可。

5 結語

總之，制動器發生故障會使電梯發生意外移動，是非常關鍵的一項因素。其中，只利用通過制動器作為轎廂意外移動保護裝置中的制停部件，并不能起到非常理想的保護作用，所以電梯制造行業針對轎廂意外移動保護方面，需要編制更加嚴格的標準和要求，對相關因素給予綜合全面的考慮，進而規避因為轎廂意外移動產生嚴重的事故。