電梯上行制動工況曳引檢查試驗探討

李金泰，朱俊臣，封高歌

（上海市特種設備監督檢驗技術研究院，上海 200062）

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》（簡稱《檢規》）中8.10上行制動工況曳引檢查試驗規定：轎廂空載以正常運行速度上行至行程上部，切斷電動機與制動器供電，轎廂應當完全停止。《檢規》宣貫時指出：上行制動工況曳引檢查試驗是為了檢查電梯上行緊急制動工況下的曳引能力，“轎廂應當完全停止”可以理解為不發生鋼絲繩的嚴重滑移而導致轎廂失控。但是《檢規》并沒有明確給出此項試驗結果合格與否的定量判定依據，因此有必要進行較深入的分析。

目前，行業內的許多研究人員對電梯上行制動距離進行了討論。王河等人采用制動距離法取得了上行制動距離的實測數據，并將結果與T∕CASEI T102-2015《曳引驅動電梯制動能力快捷檢測方法》給出的合理值進行了對比分析。謝成等人從電梯頂部空間的角度對上行制動距離進行了探討。湯嘯洲等人從制停減速度的角度對上行制動距離進行了分析。各研究人員對電梯上行制動工況曳引檢查試驗的制停距離研究各有側重，但沒有進行綜合、系統、全面且深入的分析。

文章從制停減速度、上行制動合理值、電梯極端情況等角度對電梯上行制動工況曳引檢查試驗進行多角度分析，探討《檢規》中該項目的判定方法。

1 上行制動工況曳引檢查試驗分析

做上行制動工況曳引檢查試驗時，應當注意是在行程上部制停，此時轎廂空載且以正常速度運行。由此可知，進行該試驗時并不會觸發電梯的平層裝置、緩沖器、限速器安全鉗等部件。實際上，緩沖器的制停距離至少是115%額定速度的重力制停距離，可以認為轎廂以額定速度撞擊緩沖器時，轎廂可以被緩沖器有效制停。限速器安全鉗的動作速度至少是115%額定速度，可以認為轎廂以正常速度運行時，并不會觸發限速器安全鉗。所以上行制動工況曳引檢查試驗的理論模型，可以簡化為只有驅動主機、轎廂與對重、導軌、懸掛裝置的簡單結構。

2 制動距離的計算方法

2.1 測定制動距離的方法

現行制動距離的測試方法還是局限于人工測試法，其測試方法就是通過測量在緊急制動過程中曳引梯移動距離來衡量制動能力。具體做法如下：

將曳引梯向上運行到行程1/2處，在曳引輪頂端鋼絲繩處做標記。

將電梯從底層空載以額定速度向上運行，當看到鋼絲繩標記時，切斷曳引梯電源當電梯完全制停后，測量曳引輪頂部點與鋼絲繩標記點之間的距離L1，根據公式求得實際制停距離。

其中S：實際制停距離；S1：曳引梯制停后，鋼絲繩移動端測得的標記點距離；r：曳引比。

試驗時取3次測量結果的平均值作為制動距離檢測的最終結果，并計算實際制動距離。

根據T/CASEI T102-2015《曳引驅動電梯制動能力快捷檢測方法》5.4項檢測結果的評判，不同額定速度電梯空載上行制動的距離合理值應滿足T/CASEI T102-2015的取值范圍。為方便分析，文章討論的電梯額定速度范圍與T/CASEI T102-2015保持一致。

2.2 減速度計算制動距離

GB/T 1005-2009中整機性能討論分析部分對于乘客電梯啟動加速度和制動減速度提出不大于1.5 m/s2的要求；根據GB/T7588-2003附錄M2.1.2，在緊急制動工況下，T1/T2的動態比值按照轎廂空載或者裝有額定載荷時在井道的不同位置最不利的情況，以及每個運動部件都正確考慮了其減速度和鋼絲繩倍率的前提，任何情況下轎廂減速度均不應小于0.5 m/s2，對于使用了減行程緩沖器的曳引梯，其減速度不應小于0.8 m/s2。由于采用減行程緩沖器的電梯，在實際運用中不常見，這里不作考慮。因此文章認為在緊急制動工況下，電梯減速度應為0.5~1.5 m/s2。根據公式，可以計算出不同額定速度下的電梯上行制動的制動距離合理值如表1

表1 制動距離合理值范圍（減速度）

2.3 極端情況下的制停距離

《檢規》宣貫時指出：“轎廂應當完全停止”可以理解為不發生鋼絲繩的嚴重滑移而導致轎廂失控，這就說明當電梯進行上行制動工況曳引檢查試驗后，轎廂應無明顯變形或損壞，即不應有沖頂現象發生。為保證“轎廂應當完全停止”，在分析上行制動工況曳引檢查試驗電梯制停距離時，應當對電梯最極端的減速工況進行計算。電梯最極端的減速工況是指，緩沖器失效，轎廂從碰到上極限開關到電梯有效制停的狀態。所以制停距離應滿足以下公式：

式中：

S為制停距離；

L為從極限開關動作到緩沖器動作的距離；

H為緩沖器行程；

D為頂部空間。

根據《檢規》3.10極限開關規定：該開關在轎廂或者對重（如果有）接觸緩沖器前起作用。所以有L>0，這里取L=0。

根據GB/T7588-2003 10.4.1.1.1規定：線性蓄能型緩沖器的總行程應至少等于相應于115%額定速度的重力制停距離的兩倍，即0.135 V2（m）。無論如何，此行程不得小于65 mm。根據GB/T7588-2003 10.4.3.1規定：耗能型緩沖器可能的總行程應至少等于相應于115%額定速度的重力制停距離，即0.0674 V2。因此，H取值時應當分別對蓄能型緩沖器和耗能型緩沖器進行計算。

根據GB/T7588-2003 5.7.1.1規定：當對重完全壓在它的緩沖器上時，應同時滿足下面四個條件：

（1）轎廂導軌長度應能提供不小于0.1+0.035 V2（m）的進一步的制導行程；

（2）符合8.13.2尺寸要求的轎頂最高面積的水平面[不包括5.7.1.1c）所述的部件面積]，與位于轎廂投影部分井道最低部件的水平面（包括梁和固定在井道下的零部件）之間的自由垂直距離不應小于1.0+0.035 V2（m）；

（3）井道頂的最低部件與：①固定在轎廂頂上的設備的最高部件之間的自由垂直距離[不包括2）所述及的部件]，不應小于0.3+0.035 V2（m）；②導靴或滾輪、曳引繩附件和垂直滑動門的橫梁或部件的最高部件之間的自由垂直距離不應小于0.1+0.035 V2（m）。

（4）轎廂上方應有足夠的空間，該空間的大小以能容納一個不小于0.50 m×0.60 m×0.80 m的長方體為準，任一平面朝下放置即可。對于用曳引繩直接系住的電梯，只要每根曳引繩中心線距長方體的垂直面（至少一個）的距離均不大于0.15 m，則懸掛曳引繩和它的附件可以包括在這個空間內。

此時，頂部空間D的取值應為a）b）c）d）中的最小值，為0.1+0.035 V2（m）。

S的最大值應滿足表2。

表2 制動距離最大值（極端情況）

基于頂層空間的制停距離是從極端情況下得出的，是制停距離的最大值。極端情況下制停距離的最小值應與乘客不受到傷害有關，實際上只要乘客能在轎廂制停時有效站穩，那么乘客就不會受到傷害，可以認為只要不失重乘客就能有效站穩，此時的減速度為g。

S的最大值應滿足表2。

3 結果分析與討論

分別將制停距離的最小值與最大值匯總如下：

表3 制動距離最小值

表4 制動距離最大值

減速度法中電梯減速度為0.5~1.5 m/s2。當電梯額定速度小于1.60 m/s時，制動距離的最小值與T/CASEI T102-2015相差在15%以內，但是隨著速度的提高，差距逐漸拉大；減速度法計算得到的制動距離最大值與T/CASEI T102-2015、基于頂層空間的計算結果相差較大，但是考慮到實際情況，以額定速度為3 m/s的電梯為例，假如電梯層高為3 m，根據計算結果可知，該電梯做上行制動工況曳引檢查試驗時，最壞情況下電梯將繼續前行3個樓面，此時電梯將有一定的風險，如果對該電梯進行125%制動試驗，該電梯將有極大的可能蹲底。

由于T/CASEI T102-2015《曳引驅動電梯制動能力快捷檢測方法》，并沒有給出5.4項檢測結果評判標準的計算方法，同時從王河文章中的統計結果可以看出，T/CASEI T102-2015給出的評判標準是符合實際情況的，因此可以認為該評判標準是各大廠家根據電梯實際情況的統計結果給出的合理范圍。

極端情況下計算得到的制停距離與減速度法、T/CASEI T102-2015給出的結果相比相差較大，甚至比T/CASEI T102-2015給出最小值還小，這是極限條件下的制停距離，側重點在于安全，而T/CASEI T102-2015給出的結果是基于電梯實際使用情況的，同時也跟電梯的設計有一定的關系，可以認為T/CASEI T102-2015給出的結果，綜合考慮了電梯的使用壽命、舒適度等情況。

4 結論

（1）T/CASEI T102-2015給出制停距離，與電梯的實際情況相符，是正常在用電梯上行制動工況曳引檢查試驗制停距離的合理范圍。檢驗員在檢驗電梯時可以將該制停范圍作為判定電梯上行制動工況曳引檢查試驗是否合格的參考依據。

（2）基于減速度法得到的制停距離，隨著電梯額定速度的增大而快速增大，以額定速度為3 m/s的電梯為例，最壞情況下進行上行制動工況曳引檢查試驗時，電梯的制停距離為9 m，約為3個樓面。若對此狀態下的電梯進行125%制動試驗，很有可能無法滿足試驗要求。因此可以認為該方法不適合作為上行制動工況曳引檢查試驗制停距離的計算依據。

（3）《檢規》宣貫時指出，電梯進行上行制動工況曳引檢查試驗后，轎廂應無明顯變形或損壞，即不應有沖頂現象發生。極端情況下計算得到的制停距離，是極限條件下的制停距離，適用于緩沖器失效等存在安全隱患的電梯，側重點在于安全，滿足此制停距離的電梯即使是在極端情況下也能滿足《檢規》關于電梯進行上行制動工況曳引檢查試驗的要求。因此該制停距離可以作為極端情況下判定電梯上行制動工況曳引檢查試驗是否合格的參考依據。