作者:李立伟 添加时间:2018-03-21 15:14:02 浏览:
GB 7588-2003 第1号修改单第9.11.1条作出具体要求:在层门未被锁住且轿门未关闭的情况下,由于轿厢安全运行所依赖的驱动主机或驱动控制系统的任何单一元件失效引起轿厢离开层站的意外移动,电梯应具有防止该移动或使移动停止的装置。悬挂绳、链条和曳引轮、滚筒、链轮的失效除外,曳引轮的失效包含曳引能力的突然丧失。不具有符合14.2.2.2的开门情况下的平层、再平层和预备操作的电梯,并且其制停部件是符合9.11.3和9.11.4的驱动主机制动器,不需要检测轿厢的意外移动。
《电梯监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯》TSG T7001-2009第2号修改单,首次明确对轿厢意外移动保护装置的检验要求。
三个子系统:检测子系统、制停子系统、自监测子系统。
常见的检测子系统分为3大类:位置开关、限速器和绝对位置传感器。
该子系统主要由传感器、控制回路/控制器、输出回路3个部分组成,其功能是实现最迟在轿厢离开开锁区域前,检测到轿厢的意外移动。工作原理如下图所示:
图1是检测子系统传感器部分所对应的光电感应开关和遮光板在井道中的安装示意图。图1中UIS、DIS、1LV、2LV为光电感应器且全部固定在轿厢顶部,其中UIS、DIS、为再平层光电感应器,1LV、2LV为门区光电感应器。UIS(DIS)与1LV(2LV)之间的距离为S₁;1LV与2LV 距离为S₂,每层导轨支架安装均安装1个遮光板,其长度为S₃。当图中4个光电感应器全部对准遮光板时,轿厢处于正常平层状态。
图2为检测子系统控制回路的电路示意图。图2中DS为电梯厅门锁,GS为电梯轿门锁,LV1/LV2为1LV/2LV所对应继电器触点。电梯处于平层位置开门状态时,图1中4个光电感应器全部对准遮光板,此时LV1、LV2闭合,门旁路电路将层门锁和轿门锁旁路;若电梯在开门状态下发生意外移动且距离超过(S₃-S₂)/2时,1LV/2LV脱离遮光板,继电器触点LV1/LV2断开,门旁路回路被切断,此时整个安全回路输出断开,并以此作为启动UCMP程序的触发信号。
图3为检测子系统电路示意图。其中DSⁿ为第n层层门锁,GS为轿门锁,KZC为抱闸控制接触器,KDY为电梯运行接触器,Stst为UCMP测试开关(并非所有电梯的UCMP都必须配置)。电梯轿厢门/层门打开时,DSⁿ/GS断开,若此时轿厢移动处门区,1LV/2LV脱离遮光板,继而LV1/LV2断开,此时整个安全回路输出断开,KZC、KDY失电,电动机停止运行,制动器动作,制停轿厢。
但是笔者认为此类检测子系统,虽然简化了装置的结构,降低了装置的生产成本,但是这种制动子系统存在一定的局限性:该类装置时靠制动器实现轿厢意外移动的制停,存在一定的保护盲区;具体原理见2.2.1主机冗余制动器装置。
该子系统主要由带有电磁模块和电磁模块打杆的限速器组成,其功能是实现电梯在开锁区域内正常停靠且开门状态下,检测轿厢的意外移动。工作原理如下图所示:
电梯在开锁区域内正常停靠且开门状态下,控制回路检测到电梯停站且层门、轿门回路断开,此时限速器电磁模块失电动作,电磁铁动作后电磁模块打杆伸出,如果轿厢发生意外移动且移动距离超过型式试验证书所给出的距离范围,在打杆的干涉下限速器和轿厢意外移动保护装置的制停部件实现联动,制停轿厢。以此作为轿厢意外移动保护装置的检测子系统,安全性和可靠性都很高。
不过,该装置是在常规的限速器上进行改进得到的,结构较为复杂,生产成本较高,在耗能方面,限速器上的电磁模块在每次层门和轿门打开时都要动作,在实际使用当中存在一定的能量损耗;且如果电梯在正常运行过程当中,此检测装置误动作,导致轿厢意外移动保护装置动作,无论是对轿厢内乘客、还是对设备本身而言都有可能造成一定的伤害。
使用绝对位置传感器作为轿厢意外移动保护装置的检测子系统时,常见的传感器有两种,分别是安装在驱动主机或者限速器上的绝对值编码器和安装在井道中的绝对位置传感器。
其工作原理是由绝对位置传感器实时监测轿厢位置,当轿厢在平层区域内平层并且层门和轿门开启的状态下,轿厢发生无指令的意外移动时,控制系统使轿厢意外移动保护装置动作,制停轿厢。
此检测子系统结构简单,方便维护,但生产成本相对较高,且当电梯由于意外原因断电时,由于制动器故障、或者超载导致的钢丝绳和曳引轮出现的打滑带来的轿厢意外移动,该类情况此姜策子系统无法检测轿厢的意外移动。
制停子系统主要功能是在接收到检测子系统的信号后,触发执行机构制停轿厢。常见的制停部件主要由以下几种:作用于轿厢或者对重,如轿厢(对重)安全钳;双向安全钳;夹轨器等。作用于悬挂绳或者补偿绳系统上,如钢丝绳制动器。作用于曳引轮或者只有两个支撑的曳引轮轴上,如永磁同步曳引机的块式制动器、盘式制动器、钳盘式制动器等。下面介绍几种常见的轿厢意外移动保护装置制停子系统。
该装置是利用主机冗余制动器实现轿厢意外移动的保护功能。在轿厢意外移动状况下,主机制动器失电抱闸,依靠制动器的制动力使轿厢停止移动。这种装置在电梯原有的保护装置的基础上加以改进,不需要增加其他的保护装置,大大降低了生产成本,现在在用的永磁同步的曳引机中,大多数采用这种装置实现轿厢的意外移动保护功能。但使用主机冗余制动器装置作为轿厢意外移动的制停子系统时还应增加自监测子系统,自监测子系统包括对机械装置正确提起(或释放)的验证和(或)对制动力的验证。对于采用对机械装置正确提起(或释放)验证和对制动力验证的,制动力自监测的周期不应大于15天;对于仅采用对机械装置正确提起(或释放)验证的,则在定期维保保养时应检测制动力;对于仅采用对制动力验证的,则制动力自监测周期不应大于24小时。如果检测到失效,应关闭轿门和层门,并防止电梯正常启动。
但此类制停子系统即使增加了自监测子系统也存在一定的局限性:电梯在平层位置正常开门状态下,电梯是靠制器动抱闸动作保持轿厢静止状态,当制动器因自身故障导致轿厢意外移动时,该类制停装置便失去了轿厢意外移动保护装置的功能。
GB 7588-2003第1号修改单第9.11.4项规定,轿厢意外保护装置的制停部件,可与下行超速保护和上行超速保护装置公用,并且该装置用于上行方向和下行方向的制停部件可以不同。
故利用安全钳—夹绳器作为轿厢意外移动保护装置的制停子系统时,有三种组合方式:双向夹绳器、双向安全钳、下行安全钳和上行夹绳器。
利用此种装置作为轿厢意外移动保护装置的制停子系统时,既能实现电梯正常使用过程中上行超速和下行超速保护的功能,又能实现轿厢意外移动的保护功能,且直接作用在轿厢和钢丝绳上,安全性和可靠性都很高更排除了因制动器故障和曳引能力故障导致的轿厢意外移动保护功能的盲区。
轿厢意外移动保护装置无疑将使得新安装的电梯更加安全,而目前大多数在用电梯如何预防因轿厢意外移动引起的伤害是整个电梯行业需要认真思考的一个重要问题。本文笔者介绍了电梯轿厢意外移动保护装置的组成,分析了各种检测子系统和制停子系统动作原理,也分析了各种检测子系统和制停子系统得特点和各自存在的问题和优缺点,对电梯的安装、维护保养和检验工作起了抛砖引玉的作用,希望对电梯行业内的同行在安装、维护保养和检验中工作中会有帮助作用。
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