析电梯上行超速与上行超速保护装置

1、析电梯上行超速与上行超速保护装置冯月贵(南京市特种设备监督检验所)摘要：本文对引起电梯上行超速的技术原因和上行超速保护装置的保护范围进行了分析和探讨，对部分在用电梯存在的上行超速隐患和目前应用较多的夹绳器存在的缺陷提出了思考。关键词：电梯 上行超速 制动器 夹绳器the analysis of the elevator up overspeed and the up overspeed protectorFeng Yuegui(Nanjing Special Equipment Supervision and Inspection Institute)abstract: the paper a

2、nalyses the techno-factors which brings elevator overspeed of up motion and action scope of overspeed protector of up motion. Then the paper puts forward the consideration of hidden overspeed trouble existing in clamping rope device.Keywords: Elevator, Overspeed of up motion, clamping rope device

3、60;      GB7588-2003电梯制造与安装安全规范于2004年1月1日正式颁布实施。为解决电梯运行可能出现的上行超速，标准对上行超速保护装置提出了明确的要求，并允许采用多种类型和形式的保护装置。而产生上行超速的技术原因是多方面的，可能是制动器失效，也可能是曳引机传动啮合失效、曳引能力不足导致钢丝绳打滑或者是其它原因。目前常用的上行超速保护装置究竟对那些隐患引起的上行超速起保护作用？ 1.引起上行超速的技术原因    曳引式电梯依靠曳引机驱动，曳引轮和钢丝绳之间摩擦力带动轿厢运行，制动器有效闭合保证轿厢可

4、靠可能制停。因此在对重侧重量大于轿厢侧重量的情况下，传动、曳引和制动的任何一个环节失效都可能导致电梯上行超速，严重时将导致冲顶。因此，引起电梯上行超速原因是多方面的：1.1 制动弹簧松弛、制动器闸瓦和制动轮摩擦引起制动器闸瓦和制动轮过热，导致制动能力下降，制动器卡死、制动器臂、轴销断裂等故障导致制动器不能有效闭合；1.2 曳引机主轴、轴承、齿轮、蜗杆等机械部件断裂或损坏，曳引力严重下降；1.3 曳引条件被破坏，曳引轮和钢丝绳之间打滑；1.4 电气控制系统故障、电机过热烧坏、动力电压异常波动等原因引起的超速。2.部分在用电梯存在的上行超速隐患    以上分析的超速原

5、因中，制动器故障引起的上行失控是最为常见的，这主要是以前部分电梯采用的制动器不是安全制动器所致。GB7588-1995电梯制造与安装安全规范中条明确规定“所有参与向制动轮（或盘）施加力的制动器部件应分两组装设，并且具有合适的尺寸，以满足：如果一组部件不起作用时，制动轮（或盘）仍能获得足够的制动力，使载有额定载荷的轿厢缓速下行”。本来这是一条很好规定，它要求制动器机械部件设计时必须有冗余，以便当某一部件工作失效时，制动器仍能使电梯可靠制停。可惜在GB7588-1995中，这条规定被暂缓执行。由于这条规定的暂缓执行，致使部分电梯制动器在设计上存在先天缺陷，也为非安全制动器的制造和运用创造了条件。&

6、#160;   这种非安全制动器在部分电梯上的运用不仅给电梯上行失控带来了隐患，电梯安全回路所有的电气安全开关保护效果也因此大打折扣，因为电梯电气安全保护最终都是通过安全钳的可靠制停来发挥作用的。目前在用电梯上，这种非安全制动器应用不在少数，由于运用了这种制动器而导致电梯上行冲顶的事故在我国很多地方都有发生。在电梯安全运行越来越被重视的今天，这种具有先天缺陷的非安全制动器应引起重视。是改造制动器还是增加上行超速保护装置，亦或是采取其它措施。这既涉及经济和安全，同时还涉及曳引机的不同结构，和各种电梯结构差异，难以一概而论。但不管如何，在用电梯的上行超速，尤其是采用非安全制动器

7、的电梯存在的上行超速隐患应引起我们电梯同行和有关部门的重视和认真对待。3.上行超速保护装置    值得可喜和庆幸的是在新颁布执行的GB7588-2003中，条被作为强制规定执行，这必将进一步促进制动器工作可靠性的提高。而且在新标准中，上行超速保护装置作为重要的安全部件被明确要求在新装电梯上采用，这必将大大降低新安装电梯上行失控事故。       轿厢上行超速保护装置是安装在曳引驱动电梯上，在电梯上行超速到一定程度时用来使轿厢制停或有效减速的一种安全保护装置。它一般由速度监控装置和减速装置两部分组成。通常采用双向限速

8、器作为速度监控装置检测轿厢速度是否失控。减速装置则包括安全钳、夹绳器和安全制动器，分别作用于轿厢或对重、钢丝绳系统（悬挂绳或补偿绳）和曳引轮。安全制动器作为上行超速保护装置必须直接作用在曳引轮或作用于最靠近曳引轮的曳引轮轴上，目前在无机房电梯永磁同步电机上通常就是利用直接作用在曳引轮上的制动器作为上行超速保护。这种制动器机械结构设计冗余，符合安全制动器的要求，不必考虑其失效。同时由于它直接作用在曳引轮上，曳引机主轴、轴承等机械部件损坏不会影响其有效抱闸制停。当然，它不能保护如曳引条件被破坏，曳引轮和钢丝绳之间打滑等其它原因而引起的上行超速。这就引出一个问题：上行超速保护装置究竟应对哪些类型上行

9、超速起作用？按照GB7588-2003电梯制造与安装安全规范的要求，上行超速保护装置需要对制动器制动失效和电机传动失效引起的上行超速起作用。因此，目前上行超速保护装置不能做到保护电梯所有的上行超速。4.夹绳器缺陷思考    作为上行超速保护装置的减速装置，其中一种是作用于钢丝绳系统的夹绳器。由于这种上行超速保护装置制造成本相对较低、安装方便，因此相对于轿厢上行超速保护安全钳或对重安全钳，夹绳器得到较为广泛的应用。目前应用的夹绳器，一种是采用得电动作原理，即在电梯正常运行时，夹绳器的电磁铁是不通电的，当逻辑及延时电路检测到限速器机构动作时，输出一定的电流触发夹绳器的

10、电磁铁动作，带动夹绳器压绳块动作夹紧钢丝绳。另一种是利用限速器动作机构直接带动提拉钢丝绳使夹绳器动作。笔者认为这两种夹绳器均存在一定缺陷。4.1 这种得电动作的夹绳器不符合GB7588-2003中的要求。规定，“在中所列出的任何单一电梯电气设备故障，如在和（或）附录H所述条件下，其本身不应成为导致电梯危险故障的原因”。“可能出现的故障：a)无电压；b)电压降低；c)导线(体)中断；d)对地或金属构件的绝缘损坏；e)电气元件的短路或断路以及参数或功能的改变,如:电阻器、电容器、晶体管、灯等；f)接触器或继电器的可动衔铁不吸合或吸合不完全；g)接触器或继电器的可动衔铁不释放；h)触点不断开；i)触

11、点不闭合；j)错相”。夹绳器作为电梯上行超速的最后一道保护，如果本身电气故障，如无电压、电压降低、导线(体)中断或电磁铁不吸合等将会使夹绳器不能动作，可能导致电梯危险故障。虽然有些厂家生产的夹绳器带有断电检测装置，但它不能检测以上多种可能原因引起的电气故障。而且这种得电动作、使夹绳器制动的控制方式运用在电梯安全保护装置上也是极为少见的。        4.2 另一种是钢丝绳直接提拉式夹绳器，利用一个串联于安全回路的开关监控夹绳器提拉钢丝绳松弛状况，如果提拉钢丝绳松弛或断裂，开关断开，电梯停止，表面上看满足标准的要求，实际上，这种上行超速保护装置对不少电梯起不到有效的保护作用，特别是部分使用非安全制动器的在用电梯更不能使用这种夹绳器。因为，电梯安全回路上任何电气保护最终都是通过制动器起作用的，一旦制动器失效，所有的电气保护将失去保护作用。因此，在电梯制动器失效引起电梯上行超速的情况下，夹绳器提拉钢丝绳松弛、断裂引起该安全开关动作，电梯并不能停止运行。这种情况