电梯上行超速保护实现方式的探讨

电梯上行超速保护实现方式的探讨CONTENTS目录01电梯上行超速保护的重要性02电梯上行超速的原因分析03上行超速保护装置的法规要求04保护装置的组成与工作原理CONTENTS目录05上行超速保护实现方式06保护装置的技术要求07常见保护装置的缺陷与改进08维护与检验要点01电梯上行超速保护的重要性电梯运行安全的核心保障轿厢上行超速保护装置的必要性轿厢上行超速保护装置是防止轿厢因上行超速导致冲顶事故的重要部件，其动作可靠性直接关系到轿内乘客的人身安全，曳引驱动电梯必须装设该装置。装置的核心作用与原理通过速度监控元件（如限速器）实时监测轿厢速度，当上行速度达到115%额定速度时启动，先触发电气保护，若速度继续上升则实施机械保护，制停或减速轿厢至安全范围。装置的独立性与性能要求装置必须具备独立性，主要依靠自身制动能力，制停能量需足够制停空轿厢-对重系统，制停空轿厢时减速度不应超过1gn，可由冗余部件协助但不能替代自身功能。电气安全装置的关键作用装置启动时需电气安全装置验证状态，动作后应阻止驱动主机启动或立即使其停止，该开关必须直接验证装置状态，不可用速度监控部件上的电气安全装置代替。上行超速事故的危害与后果人员伤亡风险电梯上行超速冲顶时，轿厢内乘客可能因剧烈冲击、挤压或坠落导致严重人身伤害，甚至死亡，对生命安全构成直接威胁。设备严重损坏超速冲顶会造成轿厢、对重、导轨、曳引系统等核心部件变形、断裂或报废，同时可能损坏机房设备及建筑物结构，维修成本高昂。社会负面影响电梯上行超速事故易引发公众对电梯安全的担忧，降低对电梯使用的信任度，对物业管理方、电梯制造企业声誉造成负面影响，甚至引发社会恐慌。保护装置的法律与标准依据01核心安全规范：GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》GB7588-2003明确规定，曳引驱动电梯必须装设轿厢上行超速保护装置，该装置需包含速度监控和减速元件，能检测上行速度失控并实现制停或减速至安全范围。02检验规则：TSGT7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则―曳引与强制驱动电梯》TSGT7001-2009强调，轿厢上行速度失控时，保护装置必须启动，确保轿厢制停或速度降低至对重缓冲器设计范围，并需电气安全装置验证动作状态。03速度监控与制停标准装置速度监控元件在检测到速度达到115%额定速度时启动，上限值不超过限速器设定速度的10%；制停空轿厢时减速度不应超过1gn，且制停能量需足够制停空轿厢-对重系统。04电气安全装置要求装置启动时必须有独立电气安全装置验证状态，动作后应阻止驱动主机启动或立即停止转动，该开关需直接验证保护装置状态，不可用速度监控部件的电气安全装置代替。02电梯上行超速的原因分析制动系统失效因素

电磁制动器衔铁卡阻电磁制动器衔铁卡阻会造成制动器失效或制动力不足，导致电梯无法可靠制停，是引发上行超速的重要原因之一。

制动弹簧松弛与摩擦热效应制动弹簧松弛会降低制动器闭合力度，制动器闸瓦与制动轮摩擦过热会导致制动能力下降，影响制动效果。

制动器部件结构损坏制动器臂、轴销断裂等故障会阻碍制动器有效闭合，使制动功能丧失，增加上行超速风险。

非安全制动器的先天缺陷部分电梯采用的非安全制动器因设计上缺乏冗余，在某一部件失效时无法保证足够制动力，易导致上行失控。曳引与传动系统故障曳引轮与钢丝绳打滑失效曳引式电梯依赖曳引轮轮槽与钢丝绳摩擦力传动，轮槽磨损严重或曳引条件破坏时易发生打滑，导致轿厢上行超速"溜车"现象。机械部件断裂或损坏曳引机主轴、轴承、齿轮、蜗杆等核心部件断裂或损坏，会使曳引力严重下降，尤其有齿曳引机的齿轮、轴、键、销折断可能造成曳引轮与制动器脱开。齿轮与蜗轮啮合失效曳引机齿轮和蜗轮啮合失效，会导致动力传递中断或异常，无法有效控制轿厢运行速度，是引发电梯上行超速的重要机械原因之一。电气控制系统异常

电机过热与烧毁电梯电气控制系统中，电机过热烧坏是导致上行超速的潜在因素之一，电机故障可能使驱动系统失控，引发轿厢异常加速。

动力电压异常波动动力电压的异常波动会影响电梯驱动系统的稳定性，可能导致电机输出功率异常，进而引发轿厢上行速度失控。

控制逻辑与电路故障电气控制系统的逻辑错误或电路故障，如接触器、继电器等元件的异常，可能使制动指令无法正常传递，导致制动失效引发超速。非安全制动器的隐患非安全制动器的设计缺陷根源GB7588-1995中关于制动器部件需分两组装设的规定被暂缓执行，导致部分电梯制动器缺乏机械冗余设计，存在先天安全隐患。对电气安全保护的削弱非安全制动器的应用使电梯安全回路电气安全开关保护效果大打折扣，因为电气安全保护最终依赖制动器的可靠制停，一旦制动器失效，电气保护将失去作用。上行冲顶事故的重要诱因采用非安全制动器的电梯在我国多地已发生上行冲顶事故，此类制动器故障是导致电梯上行失控的最常见原因之一。03上行超速保护装置的法规要求GB7588-2003标准核心条款装置配置强制性要求

GB7588-2003明确规定曳引驱动电梯必须装设轿厢上行超速保护装置，该装置是防止轿厢上行超速导致冲顶事故的重要安全部件，其动作可靠性直接关系乘客人身安全。速度监控与动作阈值

装置的速度监控元件（如限速器）在检测到轿厢上行速度达到115%额定速度（115%V）时启动，上限值略高于限速器设定速度但不超过10%，确保超速时能及时响应。制动能力与减速度限制

装置制停能量必须足够强大，至少能制停空轿厢-对重系统；在使空轿厢制停时，减速度不应超过1gn（重力加速度），保障乘客舒适性与安全性。独立性与电气安全装置要求

装置必须具备独立性，主要依靠自身制动能力，非依赖速度控制系统或驱动主机制动器（冗余部件可协助）；动作时需有独立电气安全装置验证状态，直接阻止驱动主机启动或立即停止其转动，不可用速度监控部件上的电气安全装置代替。TSGT7001-2009检验规则

装置启动与作用要求当轿厢上行速度失控时，轿厢上行超速保护装置必须运行，保证轿厢制停，或者至少控制其速度降低至对重缓冲器的设计范围。

电气安全装置联动要求轿厢上行超速保护装置运行的同时，应该使一个安全装置动作，该电气安全装置动作后，应能防止电梯驱动主机启动或立即使其停止转动。速度监控与制停标准

速度监控触发阈值轿厢上行超速保护装置的速度监控元件在检测到速度达到额定速度的115%时启动，其上限值略高于限速器设定速度，但不超过10%。

制停能量要求装置的制停能量必须足够强大，至少能制停空轿厢-对重系统，以应对监控元件设定上限值所引发的上冲情况。

减速度限制标准在使空轿厢制停时，轿厢上行超速保护装置的减速度不应超过1gn（重力加速度），确保制动过程的安全性。

电气安全装置要求装置启动时必须有电气安全装置验证其状态，动作后应能阻止电梯驱动主机启动或立即使其停止转动，且该开关需直接验证装置状态，不可用速度监控部件上的电气安全装置代替。04保护装置的组成与工作原理速度监控元件的功能实时速度监测速度监控元件（如限速器）持续检测轿厢运行速度，为上行超速保护提供核心数据支持。超速阈值设定当检测到轿厢上行速度达到额定速度的115%时，装置立即启动保护程序。速度上限控制监控元件设定的速度上限略高于限速器动作速度，但不超过该动作速度的10%。触发保护机制达到设定速度阈值时，首先触发超速安全保护开关实施电气保护，速度继续上升则启动机械保护。减速与制停执行机构限速器-上行安全钳系统安装于轿厢上梁导轨位置，由双向机械动作限速器操纵，上行超速时夹紧导轨制停轿厢，需满足空轿厢制停减速度不超过1gn的要求。限速器-对重安全钳系统配置于对重架下端，采用单向机械动作限速器触发，通过夹紧对重导轨实现减速，必须使用渐进式安全钳，适用于特定电梯结构。钢丝绳制动器（夹绳器）通过夹紧曳引钢丝绳或补偿钢丝绳制动，分机械触发式（配双向限速器）和电气触发式（配单向双电气触点限速器），需避免电气故障导致失效风险。安全制动器直接作用于曳引轮或曳引轮轴，常见于无机房永磁同步电梯，机械结构冗余符合安全制动器要求，可应对传动部件失效，但无法防护曳引打滑情况。电气安全装置的作用

01状态验证与安全连锁当轿厢上行超速保护装置启动时，必须有一个电气安全装置直接验证其状态，确保装置已可靠动作。该装置动作后，应能阻止电梯驱动主机启动或立即使其停止转动，形成安全连锁保护。

02独立信号反馈要求电气安全装置的信号必须直接反映上行超速保护装置的实际状态，不能使用速度监控部件（如限速器）上的电气安全装置代替，以保证监测的准确性和独立性。

03故障安全保障机制若保护装置需要外部能量实现制停或减速，在外部能量失去时，电气安全装置应确保装置保持制动状态，防止轿厢意外移动，符合GB7588-2003标准对故障安全的要求。05上行超速保护实现方式限速器-上行安全钳系统

01系统组成与联动机制限速器-上行安全钳系统由双向机械动作限速器和上行安全钳组成。限速器实时监测轿厢速度，当上行速度达到额定速度的115%时触发，通过机械联动机构驱动安全钳动作，夹紧轿厢侧导轨实现制停或减速。

02动作速度与减速度要求系统动作速度下限为电梯额定速度的115%，上限不超过轿厢下行安全钳动作速度的10%。在制停空轿厢时，最大减速度不得超过1gn，确保乘客安全。

03结构特点与应用场景上行安全钳通常安装在轿厢上梁导轨位置，可与下行安全钳共用同一套拉杆系统，简化结构。该系统直接作用于轿厢，能有效应对制动器失效、曳引机传动故障等导致的上行超速，广泛应用于各类曳引式电梯。

04电气安全装置配合系统动作时，需触发独立的电气安全装置（安全开关），直接验证保护装置状态，防止电梯驱动主机启动或立即停止转动，不可用限速器自身电气安全装置替代。限速器-钢丝绳制动器

装置工作原理限速器实时监测轿厢上行速度，当达到额定速度的115%时，触发钢丝绳制动器动作，通过夹紧曳引钢丝绳或补偿钢丝绳，实现轿厢的制停或减速。

限速器配置要求根据触发方式不同，机械触发式钢丝绳制动器需配用双向机械动作限速器，电气触发式则配用单向机械动作双电气触点限速器，确保速度监控的准确性和可靠性。

应用特点与优势该装置制造成本相对较低，安装方便，广泛应用于各类曳引式电梯。其通过直接作用于钢丝绳系统，能在传动环节失效等情况下快速响应，有效阻止上行超速。

关键技术规范需符合GB7588-2003标准，制停能量应能制停空轿厢-对重系统，减速度不超过1gn，且动作时必须触发独立的电气安全装置，防止驱动主机启动或立即停止转动。限速器-对重安全钳系统

系统组成与工作原理限速器-对重安全钳系统由单向机械动作限速器与对重安全钳组成，限速器实时监测轿厢上行速度，当速度达到设定阈值时，触发对重安全钳动作，夹紧对重导轨以制停轿厢。

安全钳类型与配置要求该系统必须采用渐进式安全钳，以确保制停过程平稳，避免冲击。对重安全钳安装于对重架下端，通过限速器钢丝绳与限速器连接，形成完整的速度监控与制动链路。

适用场景与保护范围适用于对重侧重量大于轿厢侧重量的曳引式电梯，主要应对制动器失效、曳引机传动部件断裂等导致的上行超速，可有效阻止轿厢冲顶事故。

标准遵循与性能指标系统设计需符合GB7588-2003规范，限速器动作速度下限为额定速度的115%，上限不超过轿厢下行安全钳动作速度的10%，制停空轿厢时减速度不大于1gn。曳引轮制动器方案

方案定义与核心特征曳引轮制动器是直接作用于曳引轮或最靠近曳引轮的曳引轮轴上的制动器，通过对曳引轮施加制动力矩，阻止其转动，从而实现轿厢的制停或减速。

典型应用场景常见于同步无齿轮曳引机、皮带传动曳引轮等类型电梯，尤其在无机房电梯永磁同步电机上，常利用直接作用在曳引轮上的制动器作为上行超速保护装置。

制动可靠性保障该类制动器机械结构设计冗余，符合安全制动器要求，在曳引机主轴、轴承等机械部件损坏时，仍能可靠抱闸制停，直接作用于曳引轮确保制动有效性。

保护范围与局限性主要对制动器制动失效和电机传动失效引起的上行超速起保护作用，但无法应对曳引条件被破坏（如曳引轮与钢丝绳打滑）等原因导致的上行超速情况。06保护装置的技术要求独立性与冗余设计

装置的独立性要求轿厢上行超速保护装置在制停或减速轿厢时，应主要依靠自身的制动能力，而非速度控制系统或减速/停止装置，确保其独立发挥安全保护作用。

冗余部件的协助作用若速度控制系统、减速或停止装置等部件存在冗余，则可被用来协助轿厢上行超速保护装置，例如触发下行动作的安全钳与触发上行动作的安全钳可共用同一套拉杆系统。

电气安全装置的独立性验证装置启动时，必须有独立的电气安全装置直接验证其状态，该开关动作后应能阻止电梯驱动主机启动或立即使其停止转动，不可使用速度监控部件上的电气安全装置代替。制停能量与减速度控制

制停能量的核心要求轿厢上行超速保护装置的制停能量必须足够强大，至少能制停空轿厢-对重系统，以应对监控元件设定上限值所引发的上冲情况。

减速度的安全阈值标准在使空轿厢制停时，轿厢上行超速保护装置的减速度不应超过1gn。除去直接作用在轿厢上的装置可能达到1g外，其余形式均不可超过此限值。

制停能力的独立性原则装置在制停或减速轿厢时，应主要依靠自身制动能力，而非依赖速度控制系统或减速/停止装置。若辅助部件存在冗余，可协助其动作。外部驱动能量要求装置组成与能量来源根据GB7588-2003规定，上行超速保护装置由速度监控装置和制动减速装置组成。速度监控装置（如限速器）的外部能量源于轿厢运行的动能，驱动其运行及作用元件动作。制动减速装置的能量分类制动减速装置的驱动能量分为减速制动和触发制动两部分，其驱动方式需根据具体情况确定，确保在超速时能有效发挥制动作用。不同减速元件的能量配置上行安全钳配用双向机械动作限速器，导轨制动器配用单向机械动作双电气触点限速器；对重安全钳采用单向机械动作限速器，且必须为渐进式安全钳。外部能量失效时的状态保持若装置需要外部能量来制停或减速轿厢，在外部能量失去的情况下，应保持动作状态，即制动并保持停止状态，确保安全。07常见保护装置的缺陷与改进夹绳器的潜在风险

电气动作型夹绳器的失效风险得电动作型夹绳器依赖电气系统触发，存在无电压、电压降低、导线中断或电磁铁不吸合等电气故障风险，可能导致装置在超速时无法动作，不符合GB7588-2003中14.1.1关于单一电气故障不应导致危险的要求。

机械提拉型夹绳器的可靠性隐患钢丝绳直接提拉式夹绳器，其提拉钢丝绳若出现松弛或断裂，即使触发安全开关，在制动器失效的情况下，电梯仍无法停止运行，无法有效控制上行超速，尤其对使用非安全制动器的在用电梯保护效果有限。

动作机构的卡阻风险长时间未使用的夹绳器可能因部件锈蚀、润滑不足等原因出现动作机构卡阻，导致在需要时无法及时响应超速信号，影响其正常制动功能的发挥。机械卡阻问题的解决

定期清洁与润滑维护对制动器衔铁、轴销等活动部件定期清洁，去除灰尘、油污及锈蚀，按标准涂抹专用润滑剂，防止因异物卡滞或部件干涩导致动作失效。结构间隙与磨损检测定期检查曳引机齿轮啮合间隙、安全钳拉杆系统连接部位，确保符合设计标准；对制动轮（盘）、闸瓦等磨损部件进行测量，超标时及时更换。动作机构功能测试模拟超速条件触