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摘 要:本文通过对我国目前使用的上行超速保护装置的形式、结构特点的分析,结合检验过程中该装置的工作情况,提出了上行超速保护装置特别是夹绳器在使用过程中存在的问题、产生原因和解决办法。
关键词:超速保护装置 具体措施
一、问题的由来、产生
电梯上行超速保护是GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》实施后新增设的一种强制性要求。欧洲电梯标准EN81-1在1998年改版时把轿厢上行超速保护新增为曳引式电梯必备的安全装置。中国电梯标准GB7588《电梯制造与安装安全规范》采用与EN81-1等效,在欧洲颁布1998版的EN81-1之后, GB7588由1995版跟进为2003版,也增加了上行超速保护的条款。主要内容为:
1.曳引驱动电梯应装设符合条件的轿厢上行超速保护装置。
2.该装置包括速度监控和减速元件,速度监控应是限速器或符合要求的装置;减速元件应作用于轿厢,或对重,或钢丝绳系统(悬挂绳或补偿绳),或曳引轮(例如直接作用在曳引轮,或作用于最靠近曳引轮的曳引轮轴上)。
3.上行超速保护装置是安全部件,应根据GB7588-2003的要求进行验证。
之所以做出上述标准的修订基于以下两点:(1)以曳引式电梯的工作原理分析,上行超速与下行超速的几率和危害大致相同,目前限速器-安全鉗系统已作为防止电梯的下行超速装置成为不二选择,那么也应有专门的上行超速保护装置来防止电梯的上行超速。(2)在与国际接轨的大潮中对欧洲电梯标准EN81-1的亦步亦趋。
从理论上分析,当电梯曳引系统,如驱动主机、制动器、轴、减速齿轮、联接器等部件的失效及驱动控制系统失控的情况下曳引驱动电梯可能会出现上行超速的危险,因此,增设上行超速保护装置是减少电梯事故保证使用安全的一项具体措施。
二、问题的现状
上行超速保护装置一般由速度监控元件 (即触发机构)和减速元件(即执行机构)两个部分构成。在电梯上行超速时,速度监控元件在接到轿厢超速信号后,以机械或者电气方式触发执行机构工作,使电梯制停或至少减速至对重缓冲器设计的范围内。目前,上行超速的主要触发机构为限速器。上行超速的减速元件(即执行机构)则根据标准的规定的作用对象分为以下四种
1.作用于轿厢上,通常采用双向限速器与双向安全钳。
2.作用于对重上,装于对重下梁的安全钳。
3.作用于曳引轮及其刚性连接的部件上,即曳引轮轴制动器。
4.作用于钢丝绳系统,即“夹绳器”,亦称钢丝绳制动器。
这四种上行保护装置在目前的新安装电梯均有使用,以下就各自的使用特点进行简要分析:轿厢的双向安全钳,由于国产制造双向安全钳的单体式体积较小,可装于下梁上,适用于速度为2.50m/s以下的中低速乘客电梯与小吨位载货电梯。但试验操作上比较复杂。曳引轮制动器由于与曳引轮是刚性直接连接,或通过主轴刚性连接一体,其制动装置即可作为上行超速保护,当空轿厢上行超速至标准第9.9.3条规定的速度时,应使空轿厢制停。且制动装置由两套独立装置组成,当其中仅有一套作用时至少使其减速至额定速度115%以下,而且减速度不得大于1 gn。该方案目前以无齿轮曳引机驱动的电梯最为常见。夹绳器,目前广泛使用于各厂家的投放市场的定型产品,适用于中低速电梯。该类产品的特点是不改变产品的结构,但也是目前问题较多,且存在较大争议的上行保护装置。
下面通过分析几种常见的夹绳器结构和特点,结合检验和使用的现状,进一步了解和分析问题的现状及产生的原因。
图为机械(闸线)触发限速器。
JSQ1、JSQ1(Y)型夹绳器适用于额定速度V≤2.5m/s;额定载重量Q=630~1306 kg;系统质量1933~5503 kg;曳引钢丝绳直径Φ=8~16 mm的有齿轮曳引机,触发方式分为机械、电磁两种,机械式触发的夹绳器的偏心轮释放时闸线行程:≤10mm,夹绳器偏心轮释放力:≤150N。限速器触发行程:15~25mm,限速器触发闸线操纵力:≥240 N,与XS12A、XS12B双向限速器配套使用。电磁式触发的夹绳器其额定电压:直流24 V;功率:≤50 W;电流:≤3A,与XS16、XS18、XS18A双向限速器配套使用。该型夹绳器采用螺旋压缩弹簧施力,通过偏心轮和双曲柄滑块机构使弹簧力放大,两制动板同时向中心移动夹紧曳引钢丝绳,使超速上行的轿厢得以制停并保持静止状态。
JSQ2、JSQ2(Y)型在结构上进行了改进,挂钩释放时闸线行程:8mm≤L≤12mm,、夹绳器挂钩释放力:80N≤F≤160N、限速器触发行程:15~25mm、限速器触发闸线操纵力:≥240 N。以上两类产品在2005年度安装的电梯中占有相当大的比重。但由于该产品在限速器触发行程及释放力方面的安装调整存在的问题,致使在检验中发现装置有相当大的比例无法正常工作,加之复位操作不便,使得一些安装、维保单位长期将装置处于锁闭状态。
JSQ3及JSQ5型的触发机构进行了改进,使得触发机构的动作成功率有了提高。如图为LRB02 系列夹绳器:该型部件相对于JSQ系列的特点是动作后复位比较方便。
从以上的分析,我们可以看出,国产夹绳器作为上行超速保护装置,其设计、生产及使用正经历着从无到有,从不完善到逐步改进结构、提高动作准确率的过程。
三、检验执行情况
报批稿的《电梯安装监督检验与定期检验规则》中的上行超速保护装置规定:应当装设轿厢上行超速保护装置,轿厢上行超速保护装置的速度监控部件动作时,轿厢上行超速保护装置应当动作,使电梯轿厢可靠制停或至少使其速度降低至对重缓冲器的设计范围,该装置动作时应当使一个电气安全装置动作,使电梯曳引机停止转动。
检验方法是:(1)外观检查轿厢上行超速保护装置装设的方式、位置是否符合GB7588-2003中9.10的要求。(2)轿厢空载以检修速度上行,并通过模拟方法使超速保护装置的速度监控部件动作,检查轿厢上行超速保护装置是否动作,同时电气安全装置动作是否使电梯曳引机立即停止转动。(3)定期检验时,按本项方法(2)执行
由于该报批稿尚未正式实施,而现厂家已按7588-2003实施制造生产的产品已全部涉及了上行超速保护装置,对新安装电梯而言该装置又是安全部件,所以检验也不可回避。
我所2006年度检验的新安装电梯中,根据上行超速保护装置这一项检验的粗略统计,对重侧加装安全钳的占5%,配置双向安全钳的电梯占8%,无机房(无齿轮曳引机)占34%,装设夹绳器的电梯占53%,其中在检验过程中不能正常动作的占70%,该项目并未列入现行正式实施的检规之中,很难作为重要(否决)项执行,故此项检验的执行情况不理想,夹绳器作为上行超速保护装置处于形同虚设的尴尬局面。
四、问题的解决
通过以上的分析,可以认为目前的夹绳器作为上行超速保护装置,其动作准确率差强人意,基本没有达到其功能的要求和作用,原因在于:
1.产品质量无法保证。夹绳器是安全部件,需要进行型式试验,按目前我国相关规定对该类产品实行的是型式试验样品送检制,造成样品与成批产品之间的质量控制环节出现盲点,而该盲点在样品送审制条件下是失控的,因此出厂产品无法保证其可靠的质量。
2.安装、调试水平不高。夹绳器对传统的中国电梯业无疑是新生事物,设计制造及安装单位的相关人员对此也是莫衷一是,特别是电梯安装、调试人员在该项目所得到的技术支持和服务极其有限。
3.安全监察管理、监督检验的力度不大。安全监察机构和检验单位对此缺乏足够的重视和认可,电梯安装过程中的监督检验的推行速度缓慢,GB7588-2003标准与对应的电梯检验规程实施时间上的时差,不同程度都产生着不得的影响。
针对上述原因,笔者提出以下建议:(1)改变目前型式试验单一的送检制,采取首次样品送检、定期抽检的方法,从制造源头保证产品的制造出厂质量。(2)生产制造单位应在该项目上提供更加完善、周到和细致的服务体系,安装、维保单位应加强人员培训,熟练掌握和运用此项技术和技能,保证使用环节上该项目的可靠运行。(3)安全监察管理单位应采取切实有效的方案,加强对生产制造单位、型式试验承担单位的管理力度;建立起行之有效的动态监督体系。
关键词:超速保护装置 具体措施
一、问题的由来、产生
电梯上行超速保护是GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》实施后新增设的一种强制性要求。欧洲电梯标准EN81-1在1998年改版时把轿厢上行超速保护新增为曳引式电梯必备的安全装置。中国电梯标准GB7588《电梯制造与安装安全规范》采用与EN81-1等效,在欧洲颁布1998版的EN81-1之后, GB7588由1995版跟进为2003版,也增加了上行超速保护的条款。主要内容为:
1.曳引驱动电梯应装设符合条件的轿厢上行超速保护装置。
2.该装置包括速度监控和减速元件,速度监控应是限速器或符合要求的装置;减速元件应作用于轿厢,或对重,或钢丝绳系统(悬挂绳或补偿绳),或曳引轮(例如直接作用在曳引轮,或作用于最靠近曳引轮的曳引轮轴上)。
3.上行超速保护装置是安全部件,应根据GB7588-2003的要求进行验证。
之所以做出上述标准的修订基于以下两点:(1)以曳引式电梯的工作原理分析,上行超速与下行超速的几率和危害大致相同,目前限速器-安全鉗系统已作为防止电梯的下行超速装置成为不二选择,那么也应有专门的上行超速保护装置来防止电梯的上行超速。(2)在与国际接轨的大潮中对欧洲电梯标准EN81-1的亦步亦趋。
从理论上分析,当电梯曳引系统,如驱动主机、制动器、轴、减速齿轮、联接器等部件的失效及驱动控制系统失控的情况下曳引驱动电梯可能会出现上行超速的危险,因此,增设上行超速保护装置是减少电梯事故保证使用安全的一项具体措施。
二、问题的现状
上行超速保护装置一般由速度监控元件 (即触发机构)和减速元件(即执行机构)两个部分构成。在电梯上行超速时,速度监控元件在接到轿厢超速信号后,以机械或者电气方式触发执行机构工作,使电梯制停或至少减速至对重缓冲器设计的范围内。目前,上行超速的主要触发机构为限速器。上行超速的减速元件(即执行机构)则根据标准的规定的作用对象分为以下四种
1.作用于轿厢上,通常采用双向限速器与双向安全钳。
2.作用于对重上,装于对重下梁的安全钳。
3.作用于曳引轮及其刚性连接的部件上,即曳引轮轴制动器。
4.作用于钢丝绳系统,即“夹绳器”,亦称钢丝绳制动器。
这四种上行保护装置在目前的新安装电梯均有使用,以下就各自的使用特点进行简要分析:轿厢的双向安全钳,由于国产制造双向安全钳的单体式体积较小,可装于下梁上,适用于速度为2.50m/s以下的中低速乘客电梯与小吨位载货电梯。但试验操作上比较复杂。曳引轮制动器由于与曳引轮是刚性直接连接,或通过主轴刚性连接一体,其制动装置即可作为上行超速保护,当空轿厢上行超速至标准第9.9.3条规定的速度时,应使空轿厢制停。且制动装置由两套独立装置组成,当其中仅有一套作用时至少使其减速至额定速度115%以下,而且减速度不得大于1 gn。该方案目前以无齿轮曳引机驱动的电梯最为常见。夹绳器,目前广泛使用于各厂家的投放市场的定型产品,适用于中低速电梯。该类产品的特点是不改变产品的结构,但也是目前问题较多,且存在较大争议的上行保护装置。
下面通过分析几种常见的夹绳器结构和特点,结合检验和使用的现状,进一步了解和分析问题的现状及产生的原因。
图为机械(闸线)触发限速器。
JSQ1、JSQ1(Y)型夹绳器适用于额定速度V≤2.5m/s;额定载重量Q=630~1306 kg;系统质量1933~5503 kg;曳引钢丝绳直径Φ=8~16 mm的有齿轮曳引机,触发方式分为机械、电磁两种,机械式触发的夹绳器的偏心轮释放时闸线行程:≤10mm,夹绳器偏心轮释放力:≤150N。限速器触发行程:15~25mm,限速器触发闸线操纵力:≥240 N,与XS12A、XS12B双向限速器配套使用。电磁式触发的夹绳器其额定电压:直流24 V;功率:≤50 W;电流:≤3A,与XS16、XS18、XS18A双向限速器配套使用。该型夹绳器采用螺旋压缩弹簧施力,通过偏心轮和双曲柄滑块机构使弹簧力放大,两制动板同时向中心移动夹紧曳引钢丝绳,使超速上行的轿厢得以制停并保持静止状态。
JSQ2、JSQ2(Y)型在结构上进行了改进,挂钩释放时闸线行程:8mm≤L≤12mm,、夹绳器挂钩释放力:80N≤F≤160N、限速器触发行程:15~25mm、限速器触发闸线操纵力:≥240 N。以上两类产品在2005年度安装的电梯中占有相当大的比重。但由于该产品在限速器触发行程及释放力方面的安装调整存在的问题,致使在检验中发现装置有相当大的比例无法正常工作,加之复位操作不便,使得一些安装、维保单位长期将装置处于锁闭状态。
JSQ3及JSQ5型的触发机构进行了改进,使得触发机构的动作成功率有了提高。如图为LRB02 系列夹绳器:该型部件相对于JSQ系列的特点是动作后复位比较方便。
从以上的分析,我们可以看出,国产夹绳器作为上行超速保护装置,其设计、生产及使用正经历着从无到有,从不完善到逐步改进结构、提高动作准确率的过程。
三、检验执行情况
报批稿的《电梯安装监督检验与定期检验规则》中的上行超速保护装置规定:应当装设轿厢上行超速保护装置,轿厢上行超速保护装置的速度监控部件动作时,轿厢上行超速保护装置应当动作,使电梯轿厢可靠制停或至少使其速度降低至对重缓冲器的设计范围,该装置动作时应当使一个电气安全装置动作,使电梯曳引机停止转动。
检验方法是:(1)外观检查轿厢上行超速保护装置装设的方式、位置是否符合GB7588-2003中9.10的要求。(2)轿厢空载以检修速度上行,并通过模拟方法使超速保护装置的速度监控部件动作,检查轿厢上行超速保护装置是否动作,同时电气安全装置动作是否使电梯曳引机立即停止转动。(3)定期检验时,按本项方法(2)执行
由于该报批稿尚未正式实施,而现厂家已按7588-2003实施制造生产的产品已全部涉及了上行超速保护装置,对新安装电梯而言该装置又是安全部件,所以检验也不可回避。
我所2006年度检验的新安装电梯中,根据上行超速保护装置这一项检验的粗略统计,对重侧加装安全钳的占5%,配置双向安全钳的电梯占8%,无机房(无齿轮曳引机)占34%,装设夹绳器的电梯占53%,其中在检验过程中不能正常动作的占70%,该项目并未列入现行正式实施的检规之中,很难作为重要(否决)项执行,故此项检验的执行情况不理想,夹绳器作为上行超速保护装置处于形同虚设的尴尬局面。
四、问题的解决
通过以上的分析,可以认为目前的夹绳器作为上行超速保护装置,其动作准确率差强人意,基本没有达到其功能的要求和作用,原因在于:
1.产品质量无法保证。夹绳器是安全部件,需要进行型式试验,按目前我国相关规定对该类产品实行的是型式试验样品送检制,造成样品与成批产品之间的质量控制环节出现盲点,而该盲点在样品送审制条件下是失控的,因此出厂产品无法保证其可靠的质量。
2.安装、调试水平不高。夹绳器对传统的中国电梯业无疑是新生事物,设计制造及安装单位的相关人员对此也是莫衷一是,特别是电梯安装、调试人员在该项目所得到的技术支持和服务极其有限。
3.安全监察管理、监督检验的力度不大。安全监察机构和检验单位对此缺乏足够的重视和认可,电梯安装过程中的监督检验的推行速度缓慢,GB7588-2003标准与对应的电梯检验规程实施时间上的时差,不同程度都产生着不得的影响。
针对上述原因,笔者提出以下建议:(1)改变目前型式试验单一的送检制,采取首次样品送检、定期抽检的方法,从制造源头保证产品的制造出厂质量。(2)生产制造单位应在该项目上提供更加完善、周到和细致的服务体系,安装、维保单位应加强人员培训,熟练掌握和运用此项技术和技能,保证使用环节上该项目的可靠运行。(3)安全监察管理单位应采取切实有效的方案,加强对生产制造单位、型式试验承担单位的管理力度;建立起行之有效的动态监督体系。