0引言
近几年媒体报道的关于电梯事故造成乘客死 亡的案例比比皆是,其中很大一部分是因为电梯 轿厢的意外移动造成的,为了避免类似事故发生, GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》第一号 修改单中加入了“轿厢意外移动保护装置”的相关 内容,并在2016年7月1日起实施。
1国标的阐述
根据GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》 (含一号修改单)9.11.1规定: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。
9.11.5规定:该装置应在下列距离内制停轿厢:
(a)与检测到轿厢意外移动的层站距离不大于1.2m;
(b)层门地坎与轿厢护脚板最低部件之间的垂 直距离不大于0.2m;
(C)按5.2.1.2设置井道围壁时,轿厢地坎与面 对轿厢入口的井道壁之间的距离不大于0.2m;
(d)轿厢地坎与层门门楣之间或者层门地坎与 轿厢门楣之间的垂直距离不小于1.0m。
轿厢载有不超过100%额定载重量的任何载荷, 在水平位置从静止开始移动的情况下,均应满足上述 值。
根据TSGT7007-2016《电梯型式试验规则》T6.1.1.1规定:
(1)使轿厢位于平层位置,调整系统质量、轿 厢质量、对重质量等相当于空载轿厢位于顶层端站 平层情况下的设计值(即考虑最不利工况),进行5 次上行制动试验;
(2)使轿厢位于平层位置,调整系统质量、额 定载重量、轿厢质量、对重质量等相当于满载轿厢 位于底层端站平层情况下的设计值(即考虑最不利 工况),进行5次下行制动试验;
2轿厢意外移动系统的分析和计算
对于无齿轮曳引机,制动器作为上行超速保护 装置,是曳引式电梯的重要安全部件。曳引机制动 器可用作轿厢意外移动的机械制停装置,作用于曳 引轮。所以在电梯的整个轿厢意外移动系统中,对 于系统的响应制停时间及制停距离的控制显得尤为 重要。在本文中,针对无齿轮同步主机,将对这部 分内容做详细分析,轿厢意外移动过程的各个位置 情况与时间变化关系如图1所示。
由图1可知:整个过程主要步骤为轿厢移动, 系统检测到移动,系统响应,制动器响应,轿厢完 全停止。
根据分析:当轿厢满载位于底层下行时及空载 位于顶层上行时,这两种工况最不利。假设轿厢在 制停时,钢丝绳不打滑,由此计算两种不利工况下 的制停距离及时间,并对其进行分析: 在轿厢开始移动到制动器动作这段过程,S和 S,段距离,S,是轿厢最开始的移动量,即光电开关 在隔磁板上的移动量,这段距离由制造厂家给出。
为了简化计算,轿厢移动在S,+S,这段距离内可以 视为加速度不变,Smmup为制动器制动距离,在这个 过程中视为减速度不变。
2.1不平衡力矩分析
根据轿厢满载下行或者空载上行两种工况计算 各个部分的不平衡力矩,见表1所示。
表1不平衡力矩
2.2系统总惯量分析
所谓系统惯量是指当量化到曳引轮上所有运动 部件转动惯量,在本文中,针对电梯系统的运动部 件可以有:轿厢、载重量、对重、补偿链(如果有) 以及钢丝绳。基于轿厢空载上行以及满载下行这两 种工况,现对这两种工况下的总惯量进行分析计算: 假设轿厢自重P,载重量Q,对重质量G,补偿链质量M补,钢丝绳质量M钢。
由图可知当制动器开始动作一瞬间,电梯的速度达 到最大,为Vams,在制停时间t内使轿厢制停V=0,则: 电梯最大速度Vam=a1*(t,+t2+t)
轿厢移动总时间t总由公式(1)+(3)+(4)+(5) 轿厢移动总距离S总由公式(2)+(6) 通过以上的分析得出:当轿厢满载下行或者空 载上行时,控制系统都能触发制动器在GB7588- 2003《电梯制造与安装安全规范》(含一号修改单) 9.11.5规定的距离内制停轿厢,即S总<1.2m。
3结语
电梯事故频频发生,轿厢意外移动保护装置的 出现大大提高了电梯的安全性,在这方面不仅对于 电梯研发人员提出了要求,而且对于电梯检验人员 同样如此。对于同步主机,利用电梯制动器作为防 止轿厢意外移动的机械保护装置还应该对制动力进 行监测,应符合GB7588-2003《电梯制造与安装 安全规范》(含一号修改单)9.11.3中的规定。所以 在选择同步主机制动器作为防止轿厢意外移动机械 保护装置时,对于制动器的可靠性以及制动性能应 该受到足够的重视。