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    電梯知識
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    轎廂意外移動保護裝置——常見檢測子系統和制停子系統的應用
    來源:internet 訪問次數: 發布日期:2022-7-20 9:13:01

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    檢測子系統:


    常見的檢測子系統分為3大類:位置開關、限速器和絕對位置傳感器。

    位置開關

           該子系統主要由傳感器、控制回路/控制器、輸出回路3個部分組成,其功能是實現最遲在轎廂離開開鎖區域前,檢測到轎廂的意外移動。工作原理如下圖所示:image.png

           圖1是檢測子系統傳感器部分所對應的光電感應開關和遮光板在井道中的安裝示意圖。圖1中UIS、DIS、1LV、2LV為光電感應器且全部固定在轎廂頂部,其中UIS、DIS、為再平層光電感應器,1LV、2LV為門區光電感應器。UIS(DIS)與1LV(2LV)之間的距離為S?;1LV與2LV       距離為S?,每層導軌支架安裝均安裝1個遮光板,其長度為S?。當圖中4個光電感應器全部對準遮光板時,轎廂處于正常平層狀態。

           圖2為檢測子系統控制回路的電路示意圖。圖2中DS為電梯廳門鎖,GS為電梯轎門鎖,LV1/LV2為1LV/2LV所對應繼電器觸點。電梯處于平層位置開門狀態時,圖1中4個光電感應器全部對準遮光板,此時LV1、LV2閉合,門旁路電路將層門鎖和轎門鎖旁路;若電梯在開門狀態下發生意外移動且距離超過(S?-S?)/2時,1LV/2LV脫離遮光板,繼電器觸點LV1/LV2斷開,門旁路回路被切斷,此時整個安全回路輸出斷開,并以此作為啟動UCMP程序的觸發信號。

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           圖3為檢測子系統電路示意圖。其中DS?為第n層層門鎖,GS為轎門鎖,KZC為抱閘控制接觸器,KDY為電梯運行接觸器,Stst為UCMP測試開關(并非所有電梯的UCMP都必須配置)。電梯轎廂門/層門打開時,DS?/GS斷開,若此時轎廂移動處門區,1LV/2LV脫離遮光板,繼而LV1/LV2斷開,此時整個安全回路輸出斷開,KZC、KDY失電,電動機停止運行,制動器動作,制停轎廂。

           但是筆者認為此類檢測子系統,雖然簡化了裝置的結構,降低了裝置的生產成本,但是這種制動子系統存在一定的局限性:該類裝置時靠制動器實現轎廂意外移動的制停,存在一定的保護盲區;具體原理見2.2.1主機冗余制動器裝置。

           該子系統主要由帶有電磁模塊和電磁模塊打桿的限速器組成,其功能是實現電梯在開鎖區域內正常??壳议_門狀態下,檢測轎廂的意外移動。工作原理如下圖所示:

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    電梯在開鎖區域內正常??壳议_門狀態下,控制回路檢測到電梯停站且層門、轎門回路斷開,此時限速器電磁模塊失電動作,電磁鐵動作后電磁模塊打桿伸出,如果轎廂發生意外移動且移動距離超過型式試驗證書所給出的距離范圍,在打桿的干涉下限速器和轎廂意外移動保護裝置的制停部件實現聯動,制停轎廂。以此作為轎廂意外移動保護裝置的檢測子系統,安全性和可靠性都很高。

     不過,該裝置是在常規的限速器上進行改進得到的,結構較為復雜,生產成本較高,在耗能方面,限速器上的電磁模塊在每次層門和轎門打開時都要動作,在實際使用當中存在一定的能量損耗;且如果電梯在正常運行過程當中,此檢測裝置誤動作,導致轎廂意外移動保護裝置動作,無論是對轎廂內乘客、還是對設備本身而言都有可能造成一定的傷害。


    絕對位置傳感器

     

    使用絕對位置傳感器作為轎廂意外移動保護裝置的檢測子系統時,常見的傳感器有兩種,分別是安裝在驅動主機或者限速器上的絕對值編碼器和安裝在井道中的絕對位置傳感器。

    其工作原理是由絕對位置傳感器實時監測轎廂位置,當轎廂在平層區域內平層并且層門和轎門開啟的狀態下,轎廂發生無指令的意外移動時,控制系統使轎廂意外移動保護裝置動作,制停轎廂。

    此檢測子系統結構簡單,方便維護,但生產成本相對較高,且當電梯由于意外原因斷電時,由于制動器故障、或者超載導致的鋼絲繩和曳引輪出現的打滑帶來的轎廂意外移動,該類情況此姜策子系統無法檢測轎廂的意外移動。


    制停子系統:


    制停子系統主要功能是在接收到檢測子系統的信號后,觸發執行機構制停轎廂。常見的制停部件主要由以下幾種:作用于轎廂或者對重,如轎廂(對重)安全鉗;雙向安全鉗;夾軌器等。作用于懸掛繩或者補償繩系統上,如鋼絲繩制動器。作用于曳引輪或者只有兩個支撐的曳引輪軸上,如永磁同步曳引機的塊式制動器、盤式制動器、鉗盤式制動器等。下面介紹幾種常見的轎廂意外移動保護裝置制停子系統。


    主機冗余制動器

     

    該裝置是利用主機冗余制動器實現轎廂意外移動的保護功能。在轎廂意外移動狀況下,主機制動器失電抱閘,依靠制動器的制動力使轎廂停止移動。這種裝置在電梯原有的保護裝置的基礎上加以改進,不需要增加其他的保護裝置,大大降低了生產成本,現在在用的永磁同步的曳引機中,大多數采用這種裝置實現轎廂的意外移動保護功能。但使用主機冗余制動器裝置作為轎廂意外移動的制停子系統時還應增加自監測子系統,自監測子系統包括對機械裝置正確提起(或釋放)的驗證和(或)對制動力的驗證。對于采用對機械裝置正確提起(或釋放)驗證和對制動力驗證的,制動力自監測的周期不應大于15天;對于僅采用對機械裝置正確提起(或釋放)驗證的,則在定期維保保養時應檢測制動力;對于僅采用對制動力驗證的,則制動力自監測周期不應大于24小時。如果檢測到失效,應關閉轎門和層門,并防止電梯正常啟動。

     但此類制停子系統即使增加了自監測子系統也存在一定的局限性:電梯在平層位置正常開門狀態下,電梯是靠制器動抱閘動作保持轎廂靜止狀態,當制動器因自身故障導致轎廂意外移動時,該類制停裝置便失去了轎廂意外移動保護裝置的功能。

    安全鉗—夾繩器聯合制動裝置


     

    GB 7588-20031號修改單第9.11.4項規定,轎廂意外保護裝置的制停部件,可與下行超速保護和上行超速保護裝置公用,并且該裝置用于上行方向和下行方向的制停部件可以不同。

    故利用安全鉗—夾繩器作為轎廂意外移動保護裝置的制停子系統時,有三種組合方式:雙向夾繩器、雙向安全鉗、下行安全鉗和上行夾繩器。

    利用此種裝置作為轎廂意外移動保護裝置的制停子系統時,既能實現電梯正常使用過程中上行超速和下行超速保護的功能,又能實現轎廂意外移動的保護功能,且直接作用在轎廂和鋼絲繩上,安全性和可靠性都很高更排除了因制動器故障和曳引能力故障導致的轎廂意外移動保護功能的盲區。

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     轎廂意外移動保護裝置無疑將使得新安裝的電梯更加安全,而目前大多數在用電梯如何預防因轎廂意外移動引起的傷害是整個電梯行業需要認真思考的一個重要問題。本文筆者介紹了電梯轎廂意外移動保護裝置的組成,分析了各種檢測子系統和制停子系統動作原理,也分析了各種檢測子系統和制停子系統得特點和各自存在的問題和優缺點,對電梯的安裝、維護保養和檢驗工作起了拋磚引玉的作用,希望對電梯行業內的同行在安裝、維護保養和檢驗中工作中會有幫助作用。

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