广东省特种设备检测研究院江门检测院 广东省江门市 529000 广东省特种设备检测研究院江门检测院 广东省江门市 529000
摘要:电梯的限速器是电梯系统中的重要组成部分,也是电梯的安全部件之一。限速器的日常使用会有灰尘、油脂等异物附着在其联动机构上,会直接导致限速器的电气和机械的动作速度超出检规范围,所以,电梯限速器的日常保养和定期的速度校验十分重要。限速器的现场速度校验方法和工具有很多,但是归结起来都是大同小异,而且还存在一定的缺陷,需要对限速器的外形结构进行测量和对测量结果的换算,所以测试结果会产生一定的误差。通过优化现场的测试仪器,达到提高检测准确度的目的。
关键词:电梯限速器;现场;动作速度;转速表
前言:电梯限速器的速度校验是电梯定期检验的重要项目,我院对电梯运行时间不超过15年的电梯的限速器实行两年一验,对运行时间超过15年的实行每年一验。江门地区的2019年度的电梯定期检验数量约为23000台,需要进行限速器速度校验的设备约为12000台。所以工作量也相对的较大,提高工作的效率和检测的准确性显得尤为重要。
电梯是人们日常生活中经常接触到的特种设备,无论在住宅小区、大型商场、车站都有电梯的身影,电梯走入了千家万户,与人们的说活息息相关。但是电梯的事故也是频频的发生,对人们的出行安全产生了一定的危害,谈到了电梯,人们也心有余悸。
电梯是由八大系统构成,限速器、安全钳等一系列属于电梯的安全保护系统里的重要部件,缺少一个都不属于安全电梯。
电梯出现了超速上行时,电梯系统会检测出电梯处于不正常的超速运行状态,电梯内部控制程序会对电梯的变频器进行控制,使轿厢减速和制动,若不奏效,那么在电气安全回路里的电气开关会被触发,使得电梯通过电气控制的方式对电梯进行制动,假如还不能达到有效的减速和制动,机械形式的制动措施会被触发,比如夹绳器、上行方向的安全钳(同步控制的曳引机除外,同步机是靠制动器的冗余制动力来实现的)。
电梯出现了超速下行时和出现超速上行采取的措施也差不多,先是程序和变频器层面的措施,再是电气安全回路层面的减速制动措施,最后就是机械层面的,机械层面的减速制动措施是触发电梯安全钳,使安全钳牢牢的夹住导轨,以达到减速制动的目的。
前面提到的措施有三个层面,分别是电气拖动系统层面(触发变频器或曳引机制动器)、电气安全回路层面(触发后由曳引机的制动器抱死曳引轮)、机械层面(安全钳或夹绳器等),三个个层面的措施,给电梯提供全方位的保护。电气拖动系统层面的保护措施先不讨论,我们现在要讨论的是安全回路层面和机械层面的保护措施,它们都有一个共同点,就是同样需要一个安全部件来触发,它就是限速器,所以限速器的动作速度是至关重要的。
一、常见的限速器分类(一般是摩擦式或夹持式的作用方式)
1、离心式(常见作用方式为夹持式)
2、共振式(常见作用方式为摩擦式)
二、限速器工作原理
1、离心式限速器工作原理
离心式限速器的工作原理式靠绳轮旋转时所产生的离心力,使得绳轮内的离心重块向远离绳轮圆心方向移动,在达到电气动作速度时,触发安全回路开关,速度继续增加,离心重块继续向外移动带动联动机构,达到机械动作速度时,触发棘爪,在弹簧的作用力之下,棘爪紧紧卡在棘轮上,从而使得夹绳块压住钢丝绳,钢丝绳停止运动,安全钳的提拉机构被触发,最后安全钳动作对电梯进行制动。
2、共振式限速器工作原理
共振式限速器是的绳轮是由制动轮和凸轮两个部分组成,摆杆由一个靠在凸轮上运动的轮子和一个卡爪组成,在绳轮旋转时,制动轮和凸轮一起同步旋转,摆杆的小轮在弹簧的作用下沿着凸轮的外缘运动,摆杆会跟着上下摆动,摆动的频率和幅度随绳轮的变化而变化,速度越快,摆动频率越高,幅度也越大。当旋转的速度达到电气动作速度时,安全回路开关会被触发,断开快关,速度继续增加,摆杆的摆动幅度继续增加,达到机械动作速度时,即摆杆的摆动幅度足够使其上面的卡爪卡在制动轮上的齿上,限速器的绳轮停止旋转,绳槽通过摩擦力使得钢丝绳停止运动,安全钳动作,电梯轿厢制动。
前文提到的,限速器在日常使用的时候,机房或者井道的环境都不太好,不像在实验室那样,能够达到很高的环境标准。现场的限速器会有灰尘、棉絮(纺织厂)等附着在上面,加上限速器的运动机构和联动机构的关节位置是有油的,这也更有利于灰尘等一系列的异物附着在限速器上,假如不及时清理,会对限速器的动作速度产生影响,超出了规定动作速度范围而不动作的限速器就会变成一个隐患。
因为限速器不动作或者超过了速度范围后才动作,会直接导致安全回路开关、安全钳、夹绳器等一系列安全部件不动作,或者超出了速度范围后才动作。如果是出现了电梯轿厢超速运行的情况,限速器不动作或者超出速度范围才动作,电梯轿厢就会出现飞车、脱轨或者下坠、蹲底(直接撞在缓冲器上)。飞车时假如轿顶上有作业人员的话,轿顶的安全空间会被变小或者轿厢直接撞到楼板上,轿厢里的乘客也会被抛起来,头部撞击轿厢的顶板,轿厢直接撞到底坑的缓冲器,轿厢里的乘客可能会出现腿部骨折,可能会出现人员伤亡的事故。
所以,电梯限速器的现场实际动作速度是否在规定的范围之内显得尤为重要,限速器的保养、速度校验的准确性、动作的可靠性就是电梯安全的根本。
三、目前限速器现场校验的情况
限速器的校验是通过给限速器提供一个动力源,使得转动速度均匀的增加,用转速表测量出实际的电气动作速度和机械动作速度。这是一个理想的状态和环境,因为不同于在实验室里对限速器的速度校验,现场校验时有很多的现场条件对校验产生了限制。
1、限速器不能自由的转动
因为现场的限速器上是挂着钢丝绳的,不能自由的转动,所以必须把将钢丝绳和绳轮分离之后才能保证限速器自由的转动,我们通常是用大力钳将不与安全钳提拉机构连接的一侧加紧,并保证大力钳在接下来移动轿厢时不会移动,然后向上移动轿厢(可以通过检修状态向上运行或者手动打开电梯曳引机抱闸来实现)。这时电梯底坑处的涨紧装置会被拉起来,限速器上的钢丝绳就与绳轮分离了。
但是这样做存在一定的风险,如果是高楼层的电梯,钢丝绳的长度很长,钢丝绳越长,重量也就越重,大力钳夹持的力度不足会出现脱落的情况,大力钳钳口上的花纹会使钢丝绳受损。可是大力钳的夹持力度太大又会导致另一种状况出现,钢丝绳被大力钳夹得变形了,被夹扁了。所以,要将大力钳的夹持力度调节在一个比较适当的范围之内,使一个比较由难度的操作。
需要一种新的夹具,其硬度比钢丝绳低,在夹紧时不会对钢丝绳的表面造成损伤,还有就是这种夹具时通过多点式的夹持方式,夹紧时不会使钢丝绳变形。
2、测量点所在的圆与钢丝绳运行时绳心所在的节圆不一致
钢丝绳是挂在限速器轮槽上运行的,限速器的动作速度直接反映在钢丝绳上,所以限速器动作时,钢丝绳的运行速度就是限速器的动作速度(包括电气动作速度和机械动作速度),此时钢丝停止运动,安全钳的提拉机构也在这个时候被触发,安全钳动作。
但是现场校验时,测量点通常时限速器绳轮的外缘,而非钢丝绳挂在绳轮上时钢丝绳绳心所在的节圆。这就需要进行换算,换算之前还需要对限速器绳轮的进行测量或者查阅资料。限速器的结构比较紧凑,测量的准确度很难得到保证,在没有找到资料的情况下,换算的精度时无法得到保证的。
R不等于R1
所以,测量点的选择关键。日立电梯的限速器绳轮都是有一个轮缘是与钢丝绳槽的节圆重合的,在现场校验时可以直接取该轮缘为测量点,测量出的结果会比较准确。
日立限速器绳轮截面图
而那些没有这个轮缘的限速器在现场校验时,还是会存在测量点取在绳轮外缘的情况。导致了现场需要对限速器的绳轮尺寸进行测量,现场校验完之后还需要对数据进行换算,不单单增加了现场工作量的还增加了校验的偏差。
其他一些限速器的绳轮截面图
可以通过在转速表的轮子中做出改进,来消除现场校验限速器存在的这种偏差。因为限速器的钢丝绳都是由固定规格的,绳径通常为6mm、8mm,所以可以将转速表的小轮子做成下图的形状。
转速表小轮子截面图
图中的d为小轮子截面图的外圆圆直径,d可以为6mm、8mm等等,与限速器钢丝绳的绳径一致。现场校验时,只需将小轮子直接放入限速器的轮槽当中,小轮子的速度即与限速器的钢丝绳的运行速度重合。消除了上述的测量偏差,测量出的电气动作速度与机械动作速度更加准确。
【结束语】通过对限速器的结构和工作原理的分析,对限速器现场速度校验的情况作一个总结,在原有的校验方法的基础之上,发现存在的问题与不足,通过对方法的改进,提高了现场作业的效率和准确性。
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