广东省特种设备检测研究院珠海检测院 广东珠海 519000
摘要：轿厢上行超速保护装置作为电梯重要的安全零部件，在防止电梯上行超速以及轿厢冲顶的预防过程中发挥重要的作用。上行超速保护装置设置不安全动作不可靠，将给设备和人身带来严重威胁。文中从技术层面，详细分析阐述了该装置的设置要求及实现方式，研究探讨了上行超速保护装置失效模式和检验检测方法，为电梯冲顶事故的分析、预防、维保及检验提供参考。
关键词：电梯；上行超速；保护装置；失效；检验
引言
现代建筑物的高度在不断提升，这在实现了建筑物土地使用率提升、建筑物实用性提升的同时，也使建筑物对于电梯设备的依赖性提升，需要依靠电梯来辅助人们出行。由于电梯运行高度较高、运行载荷较大，因此电梯在运行中负荷较大，可能出现安全事故。
一、电梯轿厢上行超速保护装置的设置要求
轿厢上行超速保护装置通常由两部分组成，包括运行速度监测装置和减速制动装置。运行速度监测装置一般是反馈轿厢运行速度的旋转编码器和双向限速器，减速制动装置常见的有作用于曳引钢丝绳或补偿绳的夹绳器、直接作用于曳引轮或最靠近曳引轮轴上的夹轮器或者安全冗余设计的制动器、作用于轿厢或者对重的安全钳等。《电梯
制造与安装安全规范》中明确要求，该装置要保证检测出上行轿厢的速度失控，其下限为电梯额定速度的115%，上限是轿厢限速器动作速度的110%，并应能使轿厢制停，或者至少使其速度降低至对重缓冲器的设计范围，其动作时的减速度应不大于1gn。而且，除了有内部安全冗余设计的部件以外，上行超速保护装置应能在没有那些在电梯正常运行时控制速度、减速或者制停的部件的帮助下独立完成轿厢的制停和减速。例如，采用永磁同步电机的曳引机，因为其制动器直接作用于最靠近曳引轮的轴，或者直接作用于曳引轮上，属于有安全冗余设计的制动器，可以作为上行超速保护装置的执行机构。如果该装置需要由外部能量来驱动，当外部能量没有时，该装置也应能使电梯制动，并处于停止状态。
二、电梯轿厢上行超速原因分析
2.1曳引系统故障
曳引机是电梯设备的核心动力来源，也是主要动力供应系统。曳引装置不仅能够为电梯设备提供上行的动力，还可以通过自动启停实现电梯轿厢的空中悬停。然而，当曳引机内部机械传动部件发生老化、磨损时，更容易引发内部轴承、齿轮、皮带、传动杆的故障，动力传导系统发生故障将会造成曳引机功能的正常实现。
2.2传动系统故障
当曳引条件遭到破坏时，曳引轮和钢丝绳质量由于摩擦系数下降，出现打滑。电气控制系统发生电路故障、电机故障或电能供应不足也会影响曳引机曳引效果的发挥，从而造成严重的不良后果。在现行电梯制造与安装安全规范中，对制动装置的数量提出了明确要求。然而，该规范在实际运用过程中存在一定的技术问题，另一方面，电梯制动器在设计上存在天然缺陷。
2.3制动装置故障
制动装置故障是导致电梯上行超速的主要原因，在上行过程中，电梯需要按照指令悬停在指定楼层高度，当自动装置出现故障时，电梯便无法实现既定楼层的安全停靠。导致这一问题的原因主要是制动系统内部故障。具体包括制动弹簧故障、制动系统过热、制动时卡顿、轴销断裂。上述因素均可导致制动装置反应速度下降、制动距离变长或无法制动。据不完全统计，电梯上行超速事故中，60% 以上是由于制动器故障导致的。
三、电梯轿厢上行超速保护装置动作实现形式
3.1夹绳器
该形式主要作用于电梯的曳引钢丝绳系统，由双向限速器触发夹绳器，将钢丝绳制停或者减速。这类形式分2种：一种是机械触发，双向限速器由钢丝绳张线与夹绳器相连接，限速器动作时拉动钢丝绳，使导向弹簧压紧制动元件，或使楔块因重力下落，压紧制动元件，实现减速与制动；另一种是通过电气装置来触发，双向限速器的电气触电断开时，会触发一个安装在夹绳器上的电磁阀，使得钩锁结构脱开，让导向弹簧动作压紧制动元件。
3.2对重安全钳形式
即“上超”作用于对重系统。
该结构采用对重安全钳作为“上超”的减速制停元件，配置单向机械动作限速器和渐进式安全钳，严禁采用瞬时式安全钳。
3.3双向安全钳
该形式的上行超速保护装置作用于轿厢系统。由双向限速器和轿厢双向安全钳组成，双向限速器动作后，直接提拉双向安全钳，使得轿厢被制停在导轨上。
3.4曳引轮制动器
曳引机是电梯上行的主要动力来源，当上行超速时，及时控制曳引轮的转动能够有效实现对轿厢上行状况的控制。曳引制动器直接安装在曳动轮上，整体来说，安装难度低，控制成本低，适合大多数曳动型电梯。制动力直接运用在曳引轮上，这就适合制动距离和制动成功率显著提升，能够全面消除由曳动系统故障导致的电梯轿厢超速。
四、电梯轿厢上行超速保护装置失效与检验研究
4.1电梯轿厢上行超速装置失效情况分析
在GB7588中，明确规定正在使用阶段的电梯设备必须全面安装超速保护装置，这也成为近年来电梯安全检查中的重点内容。超速保护装置的全面普及有助于进一步提升电梯运行的稳定性，为电梯安全再加一重保障。导致超速保护装置失效的主要原因在于装置自身质量问题，在紧急情况下，保护装置由于没有接受定期检查和维修，很容易出现因自身故障而导致的功能异常。上行超速保护装置启动的核心在于电梯轿厢速度检测和制动装置的驱动，同时，电梯速度异常也是由于以上2个装置存在功能上的异常。轿厢测速元件故障主要由于元件内部零部件卡顿、残缺或由于锈蚀导致灵活度下降。限速器的驱动离不开联动杆和弹簧，当弹簧长期延长导致弹力下降时，制动器的敏感程度也会下降。通过安全开关和电气安全装置能够有效检验超速保护装置的工作状态。使用电器安全装置进行超速保护装置检测工作存在一定的局限性，无法全面暴露保护装置存在的安全隐患。电气安全装置直接作用于曳引机，从电气控制的角度实现对曳引机的动力控制。电气保护装置能够随时实现曳引机的启停，在保护曳引装置的同时，最大限度地缩短电梯恢复运行的时间。
4.2电梯轿厢上行超速保护装置检验
由于电梯设备对于运行安全性要求较高，因此也就需要做好超速保护装置的检测工作，通过检测以及维护工作的开展，让电梯设备中的超速保护装置能一直保持良好的作用。由于电梯设备当中超速保护装置的运行质量会影响人们乘坐电梯阶段中的安全性，因此电梯设备管理领域也对超速保护装置失效检查工作进行了详细的规范，以保证电梯设备能在安全性方面一直发挥良好作用。
（1）需要工作人员能对电梯设备中超速控制装置的合格证进行详细检查，确保电梯设备各种基础验证资质合格，并且在这一阶段中要重点对电梯设备铭牌和电梯设备合格证上的信息进行对比。
（2）明确了“上超”必须要有铭牌并且对铭牌有规范要求。铭牌必须标清“上超”的型号编号、规格形式、额定载重量、制造日期、额定速度、上行超速动作速度范围、制造厂家以及型式试验机构等信息。
（3）明确规定了厂家应在显著的位置张贴“上超”动作试验方法。一般标注在紧急操作屏或者控制屏位置，当“上超”发生故障时，专业技术人员可以根据试验方法第一时间实行操作。
“上超”在上行超速严重不利的情况下，如果不能可靠动作，将给设备和人身带来严重威胁。但是由于制造厂家的不同、设计理念差异以及不同型号作用位置不一，不同的“上超”相对应的试验方法也不尽相同，这是检规明确的规定。
五、结束语
电梯轿厢上行超速保护装置应引起检验人员的高度重视，在日常的检验工作中应细致地发现隐患，督促维护保养人员正确地维护和调整上行超速保护装置，最大限度地降低上行超速保护装置出现故障的概率，确保电梯设备安全运行。
参考文献：
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