王康
北京市昌平区特种设备检测所 102200
摘 要 随着社会的不断发展，科技水平的不断提高，电梯已经从原来的稀罕物件变成了最普通的交通工具，成为了人民生活中不可缺少的一部分。电梯轿厢意外移动保护装置是电梯安全保护装置。作为电梯的重要安全附件，它能在电梯出现意外走车时制停轿厢，起到保护人身安全的作用。
电梯轿厢意外移动指的是电梯轿厢在开锁区内平层和再平层开门状态下非人为主动操纵而离开层站的移动，但由于装卸载所导致的移动不在其中。鉴于轿厢意外移动对乘客造成的伤害尤其严重，因此应按要求检验电梯轿厢意外移动保护装置。轿厢意外移动保护装置无疑将使得新安装的电梯更加安全,而目前大多数在用电梯如何预防因轿厢意外移动引起的伤害是整个电梯行业需要认真思考的一个重要问题。
本文介绍了电梯轿厢意外移动保护装置的组成,浅析了各种检测装置和制停装置,对电梯的维护保养和检验工作起了抛砖引玉的作用,希望对电梯行业内的同行维护保养和检验中工作中会有帮助作用。
关键词：轿厢意外移动；轿厢意外移动保护装置；检验；要求
绪 论
目前我国运营的电梯达628万部，我国电梯保有量、年销售量在世界范围内都是最多的。作为一名电梯检验员，认真完成电梯检验工作，就是在保护电梯运行安全，维护人民群众的生命安全。
新经济发展促进社会的迅速变革，随着群众生活基础水平以及住房条件得到了大幅度的提高,电梯在国内高层建筑中的运用也愈见广泛。是广大市民出行的第一站和回家的最后一站。为保证电梯安全运行，电梯设有多个安全附件。其中电梯轿厢意外移动保护装置是电梯一个非常重要的安全附件，近年来，由于轿厢意外移动而造成的电梯事故频有发生，比如江苏某小区一住户正在进入轿厢，电梯轿厢突然发生移动，把人卡在轿厢和层门门楣之间窒息身亡。为此，必须设立一个轿厢意外移动保护装置来监测轿厢的意外移动，并能使轿厢安全制停。本案结合平时检验工作浅谈轿厢意外移动保护装置的要求和检验。
1. 导致电梯轿厢意外移动的因素
1.1驱动主机或者制动控制系统失效
曳引机拖动轿厢上下运行是靠曳引轮槽和钢丝绳之间的摩擦力实现的，如果设计初相关部品存在缺陷会造成摩擦力不足产生溜车情况的轿厢意外移动。一般曳引轮设计的缺陷有两种，一种本体部分设计有误，造成轮本体变形；另一种是轮槽设计不合理，电梯长期使用产生磨损会造成钢丝绳啮合不足。
制动器是电梯制停的重要部件，相当于汽车的刹车系统，因使用频率较高，是有可能导致轿厢意外移动的重要因素之一。主要原因有一下几个方面。
1.1.1制动器无法闭合
1）线圈通电后接触器或电磁铁不释放
产生原因：a.衔铁表面有油污粘接；b.电流过大导致触头粘接；c.衔铁磨损导致剩磁过大；d.机械卡阻；e.弹簧损坏或弹力过小；
解决方法：a.用清洁剂清洗衔铁；b.注意额定电流，选择符合规格产品；c.更换衔铁；d.修理、调整相关零部件；e.更换弹簧。
另外设计应符合国标要求，在切断制动器电流时，应至少用两个独立的电气装置来实现，并且控制制动器回路的接触器应具有防粘连保护，即当任何一个接触器的主触点在电梯停梯时没有释放，应该最迟到下一次运行方向改变时防止轿厢继续运行。
2）制动器压缩弹簧变形、断裂。
产生原因：a.产品自身质量缺陷；b.安装不当，致使弹簧受力不均匀，产生应力集中；c锈蚀、意外损坏。解决方法：检查产品质量，注意安装方法，定期检查压缩弹簧工作情况，如发现锈蚀、变形、断裂等缺陷，应立即更换。另外，所有参与向制动轮（盘）施加制动力的制动器机械部件应分为两组装设。
1.1.2制动力不足
1）制动器安装、调试时出现偏差，造成弹簧压缩量小，不能提供足够弹力，且制动瓦的补偿弹簧太软或者失效，丧失了制动调节的作用，造成制动力不足的状况。
解决方法：安装、调试后检查压缩弹簧是否松动，根据安装手册调整压缩弹簧长度，对两组压缩弹簧的长度进行测量，保证弹簧压缩量相同，并正确安装放松螺母。
2）制动器闸瓦调整不当，闸瓦与制动轮间隙过小，运行时闸瓦无法完全脱离制动轮，造成制动衬垫严重磨损，导致压缩弹簧松弛，制动力下降。另外在制动衬垫磨损过程中，由于温度的升高，制动衬垫的摩擦系数开始下降。当温度达到树脂和橡胶分解温度范围后，会使摩擦系数骤然降低，产生“热衰退”现象。
解决方法：调整后，检查制动时两侧闸瓦应紧密、均匀地贴合在制动轮上，松闸时应同步离开，测量抱闸间隙应在0.7mm以内。制动衬垫应符合国家标准，不应含有石棉材料，不得使用未经摩擦系数、磨损率测定的橡胶、皮革作为基材。
3）当制动闸瓦与制动轮（盘）间，存留润滑剂或污垢时，将会降低闸瓦与制动轮的摩擦系数，导致制动力不足。
解决方法：定期清洗制动轮毂、制动闸瓦。再添加润滑剂时注意用量，检查密闭油封时候完好，控制曳引机漏油量。
1.2 系统控制方面的原因
1.2.1 门联锁装置失效
门联锁装置的作用是当这台电梯有任意一层的层门或者轿门没有接收的完全关闭的信号时，轿厢不会移动，一旦此装置失效，轿厢就有可能发生意外移动。
1.2.2 控制系统失效
控制电路中的某个点失效，比如接触器触点粘连，开关动作不良或接触不良，以及受到一定的外界电磁干扰等都有可能造成电梯的意外移动。
1.2.3 系统平衡系数不准确
平衡系数是曳引式驱动电梯的重要性能指标。曳引电梯的轿厢与对重通过钢丝绳分别悬挂于曳引轮的两侧。利用对重可以部分平衡轿厢及轿内负载的重量，使曳引电机运行的负荷减轻。理想的运行状态是对重的重量正好等于轿厢自重加上轿内负载的重量。这样曳引机运行负荷最小。由于轿厢内负载的大小是经常变化的，每次运行时都是从空载到满载之间的某一个值，而对重在电梯安装调试完毕后已经固定，不便于随时改变，所以上述理想的平衡运行状态不是每次运行总能达到的。很多电梯用户会在电梯交检使用后私自装潢轿厢，导致平衡系数不符合电梯正常运行的要求，当电梯以额定载重量运行时极易出现轿厢意外移动的情况。但是我们可以通过调整对重至一个恰当的重量（也就是说，选择一个合适的平衡系数）使电梯多次运行的情况基本上接近于理想的平衡状态。平衡系数有效值在0.4—0.5之间。
2.轿厢意外移动保护装置的要求
2.1 轿厢意外移动保护装置
电梯处于平层位置且门打开状态时，如果电梯出现意外移动，轿厢意外移动保护装置会立即启动保护，停止电梯运行，轿厢意外移动保护控制系统由检测装置、制停装置组成。其中检测装置追加在平层检测开关之上，与平层开关使用同一检测板，独立的控制电路通过制动器制停电梯。
常见的检测装置分为三大类：位置开关、限速器和绝对位置传感器该子系统主要由传感器、控制回路/控制器、输出回路3个部分组成，其功能是实现最迟在轿厢离开开锁区域前，检测到轿厢的意外移动。
常见的制停装置主要功能是在接收到检测装置的信号后，触发执行机构制停轿厢。常见的制停部件主要由以下几种：作用于轿厢或者对重，如轿厢（对重）安全钳；双向安全钳；夹轨器等。作用于悬挂绳或者补偿绳系统上，如钢丝绳制动器。作用于曳引轮或者只有两个支撑的曳引轮轴上，如永磁同步曳引机的块式制动器、盘式制动器、钳盘式制动器等。下面介绍一种常见的轿厢意外移动保护装置制停装置。利用主机冗余制动器实现轿厢意外移动的保护功能。在轿厢意外移动状况下，主机制动器失电抱闸，依靠制动器的制动力使轿厢停止移动。这种装置在电梯原有的保护装置的基础上加以改进，不需要增加其他的保护装置，大大降低了生产成本，现在在用的永磁同步的曳引机中，大多数采用这种装置实现轿厢的意外移动保护功能。
2.2 制动器自监测功能
使用主机冗余制动器装置作为轿厢意外移动的制停装置时还应增加自监测装置，自监测装置包括对抱闸的正确提起（或释放）的验证和对制动力的验证。如果检测到失效，应关闭轿门和层门，并防止电梯正常启动。
依据7588-2003，电梯制动器的自监测分为下列情况：一是若在制动器动作检测时监测其制动力，则应保证监测周期≤15d；二是若在制动器动作检测时不监测其制动力，则应在定期维护保养时监测制动器的制动力。另据GB/T24478-2009，制动器的动作试验应≥200万次，且期间不得开展任何维护，以保证制动器的可靠性。见（图1）
图1
2.3 制停距离与位置要求
轿厢意外移动保护装置制停轿厢的刹车距离应满足下列要求：一是与测得轿厢意外移动的层站的距离应≤1.20m；二是轿厢护板最低点与层门地坎的垂直距离应≤200mm；三是轿厢入口处井道壁的最低点与轿厢地坎的距离应≤200mm；三是层门门楣与轿厢地坎或轿厢门楣与层门地坎的垂直距离应≥1.0m。见（图2）
图2
3.轿厢意外移动保护装置的检验
3.1动作验证
电梯轿厢意外移动保护装置动作归根结底是制动部件动作，其目的是验证轿厢意外移动保护装置的最后环节是否动作。举个例子，比如轿厢意外移动保护装置以钢丝绳夹绳器为制动部件，则钢丝绳夹绳器在动作时，其中一个电气安全装置应动作，但要求验证的轿厢意外移动保护装置动作与检测轿厢意外移动不是同一电气安全装置。此外，任何以工作制动器为制动部件的轿厢意外移动保护装置，都需用电气安全装置来检测和验证制动器动作。（见图3）
图3
3.2轿厢意外移动距离的计算和判定
轿厢空载上行停止距离计算，轿厢空载上行停止距离包括L1、 L2和L3-1上。（见图4）
图4
3.2.1首先考虑L1、 L2段的总响应延迟时间
L1段响应延迟时间t1要综合考虑轿厢意外移动装置监测到轿厢离开开锁区以及轿厢意外移动装置感应器开始动作起，其检测器、控制器及完成动作的总延迟时间。 L2段响应延迟时间t2主要是制停部件如抱闸装置的响应延迟时间。因此，L1、 L2段总响应延迟时间
T=t1+t2
发生减速之前的最高速度
Vd=Vc+a1T
式中：Vc为轿厢意外移动装置检测到轿厢发生意外移动而开始响应时电梯的运行速度；a1为轿厢意外移动运行时的加速度；
L1、 L2段总移动距离
L=L1+ L2=VcT+a1T2/2。
3.2.2 轿厢空载上行轿厢意外移动装置触发响应，制动装置动作后的轿厢减速度
假设轿厢空载上行减速度
a2-1上=∑F/（P+M）
式中：∑F为轿厢空载上行总作用力，包括轿厢侧重力、制动力等；
M为钢丝绳、随行电缆、补偿绳折算到轿厢侧的总质量；
p为轿厢重量。
在此减速度下移动的位移
L3-1上=Vd2/（2a2-1上）。
该数据要在型式试验中通过测量的动作实际值来验证。
3.2.3 轿厢满载下行停止距离计算
对轿厢满载下行时停止距离的计算可参考轿厢空载上行时的方法进行，同样要分别对L1、 L2和L3-1下段分别进行计算。
3.2.4 检验结果判定
配合人员在轿厢平层后检修轻载上行，检验人员在电梯机房观察平层信号灯的变化，当轿厢离开开锁区域的瞬间指示灯亮起，此时迅速按下急停开关。
打开轿厢所在位置的厅门并测量轿门地坎与厅门地坎之间的距离S1，如果S1满足公式“S1≤L1+ L2+L3-1上”则为合格，反之为不合格。
4.建议
为了减少隐患，保障轿厢意外移动保护装置在电梯运行中的安全使用，维护人民的生命安全，提出以下几点建议。
（1）增加对轿厢意外移动保护装置问题的深入研究。根据现行标准进行试验，确保在安全状态下使用。
（2）规范产品标识（铭牌），使其在不影响产品质量的前提下，能永久清晰的保存在产品便于观察的表面。消除因标识脱落带来的安全隐患。
（3）电梯维保单位应建立技术档案，加强日常的维护和保养，并且做好记录。自行检查时必须保证轿厢意外移动保护装置动作有效，一旦发现问题及时更新并记录在案。对于不能使轿厢安全制停的轿厢意外移动保护装置，一定要马上更换，决不能超期服役。
（4）完善并细化轿厢意外移动保护装置的相关技术要求和检验方法，明确统一检验标准，使检验做到有据可依、有章可循。检验过程中，检验人员要严格把关。仔细查阅相关资料，核对轿厢意外移动保护装置的产品信息。充分利用检验工具对轿厢意外移动保护装置进行检验，减少主观判断。
5.结语
综上分析，电梯轿厢意外移动的原因多样，而且这些原因都具有一定的隐蔽性和不确定性，因此采用常规的方法无法彻底排查。因此，在设计轿厢意外移动保护装置时，必须将相关要求考虑其中，具体包括制动器的自监测、制停距离、位置及减速度等的要求，以保证轿厢意外移动保护装置的可靠性和可操作性。此外，还应按要求对轿厢意外移动保护装置进行验证，以保证其正常动作。总之，电梯安全运行是关系人民生命和财产安全的关键因素，所以应切实把好电梯质量关，保护人民的生命和财产安全。
参考文献
[1]《电梯制造与安装安全规范》GB 7588-2003.
[2]《TSG T7001曳引与强制驱动电梯》第二号修改单-2017.
[3]《TSG T7007特种设备安全技术规范》-2015.
[4] 潘相晨.《曳引电梯制动性能分析》-2014.
[5] GB/T 10058-2009.电梯技术条件[S].