电梯安全性能影响因素及电梯检验检测的强化路径研究 赵文祥

发表时间:2021/6/11   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:赵文祥
[导读] 摘要:电梯时人们出行中重要的交通工具,所以说电梯的安全关乎到了人们生命财产的安全。
        甘肃省特种设备检验检测研究院  甘肃省兰州市  730050
        摘要:电梯时人们出行中重要的交通工具,所以说电梯的安全关乎到了人们生命财产的安全。电梯从机房——井道——底坑整个运行路线上布满了电气安全部件和安全触点,一旦电梯进水、渗水,将极大可能造成电气触点出现短路或损坏,致使电梯故障,引发人身安全。新梯在施工完成后由于土建部分防水未完善,将会出现机房漏水、井道渗水、底坑积水等现象,尤其是近年来新梯保有量不断攀升,电梯积水、渗水问题受到了人们的广泛关注。
        关键词:电梯安全性能;影响因素;电梯检验检测;强化路径
        引言
        电梯的每次安全运行都与制动系统(制动器)的可靠动作密不可分。无论是在正常情况下的平层制停保持,还是在故障情况下的紧急制停,都需要制动器的有效配合,否则将会导致开门溜车(人员剪切事故)、轿厢冲顶(人员挤压事故)、轿厢蹾底(人员撞击)等重大安全事故。分析近年来发生的由于制动系统出现故障所导致的事故发现,曳引电梯制动器的高频次工作导致制动效能降低、疲劳失效等是电梯制动系统发生故障的主要表现形式。
        1电梯安全性能影响因素
        首先是由于钢化玻璃的重量较大,电梯桁架存在晃动甚至倾覆的隐患。目前的法律法规和技术规范都未对此类玻璃防护做出相应的规范。在满足挠度的情况下,电梯金属桁架的最大应力发生在梯级倾斜段中间位置,最大变形量处于金属桁架中间位置。其次是在现实的检验中,检验员往往缺乏对使用单位关于电梯管理的关注,比如电梯的维保记录、维修记录、安全巡查记录和应急演练记录表等。
        2电梯检验检测的强化路径
        2.1伺服电机控制技术的应用
        伺服电机就是执行电机,在控制系统中起着执行元件的作用。它的主要功能是将电信号转化为轴上的转角或者转速,给控制对象提供动力。输入控制信号时伺服电机启动,控制信号不输入时伺服电机保持静止。伺服电机控制技术主要分为直流伺服控制技术和交流伺服控制技术。目前,直流伺服控制技术是一项发展比较成熟的技术,使用范围也较为广泛。交流伺服控制技术克服了直流伺服控制技术的一些缺点,并且可以应用在大功率环境,也可以应用于高速运动。可以预见,交流伺服控制技术不久会得到广泛使用,甚至在很多场合可以取代直流伺服电机控制技术。随着国内电机行业不断发展,电机控制技术也愈发完善。在伺服电机控制技术中有多种算法机制,每种算法都有其独特优势与不足,进而促进伺服控制系统从单向调节到可逆调节的演化过程。伺服控制系统随着机械领域内电机行业不断发展,系统结构也由简单向复杂演化系统也越来越数字化和智能化。伺服电机控制系统将电子器件的控制与驱动合为一体,还具有保护电子器件的功能,是一项比较优越的电机控制技术。伺服电机相比于其他电机,对相关操作的响应十分迅速,控制操作的准确度高,过载能力也较强。
        2.2电梯报警系统的应用
        电梯报警系统是由一条或多条感应线缆和一个带报警的控制器连接电梯控制系统构成。感应线由2条轻质的高密度聚乙烯导线围绕螺旋中轴压制而成,具有强韧的机械性能与耐腐蚀、耐磨损性能,感应线灵敏度高,可以检测到线缆上沿线任何位置水的出现。当感应线缆检测到进水时,感应线缆将信号送往控制器,经微处理器处理后,将泄漏信息上传至电梯控制系统,电梯控制系统控制电梯向上运行到最高层站开门停靠并同时报警。感应线缆由2根或4根不同类型的导线组成,其中两根由导电聚合物加工而成,其单位长度电阻被精密加工并为定值。

无进水时,其中两根导线间电流值为正常,当感应线检测有水时,两根导电聚合物之间被短接,所测电流值发生变化,促使控制器向电梯控制系统发出信号,从而完成“保护状态”。“保护状态”是指当感应线检测到水后电梯所做出的一系列控制指令,具体为:当感应线缆检测到进水时,感应线缆将信号送往漏水控制器,漏水控制器触发继电器信号并传送至电梯控制柜。电梯控制系统实时采集记录当前电梯轿厢所在的楼层位置,发出轿厢往上运行至顶层的命令,同时轿厢内发出声光报警信号,提示乘客电梯进水并引导乘客有序撤离轿厢。电梯轿厢运行到顶层后轿门打开并一直维持开启状态,声光报警也一直持续。电梯控制系统控制信息发送模块发送故障信息给电梯保养单位及使用单位的管理人员。逻辑功能说明:各当水位感应线检测信号有效时,水位检测继电器K1工作,其相应触点动作,电梯水位检测输入点X20得到信号,电梯门机关门继电器B2动作,电梯执行关门动作,同时声光报警继电器Y3动作,开门到位信号X3丢失;电梯关门动作执行完成后,门机关门到位反馈X5得到信号,电梯运行控制继电器Y1输出,抱闸控制继电器Y2延时输出;电梯运行至最顶层后Y2停止输出,Y1延时停止输出;电梯门机开门继电器B1动作,电梯执行开门,电梯开门动作执行完成后,门机开门到位反馈X3得到信号,Y3停止输出;当水位监测信号无效时,K1停止工作,X20丢失信号,B2继电器延时输出,电梯执行关门动作,开门到位信号X3丢失,电梯关门动作执行完成后,关门到位信号X5有效,此时,电梯恢复正常。
        2.3曳引式电梯制动器安全性能监测方法
        当前曳引驱动电梯(额定速度<3.0m/s)中70%的电梯采用鼓式制动和块式制动器。块式制动器本质上是鼓式制动器的变形,其工作原理类似。比起鼓式制动,块式制动省去了制动臂,缩短了制动响应时间。下面以鼓式制动器为例介绍其工作原理。制动器电磁线圈得电产生电磁吸力,铁芯吸合顶杆向两边顶出,迫使制动臂克服制动弹簧的压力绕销轴张开,致使制动轮与制动瓦分离,从而实现曳引轮的旋转,完成制动器的释放过程。当制动器电磁线圈失电电磁力消失,制动臂在制动弹簧的压力下绕销轴闭合,致使制动轮与制动瓦紧密贴合实现抱闸,完成制动器的制动过程。从工作原理上可见,制动器的制动响应时间、制动轮与闸瓦间隙、闸瓦磨损量、制动力矩、制动距离、制动器的振动状态、制动器温度、制动器电机电流及噪声均可表征电梯制动器安全性能。电梯制动情况有静态和动态两种工况,这两种工况对制动力的要求各不相同。静态工况下要求制动瓦必须将制动轮(盘)抱死,不允许存在丝毫滑动;动态工况即紧急制停工况,要求制动瓦将制动轮(盘)抱住但不能抱死,两者之间必须发生滑动,通过滑动产生的摩擦力使所有运动零部件全部停止运动。因此,制动器的制动力矩既不能过小也不能过大。如过小,会导致静态工况制动轮与闸瓦之间产生滑动,发生溜车现象;如过大,会导致紧急制停工况制停减速度过大,对电梯内乘客造成人身伤害,因此制动力矩显得尤为重要。砝码法测试静态制动力矩的方法,方法是将杠杆一端固定在曳引机中心,另一端逐级增加砝码,单侧抱闸松开,杠杆所在侧抱闸有效,添加砝码直至制动轮产生旋转,通过砝码的重量计算得出静态制动力矩值。通过该方法确实能够实现静态制动力矩的测试,但是测试过程比较繁琐,不易实现智能化测试。如何准确、便捷、智能地实现制动力矩的测试将是今后的研究方向。
        结语
        通过设计安全管理系统并应用于智能电梯中,能够实时掌控电梯的运行数据,分析电梯的运行安全状况。同时,通过日常数据的收集和计算,对智能电梯实时合理的安全评价,能够加强用户、维修人员之间的信息交互,及时地对智能电梯实时有效检验和维修保养,大大降低了不安全事故的发生概率,全面提升了乘客的生命财产安全,在现实生活中值得推广应用。
        参考文献
        [1]陈国华,李刚,王新华,等.基于风险相似模型的电梯群定期检验模式研究[J].起重运输机械,2014(9):122-125.
        [2]马幸福.公共交通型电梯传动链条及桁架的安全性能分析[J].湖南工程学院学报(自然科学版),2017(3):31-36.
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