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摘要:近年来,我国对电梯的需求不断增加,电梯限速器和安全钳维护保养是电梯日常维护保养的重要项目,其联动试验是检验中的必检项目。电梯限速器和安全钳的动作试验常常称为限速器安全钳联动试验。其中限速器属于动作触发机构,安全钳属于动作执行机构。本文阐述电梯限速器-安全钳的工作原理,对其在联动试验环节中出现的失效原因进行分析,并给出相应的解决措施以供电梯检验人员在日常检验工作中参考。
关键词:电梯限速器;安全钳;联动试验;失效
引言
限速器和安全钳是电梯上重要的安全部件,限速器的种类很多,按照限速器钢丝绳与轮槽的作用方式可分为夹持型和摩擦型,摩擦型限速器完全依靠钢丝绳和限速器轮槽之间的摩擦力来制停并提拉安全钳。
1电梯限速器-安全钳工作原理简述
我国电梯常用的限速器有2种结构类型:离心式压绳限速器和离心式夹绳限速器。本文以离心式压绳限速器为研究对象。在实际工作中要更精准地获取失效因素,应对限速器工作原理进行论证。电梯限速器-安全钳联动机构结构主要由限速器、限速器钢丝绳、安全钳拉杆、安全钳和张紧轮等组成。当电梯超速向下运行时,限速器启动电气保护开关,其甩块在离心力作用下,螺栓直接触碰电气安全开关,这样电气安全开关对电梯安全回路进行切断处理,使电梯在主机制动器作用下制停。若电梯仍处于超速状态,限速器的机械动作保护则启动:甩块继续转动并触碰制动轮,当限速器被刹住后,提拉机构对安全钳产生提拉作用,使安全钳锲块动作并夹紧轨道,令电梯轿厢强制停止。
2电梯限速器-安全钳联动试验失效案例分析
某工厂载货电梯,额定载重量3000kg,额定速度0.5m/s,4层4站4门,提升高度13.4m,安全钳为瞬时式安全钳。与常见夹持型限速器不同的是,该限速器为摩擦型限速器,没有夹绳臂和夹块,完全靠限速器轮槽与限速器钢丝绳的摩擦力来制停钢丝绳。观察限速器铭牌要求绳张紧力≥280N,提拉力在500~1500N之间。检查该摩擦型限速器的轮槽为V型没有切口槽,槽口表面已经过硬化处理。
2.1限速器受力分析
摩擦型限速器机构动作后要依靠钢丝绳与轮槽之间的摩擦力提升安全钳,因此钢丝绳要有一定的张紧力才能确保有效提拉安全钳。张紧力的大小与张紧装置的重量、轮槽的摩擦系数等因素有关。当限速器机械部件动作时,要使钢丝绳不在限速器轮槽打滑。
2.2限速器电气安全开关不动作
在以往的电梯检验中出现过此种问题:限速器虽然能安装,但其动作速度与电梯额定速度不匹配。在限速器-安全钳联动试验中,限速器出现实际动作速度超过标定动作速度,容易引发动作时间延迟的现象,甚至不能动作限速器电气安全开关。此种情况下容易发生安全事故,在检验过程中必须认真核对现场设备的出厂资料,确保限速器选型正确,最大程度上防止这类安全隐患的出现。
2.3联动试验不可靠
现场检查发现该梯的限速器动作时没有对钢丝绳产生夹持的效果,只是依靠限速器自身轮槽跟钢丝绳的摩擦力进行提拉。根据GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》,限速器对钢丝绳的提拉力不能小于300N或安全钳提拉力的2倍两者的大值,实际上在设计时,如常见的限速器对钢丝绳产生夹持的效果,该力不少于300N,且当钢丝绳直径满足设计要求时,该力并不会减小。而无夹持装置仅依靠摩擦力作用的,即便在钢丝绳满足直径要求时,也不一定能保证提拉力没有减小。在联动试验时,限速器轮在卡住后,提拉力不足,限速器绳又继续滑移,滑移中慢慢地把轮槽里面的红粉带走,带走后与后面一段的绳子摩擦力又提高了,所以又能卡住钢丝绳,进而提拉安全钳了。
2.4限速器运动模型
首先从仪器的测速原理分析,该仪器测速是通过贴在限速器节圆上的磁铁作为触发信号。每旋转一周,贴在限速器架上的霍尔传感器检测到一个脉冲信号,相邻的两个脉冲信号之间的时间间隔就是限速器节圆旋转一周的时间。只要把节圆半径值代入圆周公式即可计算出节圆周长,节圆周长除以时间便是平均速度。
2.5轿厢安全钳不动作
在安装调试电梯的过程中,易出现安全钳锲块的两端间隙过大问题。此时,提拉机构对轿厢提拉到极限位置后,锲块很难与导轨进行摩擦接触,无法实现轿厢制停。为避免上述情况,需注意对安全钳的检查,维保单位要加强对联动机构的定期保养和维修。
2.6限速器张紧力计算
(1)张紧装置重量m。在底坑观察到张紧轮张紧配重重量为2×12.5=25(kg),张紧轮及其支架重量为2.8kg。则m=25+2.8=27.8(kg)。(2)限速器钢丝绳单边侧重量。限速器钢丝绳直径Φ8,查阅GB8918-2006《重要用途钢丝绳》表9力学性能,得知钢丝绳线密度ρ为0.225kg/m。提升高度13.4m加上顶层高度4.6m和底坑深度1.6m,钢丝绳单边侧长度H为19.6m。
2.7限速器-安全钳保养
限速器-安全钳定期养护时,在限速器和安全钳电气开关分别动作基础上,对电梯运行情况进行观察。如果限速器动作后,电梯轿厢仍然继续运行,意味着限速器或安全钳电气开关出现短接,需及时修复电气开关。如果电梯在下行过程中出现超速,限速器-安全钳可以实现制停保护,但若出现电气开关短接,无法产生电气保护,电梯仍可以继续运行并且不会被制停,电梯的曳引主机继续旋转直到超时保护或变频器过载保护,或在曳引轮摩擦力过大时卷起对重,产生打桩的情况,可能引发更严重的安全问题和事故。
3限速器绳强度计算
当张紧轮张紧重配重量增加到49.6kg时,应计算限速器钢丝绳的最小破断力和安全系数是否满足要求。当限速器动作时,限速器绳提拉安全钳使轿厢制停,限速器停止而限速器绳则在轮槽上打滑。根据GB7588-2003第9.9.6.2条,限速器绳的最小破断载荷与限速器动作时产生的限速器张力有关,其安全系数不应小于8。对于摩擦型限速器,则宜考虑摩擦系数μmax=0.2的情况。
结语
综上所述,应当注意的问题如下:(1)在限速器安全钳联动试验时若发现像该案例里面的情况一定要对其进行整改。(2)如果发现该类限速器存在类似问题,而且调整效果不佳时,应增加张紧轮的张紧重块,使得F=μN中的N加大,有助于增大摩擦力,由于电梯在使用中钢丝绳与限速器轮槽的摩擦系数、安全钳提拉机构的摩擦阻力在变化,因此在满足钢丝绳安全系数的前提下,摩擦型限速器应尽可能增大张紧轮配重重量才能保证限速器动作时可靠提拉安全钳。但是,该做法也有可能导致张紧轮的轴承和限速器的轴承容易磨损,这也是需要特别注意的。
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