電梯的安全裝置
電梯的結(jié)構(gòu)包括四大空間和八大系統(tǒng)。四大空間包括機房部分、井道及地坑部分、轎廂部分、層站部分。八大系統(tǒng)一般由曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、轎廂、門系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、電力拖動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)組成。電梯的安全性除了在結(jié)構(gòu)的合理性、可靠性,電氣控制和拖動的可靠性方面充分考慮外,還針對各種可能發(fā)生的危險,設(shè)置專門的安全裝置。
1、超速保護(hù)裝置–限速器和安全鉗
限速器通常安裝在電梯機房或隔音層的地面,它的平面位置一般在轎廂的左后角或右前角處。限速器繩的張緊輪安裝在井道底坑。限速器繩繞經(jīng)限速器輪和張緊輪形成一全封閉的環(huán)路,其兩端通過繩頭連接架安裝在轎廂架上操縱安全鉗的杠桿系統(tǒng)。張緊輪的重量使限速器繩保持張緊,并在限速器輪槽和限速器繩之間形成摩擦力。轎廂上、下運行同步地帶動限速器繩運動從而帶動限速器輪轉(zhuǎn)動。
限速器是速度反應(yīng)和操作安全鉗的裝置。當(dāng)轎廂運行速度達(dá)到限定值時(一般為額定速度的115%以上),能發(fā)出電信號并產(chǎn)生機械動作,以引起安全鉗工作的安全裝置。
限速器繩應(yīng)選柔性良好的鋼絲繩,其繩徑不小于6mm,安全系數(shù)不小于8。限速器繩由安裝于底坑的張緊裝置予以張緊,張緊裝置的重量應(yīng)使正常運行時鋼絲繩在限速器繩輪的槽內(nèi)不打滑,且懸掛的限速器繩不擺動。張緊裝置應(yīng)有上下活動的導(dǎo)向裝置。限速器繩輪和張緊輪的節(jié)圓直徑應(yīng)不小于所用限速器繩直徑的30倍。為了防止限速器繩斷裂或過度松馳而使張緊裝置喪失作用,在張緊裝置上應(yīng)有電氣安全觸點,當(dāng)發(fā)生上述情況時能切斷安全電路使電梯停止運行。
限速器動作時,限速器對限速器繩的最大制動力應(yīng)不小于300N,同時不小于安全鉗動作所需提拉力的兩倍。若達(dá)不到這個要求,很可能發(fā)生限速器動作時限速器繩在限速器繩輪上打滑提不動安全鉗,而轎廂繼續(xù)超速向下運動。為了提高制動力,沒有夾繩、壓繩裝置的限速器繩輪應(yīng)采用V型繩槽,繩槽應(yīng)硬化處理。
限速器必須有非自動復(fù)位的電氣安全裝置,在轎廂上行或下行達(dá)到動作速度以前萵時動作,使電梯主機停止運轉(zhuǎn)。過去曾用過沒有電氣安全開關(guān)的擺錘式和離心壓桿限速器現(xiàn)都應(yīng)停止使用。
限速器上調(diào)節(jié)甩塊或擺錘動作幅度(也是限速器動作速度)的彈簧,在調(diào)整后必須有防止螺帽松動的措施,并予以鉛封,壓繩機構(gòu)、電氣觸點觸動機構(gòu)等調(diào)整后,也要有防止松動的措施和明顯的封記。
限速器上的銘牌應(yīng)標(biāo)明使用的工作速度和整定的動作速度,最好還應(yīng)標(biāo)明限速器繩的最大張力。
安全鉗是由于限速器的作用而引起動作,迫使轎廂或?qū)χ匮b置制停在導(dǎo)軌上,同時切斷電梯和動力電源的安全裝置。安全鉗則是在限速操縱下強制使轎廂停住的執(zhí)行機構(gòu)。
根據(jù)電梯安全規(guī)程的規(guī)定,任何曳引電梯的轎廂都必須設(shè)有安全鉗裝置,并且規(guī)定此安全鉗裝置必須由限速器來操縱,禁止使用由電氣、液壓或氣壓裝置來操作安全鉗。當(dāng)電梯底坑的下方有人通行或能進(jìn)入的過道或空間時,則對重也應(yīng)設(shè)有限速器安全鉗裝置。
安全鉗裝置裝設(shè)在轎廂架或?qū)χ丶苌希蓛刹糠纸M成:操縱機構(gòu)和制停結(jié)構(gòu)。
操縱結(jié)構(gòu)是一組連桿系統(tǒng),限速器通過此連桿系統(tǒng)操縱安全鉗起作;而制停機構(gòu)的作用是使轎廂或?qū)χ刂仆#瑠A持在導(dǎo)軌上。
2、沖頂保護(hù)裝置–緩沖器
電梯由于控制失靈、曳引力不足或制動失靈等發(fā)生轎廂或?qū)χ囟椎讜r,緩沖器將吸收轎廂或?qū)χ氐膭幽?,提供最后的保護(hù),以保證人員和電梯結(jié)構(gòu)的安全。
緩沖器的作用是當(dāng)電梯運行到井道下部,因曳引鋼絲繩打滑或超載等各種原因,使電梯超越底層層站繼續(xù)下降,在下部限位和極限開關(guān)不起作用的情況下,設(shè)置在底坑中的轎廂緩沖器,可以減緩轎廂對底坑的沖擊。同樣,當(dāng)轎廂超越最高層站,而上限位上極限不起作用,則對重緩沖器可減緩對重對底坑的沖擊。緩沖器一般安裝在底坑的緩沖器座上。若底坑下是人能進(jìn)入的空間,則對重在不設(shè)安全鉗時,對重緩沖器的支座應(yīng)一直延伸到底坑下的堅實地面上。
緩沖器一般有彈簧和液壓兩種結(jié)構(gòu)類型。
彈簧緩沖器,是蓄能型緩沖器。因為彈簧緩沖器在受到?jīng)_擊后,它將轎廂或?qū)χ氐膭幽芎蛣菽苻D(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能。由于彈簧的反力作用,使轎廂或?qū)χ氐玫骄彌_、減速。但當(dāng)彈簧壓縮到極限位置后,彈簧釋放緩沖過程中的彈性勢能使轎廂反彈上升,撞擊速度越高,反彈速度越大,并反復(fù)進(jìn)行,直至彈力消失、能量耗盡,電梯才完全靜止。 因此彈簧緩沖器的特點是緩沖后存在回彈現(xiàn)象,但存在著緩沖不平穩(wěn)的缺點,所以彈簧緩沖器僅適合于額定速度在lm/s以下,總行程至少等于0.135v?,且不得小于65mm,設(shè)計的靜載荷為轎廂與額定載荷之和(P+Q)(或?qū)χ刭|(zhì)量)的2.5~4倍時達(dá)到上述規(guī)定的行程的電梯。
液壓緩沖器,是耗能型緩沖器,它是利用液體流動的阻尼作用,緩沖轎廂或咐重的沖擊。當(dāng)轎廂或?qū)χ仉x開緩沖器時,柱塞在復(fù)位彈簧的作用下,向上復(fù)位,油重新流回油缸,恢復(fù)正常狀態(tài)。由于油壓緩沖器是以消耗能量的方式實行緩沖的,因此無回彈作用。具有緩沖平穩(wěn)的優(yōu)點,在使用條件相同的情況下,油壓緩沖器所需的行程可以比彈簧緩沖器減少一半。所以液壓緩沖器適合于任何速度的電梯。油壓緩沖器的柱塞鉛垂度偏差應(yīng)不大于0.5%。緩沖器中心與轎廂和對重相應(yīng)碰板中心的偏差應(yīng)不超過20mm。同一基礎(chǔ)上安裝的兩個緩沖器的頂面高差,應(yīng)不超過2mm。
3、急停安全保護(hù)和檢修裝置
急停開關(guān)在轎廂頂和底坑各設(shè)一個,專為檢修電梯和檢查電梯時使用。但有時也安裝在轎廂內(nèi),當(dāng)電梯出現(xiàn)異常情況或緊急情況時,可按此開關(guān),使電梯立即停止運行。但該開關(guān)應(yīng)是雙穩(wěn)態(tài)非自動復(fù)位的、誤動作不能使其釋放。開關(guān)要求是紅色的,并標(biāo)有“停止”和“運行”的位置,若是刀閘式或撥桿式開關(guān),應(yīng)以把手或撥桿朝下為停止位置。
檢修運行裝置包括一個運行狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)、操縱運行的方向按鈕和停止開關(guān)。
檢修轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)符合電氣安全觸點要求的雙穩(wěn)態(tài)開關(guān),有防誤操作的措施,開關(guān)的檢修和正常運行位置要有標(biāo)示,若用刀閘或撥桿開關(guān)則向下應(yīng)是檢修運行狀態(tài)。轎廂內(nèi)的檢修開關(guān)應(yīng)用鑰匙動作,或設(shè)在有鎖的控制盒中。
檢修運行的方向按鈕應(yīng)有防誤動作的保護(hù),并標(biāo)明方向。有的電梯為防誤動作設(shè)三個按鈕,操縱時方向按鈕必須與中間的按鈕同時按下才有效。當(dāng)轎頂以外的部位如機房、轎廂內(nèi)也有檢修運行裝置時,必須保證轎頂?shù)臋z修開關(guān)“優(yōu)先”,即當(dāng)轎頂檢修開關(guān)處于檢修運行位置時,其它地方的檢修運行裝置全部失效。
4、端站減速和限位保護(hù)裝置
端站減速和限位保護(hù)裝置也稱防超越行程的保護(hù)裝置。該保護(hù)裝置主要設(shè)在井道的頂層和底層,主要防止電氣控制裝置失靈和損壞導(dǎo)致電梯撞頂和頓底事故的發(fā)生。一般是由設(shè)在井道內(nèi)上下端站附近的強迫換速裝置、限位開關(guān)和極限開關(guān)組成。這些開關(guān)或碰輪都安裝在固定于導(dǎo)軌的支架上,由安裝在轎廂上的打板觸動而動作。
強迫換速裝置是防止越程的第一道關(guān),一般設(shè)在端站正常換速開關(guān)之后。當(dāng)開關(guān)撞動時,轎廂立即強制轉(zhuǎn)為低速運行。在快速電梯控制系統(tǒng)中有長行程極限緩速開關(guān)與短行程極限緩速開關(guān)兩種,分別串聯(lián)在高速和中速給定繼電器線圈中。在低速電梯控制系統(tǒng)中,換速開關(guān)分別安裝在上下兩個端站,它的安裝位置略滯后正常換速點,只有當(dāng)電梯運行到兩個端站不能正常換速時,裝在轎廂上的碰鐵裝置,與換速開關(guān)的碰輪相接觸,使開關(guān)切斷高速繼電器電路使其釋放,電梯由高速運行換成低速,平層停車。
限位開關(guān)是防越程的第二道關(guān),是為防止電梯越程而設(shè)。當(dāng)轎廂在端站沒有停層而觸動限位開關(guān)時,立即切斷方向控制電路使電梯停止運行。但此時僅僅是防止向危險方向運行,電梯仍能向安全方向運行。
極限開關(guān)是防越程的第三道保護(hù)。當(dāng)限位開關(guān)動作后電梯仍不能停止運行,則觸動極限開關(guān)切斷電路,使驅(qū)動主機迅速停止運轉(zhuǎn)。對交流調(diào)壓調(diào)速電梯和變頻調(diào)速電梯極限開關(guān)動作后,應(yīng)能使驅(qū)動主機迅速停止運轉(zhuǎn),對單速或雙速電梯應(yīng)切斷主電路或主接觸器線圈電路,極限開關(guān)動作應(yīng)能防止電梯在兩個方向的運行,而且不經(jīng)過稱職的人員調(diào)整,電梯不能自動恢復(fù)運行。
極限開關(guān)安裝的位置應(yīng)盡量接近端站,但必須確保與限位開關(guān)不聯(lián)動,而且必須在對重(或轎廂)接觸緩沖之前動作,并在緩沖器被壓縮期間保持極限開關(guān)的保護(hù)作用。
限位開關(guān)和極限開關(guān)必須符合電氣安全觸點要求,不能使用普通的行程開關(guān)和磁開關(guān)、干簧管開關(guān)等傳感裝置。
5、門安全保護(hù)裝置–層門鎖閉裝置的電氣連鎖保護(hù)及門入口的保護(hù)裝置
電梯正常運行的必要條件之一是,電梯層門、轎廂門必須鎖閉關(guān)好。只有門關(guān)好、門鎖鎖鉤中嚙合7mm以上、電氣接點方能接通,電梯才能正常運行。
常見的門入口保護(hù)有接觸式保護(hù)和非接觸式保護(hù)。
接觸式保護(hù)也稱為安全板。平時觸板在自重的作用下,凸出轎廂門300mm左右,當(dāng)門在關(guān)閉過程中觸及人和物品時,觸板被推入,電氣微動開關(guān)動作,使電機反轉(zhuǎn),門重新打開。
非接觸式保護(hù)有光電式保護(hù)裝置、電磁感應(yīng)式保護(hù)裝置和超聲波監(jiān)控保護(hù)裝置等等。
在關(guān)門過程中,當(dāng)非接觸式保護(hù)裝置檢測到在門區(qū)內(nèi)有人或物欲進(jìn)轎廂時,則門就重新打開,待人或物進(jìn)入轎廂后再關(guān)閉。
6、報警和救援裝置
電梯必須安裝應(yīng)急照明和報警裝置,并由應(yīng)急電源供電。低層站的電梯一般是安設(shè)警鈴,警鈴安裝在轎頂或井道內(nèi),操作警鈴的按鈕應(yīng)設(shè)在轎廂內(nèi)操縱箱的醒目處,上有黃色的報警標(biāo)志。警鈴的聲音要急促響亮,不會與其他聲響混淆。提升高度大于30m的電梯,轎廂內(nèi)與機房或值班室應(yīng)有對講裝置。除了警鈴和對講裝置,轎廂內(nèi)也可設(shè)內(nèi)部直線報警電話或與電話網(wǎng)連接的電話。此時轎廂內(nèi)必須有清楚易懂的使用說明,告訴乘員如何使用和應(yīng)撥的號碼。轎廂內(nèi)的應(yīng)急照明必須有適當(dāng)?shù)牧炼?,在緊急情況時,能看清報警裝置和有關(guān)的文字說明。
救援裝置包括曳引機的緊急手動操作裝置和層門的人工開鎖裝置。在有層站不設(shè)門時還可在轎頂設(shè)安全窗,當(dāng)兩層站地坎距離超過11m時還應(yīng)設(shè)井道安全門,若同井道相鄰電梯轎廂間的水平距離不大于0.75m時,也可設(shè)轎廂安全門。機房內(nèi)的緊急手工操作裝置,應(yīng)放在拿取方便的地方,盤車手輪應(yīng)漆成黃色,開閘板手應(yīng)漆成紅色。為使操作時知道轎廂的位置,機房內(nèi)必須有層站指示。
若轎頂設(shè)有安全窗,安全窗的尺寸應(yīng)不小于0.35×0.5m、強度應(yīng)不低于轎壁的強度。窗應(yīng)向外開啟,但開啟后不得超過轎廂的邊緣。窗應(yīng)有鎖,在轎內(nèi)要用三角鑰匙才能開啟,在轎外,則不用鑰匙也能打開,窗開啟后不用鑰匙也能將其半閉和鎖住,窗上應(yīng)設(shè)驗證鎖緊狀態(tài)的電氣安全觸點,當(dāng)窗打開或未鎖緊時,觸點斷開切斷安全電路,使電梯停止運行或不能啟動。井道安全門的位置應(yīng)保證至上下層站地坎的距離不大于11m。要求門的高度不小于1.8m寬度不小于0.35m,門的強度不低于轎壁的強度。門不得向井道內(nèi)開啟,門上應(yīng)有鎖和電氣安全觸點,其要求與安全窗一樣。
7、斷相、錯相保護(hù)
當(dāng)供電系統(tǒng)因某種原因造成三相動力線的相序與原相序有所不同,就可使電梯原定的運行方向變更為相反的方向,這就要給電梯運行造成極大的危險性。同時為了保護(hù)電梯曳引電動機,防止在電源缺相下不正常運轉(zhuǎn)而導(dǎo)致電機燒壞,在控制系統(tǒng)中設(shè)置”斷錯相保護(hù)繼電器”。
8、控制系統(tǒng)的短路保護(hù)
在電梯控制系統(tǒng)中有不同容量的熔斷器進(jìn)行短路保護(hù)。當(dāng)然選用恰當(dāng)也會起過載保護(hù)作用,但一般熔斷器僅僅作為短路保護(hù)之用。
9、曳引電動機的過載保護(hù)
一般常用的是熱繼電器保護(hù)。當(dāng)電機長期過載,電動機的電流大于額定電流,熱繼電器中的雙金屬片經(jīng)過一定時問后變形,斷開串接在安全回路中的接點,保護(hù)電機不因長期過載而燒壞。
現(xiàn)在也有將熱敏電阻埋藏在電機繞組中,當(dāng)過載發(fā)熱引起阻值變化,經(jīng)放大器放大使微型繼電器吸合,斷開串接在安全回路中的觸點,令電梯停止運行。
10、斷繩斷帶保護(hù)
電梯的限速器鋼絲繩,測速發(fā)電機的傳動皮帶和選層及信號反饋裝置的鋼帶都設(shè)有斷繩及斷帶開關(guān)。一旦發(fā)生斷繩或斷帶情況,此開關(guān)立刻動作,可切斷安全控制回路,迫使電梯停止運行。
11、轎廂的超載保護(hù)
為了防止電梯因超載引起種種事故,一般可將轎底做成活動轎底,轎底下設(shè)置一套利用杠桿或別的原理組成的超載裝置,或設(shè)置若干支電子傳感器配以電器開關(guān)來完成動作,當(dāng)電
達(dá)到其額定載重的110%時,電梯的超載保護(hù)裝置起作用,蜂鳴器發(fā)出刺耳的響聲,電梯不動,門也關(guān)不住,這時只有減少轎內(nèi)重量到規(guī)定重量,蜂鳴聲才停止,電梯安可使用。
12、消防功能
發(fā)生火災(zāi)時井道往往是煙氣和火焰蔓延的通道,而且一般層門在70℃以上時也不能正常工作。為了乘員的安全,在火災(zāi)發(fā)生時必須使所有電梯停止應(yīng)答召喚信號,直接返回撤離層站,即具有火災(zāi)自動返基站功能。
自動返基站的控制,可以在基站處設(shè)消防開關(guān),火災(zāi)時將其接通,或由集中監(jiān)控室發(fā)出指令,也可由火災(zāi)檢測裝置在測到層門外溫度超過70℃時自動向電梯發(fā)出指令,使電梯迫降,返基站后不可在火災(zāi)中繼續(xù)使用。此類電梯僅具有“消防功能”。
另一種為消防員用電梯,除具備火災(zāi)自動返基站功能外,還要供消防隊員滅火的搶救人員使用。
13、其他安全裝置
其他還有安全鉗的轎頂聯(lián)動開關(guān)、安全窗的電氣開關(guān)保護(hù)、直流發(fā)電機的勵磁保護(hù)、直流電動機的過電流和欠電流保護(hù),還有耗能型緩沖器上的電氣開關(guān)等。將這些保護(hù)裝置科學(xué)地、合理地組合起來使用,就能充分保護(hù)電梯的安全使用。
綜上就是就是個人認(rèn)為的有關(guān)電梯安全的裝置,要保證電梯的安全,控制發(fā)生事故的概率,就首先要從這幾點出發(fā),把電梯本身的安全隱患解除了,才能防患于未然。
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