电梯是垂直交通运输设备,运行速度高、行程长,因此安全可靠性至关重要。为此,各类电梯必须设有完善的安全保护系统。针对各种可能发生的危险,电梯设置有专门的安全保护装置。电梯上的保护装置可分为机械安全保护装置和电气安全保护装置。
一、 电梯的机械安全保护装置
电梯的机械安全保护装置有限速器、安全钳、缓冲器、轿厢上行超速保护装置、层门护脚板和轿厢护脚板、制动器、轿厢安全窗、轿厢安全门等。
(一) 限速器
限速器是限制电梯运行速度的装置,一般安装在机房。当轿厢上行或下行超速时,通过电气触点使电梯停止运行,当下行超速,电气触点动作仍不能使电梯停止,速度达到一定值后,限速器机械动作,拉动安全钳夹住导轨使轿厢制停;当断绳造成轿厢(或对重)坠落时,也由限速器的机械动作拉动安全钳,使轿厢(或对重)制停在导轨上。限速器和安全钳不是单独动作,必须联合动作才能实现使电梯制停并将轿厢(或对重)夹持在导轨上。限速器和安全钳动作后,必须将轿厢(或对重)提起,并经称职人员调整后方能恢复使用。限速器—安全钳联动原理见示意图2—69所示。
图2—69限速器与安全钳联动原理示意图
1.限速器 2.限速器绳 3.张紧轮 4.限速器断绳开关5.安全钳 6.连杆系统 7.安全钳动作开关 8.限速器绳头
1.限速器的结构形式
限速器按动作原理可分为摆锤式和离心式两种,其中离心式又分为甩块式限速器和甩球式限速器。
(1)摆锤式限速器
图2—70为上摆锤式限速器。轿厢在运行时,通过限速器绳头拉动限速器绳,使限速器绳轮和连在一起的凸轮和制动轮(棘轮)同步转动。摆锤由调节弹簧拉住,摆锤轮压在凸轮上,凸轮转动使摆锤上下摆动。转动速度大,摆锤的摆动幅度也大。当轿厢运行超速时,由于摆锤摆动幅度加大,触动超速开关,切断电梯安全电路,使电梯停止运行。电梯向下运行时,若超速开关动作后没有停止而继续超速运动,则当速度超过额定速度115%以后,因摆锤摆动幅度的进一步加大棘爪卡入制动轮中,使制动轮和连在一起的限速器绳轮停止转动,由限速器绳和绳槽之间的摩擦力,使限速器绳不能再随轿厢一起运动。在轿厢仍旧下行时,通过限速器绳头和联动机构将安全钳拉动,轿厢制停。摆锤式限速器一般用于速度较低的电梯。
图2—70上摆锤凸轮棘爪式限速器
1.调节弹簧 2.制动轮 3.凸轮 4.超速开关 5.摆杆 6.棘爪
图2—71是一种下摆锤凸轮棘爪式限速器。其动作原理与上摆锤凸轮棘爪式限速器基本相同。
图2—71下摆锤凸轮棘爪式限速器
1.制动轮 2.拉簧调节螺钉 3.制动轮轴 4.调速弹簧 5.支承座 6.摆杆
(2)离心式限速器
1)甩块式限速器
图2—72是一种甩块式有压绳装置的限速器。在电梯超速时,首先由甩块上的一个螺栓打动安全开关。当继续超速时,甩块进一步甩开触动棘爪卡在制动轮上,制动轮拉动触杆通过压杆将压块压在限速器绳轮的钢丝绳上,使绳轮和限速器绳被刹住。压块的压紧力由弹簧5调定。
图2—73是甩块式带夹绳钳的限速器,图2—74是甩块式双向限速器,这种限速器在正反两个方向出现超速时,均能触动棘爪卡在制动轮上,是与双向安全钳配套使用的。图2—75是另一种甩块式双向限速器,是专为配合夹绳器而设计的。这几种限速器的工作原理都基本相同。
图2—72甩块式限速器
1.电气开关 2.甩块3.触杆 4.绳轮 5.弹簧6.压杆 7.压块8.制动轮 9.底版
图2—73弹性夹持甩块式限速器
1.开关打板碰铁 2.开关打板3.夹绳打板碰铁 4.夹绳钳弹簧5.离心重块弹簧 6.限速器绳轮7.离心重块 8.电气开关触头9.电气开关 10.夹绳打板11.夹绳钳 12.轮轴13.拉簧 14.限速器绳
图2—74甩块式双向限速器
1.电气开关拨叉 2.开关触点拨杆 3.电气装置开关
图2—75甩块式双向限速器
2)甩球式限速器
甩球式限速器适用于快速和高速电梯。限速器的绳轮转动通过伞齿轮带动离心球转动,由于球的离心力作用,向上压缩弹簧,同时带动活套上移,使杠杆系统向上提起,当电梯的实际运行速度达到超速开关动作速度时,开关动作,切断电梯控制电路。如果电梯速度继续提高,离心球进一步张开。杠杆系统进一步上提,使夹绳钳夹持钢丝绳,安全钳动作。见图2—76所示。
2.张紧装置
通常限速器安装在机房内,限速器绳贯穿井道总高,上部绕在限速器绳轮上,下部绕在装于底坑的张紧轮上,限速器绳两端头经绳头部件和安全钳拉臂连接起来,形成封闭的回环,轿厢的运行速度通过限速器绳传递给限速器绳轮。为了保证限速器绳与限速器绳轮间有足够的摩擦力,准确地反映轿厢运行速度,在井道底坑内设有限速器绳张紧装置。张紧装置由支架、张紧轮、重砣及断绳开关等组成。为了补偿限速器绳在工作中的伸长,张紧装置必须是浮动结构,并应有上下活动的导向装置。同时,为了防止限速器绳过分伸长使张紧装置碰到地面而失效,张紧装置底部距井道底坑应有合适的高度:低速电梯为400±50mm,快速电梯为550±50mm,高速电梯为750±50mm。张紧轮安装在张紧装置支架轴上,可以灵活的转动。通过调整重跎的重量,可以调整限速器绳的张力。在张紧装置上装有断绳保护开关,一旦限速器绳断裂或过度伸长时张紧装置下落,断绳保护开关动作,切断电梯安全电路,使电梯停止运行。
限速器张紧装置一般分为悬臂式和悬挂式。如图2—77和图2—78所示。
3.限速器的技术要求
(1)动作速度
操纵轿厢安全钳的限速器的动作应发生在速度至少等于额定速度的115%,但应小于下列各值:
a) 对于除了不可脱落滚柱式以外的瞬时式安全钳为0.8m/s;
b) 对于不可脱落滚柱式瞬时式安全钳为1m/s;
图2—76 甩球式限速器
1.转轴 2.转轴弹簧 3.抛球4.活动套 5.杠杆 6.伞齿轮Ⅰ7.伞齿轮Ⅱ 8.绳轮 9.钳块Ⅰ10.钳块Ⅱ 11.绳钳弹簧
图2—77悬臂式张紧装置
1.配重块 2.限速器绳 3.安全钳操纵杆4.绳头装置 5.断绳触点开关 6.张紧轮7.配重摆臂
图2—78悬挂式张紧装置
1.断绳触点开关 2.张紧轮 3.配重4.限速器绳 5.绳头装置 6.安全钳操纵杆
c) 对于额定速度小于或等于1m/s的渐进式安全钳为1.5m/s;
d) 对于额定速度大于1m/s的渐进式安全钳为1.25v+(m/s)。(v——电梯额定速度)。
操纵对重(或平衡重)安全钳的限速器动作速度应大于操纵轿厢安全钳的限速器动作速度,但不得超过10%。
(2)限速器绳
限速器应由柔性良好的钢丝绳驱动。因为钢丝绳是传递运动并在被夹持时提起安全钳,所以必须要有足够的强度和耐磨性。国家标准GB7588—2003《电梯制造与安装安全规范》规定,限速器钢丝绳的最小破断载荷与限速器动作时产生的限速器绳的张力有关,其安全系数不应小于8;限速器钢丝绳的公称直径不应小于6mm;限速器绳轮的节圆直径与绳的公称直径之比不应小于30。
(3)限速器电气检查
在轿厢上行或下行的速度达到限速器动作速度之前,限速器或其他装置上的一个符合要求的电气安全装置使电梯驱动主机停止运转。但是,对于额定速度不大于1m/s的电梯,此电气安全装置最迟可在限速器达到其动作速度时起作用。
如果安全钳释放后,限速器未能自动复位,则在限速器未复位时,一个符合要求电气安全装置应防止电梯的启动。
限速器绳断裂或过分伸长,应通过一个符合要求的电气安全装置的作用,使电动机停止运转。
(4)限速器绳的张力
限速器动作时,限速器绳的张力不得小于300N,同时不小于安全钳起作用所需力的两倍。
(5)响应时间
限速器动作前的响应时间应足够短,不允许在安全钳动作前达到危险的速度。
(6)可接近性
限速器应是可接近的,以便于检查和维修。
(7)限速器可调部件在调整后应加封记。
(二) 安全钳
安全钳是在轿厢(或对重)超速或断绳情况下,使其制停并夹紧在导轨上的一种机械安全装置。轿厢应装有能在下行时动作的安全钳。当轿厢与对重之下有人能够到达的空间时,对重也设有安全钳。安全钳一般安装在轿厢架或对重架上,成对地同时作用在导轨上。
1.安全钳装置
安全钳装置包括安全钳本体、安全钳提拉联动机构和电气安全装置。见图2—79所示。安全钳及其联动机构一般安装在轿厢架3上,安全钳座2装设在轿厢架下梁内,安全钳楔块1在安全钳动作时夹紧导轨使轿厢制停。当限速器动作将限速器绳卡住后,由于轿厢继续下行的相对运动,使绳头8将主动杠杆10向上提起。此时一方面通过转轴16提起右侧的垂直拉杆将安全钳动作元件(如楔块)拉起,使右侧安全钳动作。同时通过横拉杆14和从动杠杆15,提起左侧垂直拉杆,使左侧安全钳楔块拉起动作。并通过主动杠杆10上的凸缘或打板,使电气安全开关11动作,切断安全电路,使电梯驱动主机停止运转。
在提拉联动机构中,垂直拉杆上端安装在主动杠杆和从动杠杆上,下端连接在安全钳动作元件或动作机械上。通过上部的螺母可调节安全钳动作元件(如楔块)与导轨的间隙,也就可以调节安全钳动作的灵敏度和两侧安全钳动作的同步度。杠杆下的压簧6将垂直拉杆向下压,以防安全钳动作元件在电梯正常运行时跳动,安全钳误动作。横拉杆中的正反扣螺母13用以调节拉杆长度,压簧12是联动机构动作后复位的动力。提拉联动机构可调节部位在调整后均应进行封记。
当轿厢安全钳动作时,装在轿厢架上的电气安全开关11应在安全钳动作之前或同时动作,使电梯驱动主机停止运转。
如果轿厢和对重都装设安全钳,其安全钳的动作应由各自的限速器来操纵。
图2—79安全钳装置结构及安装位置
1.安全钳楔块 2.安全钳座 3.轿厢架 4.防幌架 5.垂直拉杆 6.压簧7.防跳器 8.绳头 9.限速器绳 10.主动杠杆 11.安全钳开关 12.压簧13.正反扣螺母 14.横拉杆 15.从动杠杆 16.转轴 17.导轨
2.安全钳结构
安全钳按结构和工作原理可分为瞬时式安全钳和渐进式安全钳。
(1)瞬时式安全钳
瞬时式安全钳的钳座体为整体式结构,一般用铸钢制造,具有足够的强度和刚度。其工作特点是:制停距离短,基本是瞬时制停,动作时轿厢承受的冲击力大,导轨表面也会受到损伤。在制停过程中楔块或其他形式的卡块将迅速地卡入导轨表面,从而使轿厢制停在导轨上。滚柱型的瞬时式安全钳的制停时间约在0.1秒左右,而双楔块瞬时式安全钳的瞬时制停力最高时的区段只有0.01秒左右,整个制停距离只有几十毫米,乃至几毫米。轿厢的最大制停减速度约在5~10gn(gn—重力加速度)左右。所以瞬时式安全钳只能用于额定速度不大于0.63m/s的电梯。
瞬时式安全钳按照动作元件的结构形式可分为楔块型、偏心块型和滚柱型三种。其结构型式如图2—80、图2—81.图2—82所示。
图2—80楔块型瞬时式安全钳
1.拉杆 2.安全钳座 3.轿厢下梁4.楔块 5.导轨 6.导轨底面
图2—81偏心块型瞬时式安全钳
1.偏心轮 2.提拉杆 3.导轨
图2—82滚柱型瞬时式安全钳
1.连杆 2.支点 3.爪
4.操纵杆 5.提拉杆 6.导轨
7.钳体 8.滚子
(2)渐进式安全钳
渐进式安全钳与瞬时式安全钳在结构上的主要区别在于动作元件是弹性夹持的,在动作时动作元件靠弹性夹持力夹紧在导轨上,靠与导轨的摩擦消耗轿厢的动能和势能。标准要求轿厢制停的平均减速度在0.2gn~1.0gn之间,所以渐进式安全钳动作时,轿厢必须有相当的制停距离。
常用的渐进式安全钳有双楔块型渐进式安全钳、单面动作的渐进式安全钳、板簧渐进式安全钳、滚柱型渐进式安全钳、双向安全钳等。其结构型式见图2—83.图2—84.图2—85.图2—86.图2—87.图2—88。
图2—83双楔块型渐进式安全钳
1.滚柱组 2.楔块 3.蝶形弹簧组4.钳座 5.钳臂 6.导轨
图2—84双楔块型渐进式安全钳
1.导轨 2.拉杆 3.楔块 4.导向块5.钳座 6.弹性元件 7.导向滚柱
图2—85单面动作的渐进式安全钳
1.安全钳体 2.导轨 3.活动楔块盖板 4.活动楔块5.楔块复位弹簧 6.盖板 7.碟簧
图2—86板簧渐进式安全钳
1.安全钳体 2.固定楔块
3.楔块拉杆 4.盖板
5.U形板簧 6.制动楔块 7.导轨
图2—87滚柱型渐进式安全钳外形图
图2—88双向安全钳
1.上行安全钳 2.安全钳操纵机构3.楔块连接杆 4.下行安全钳
图2—89弹簧缓冲器构造
1.螺钉及垫圈 2.缓冲橡胶垫 3.缓冲座4.弹簧 5.地脚螺栓 6.底座
3.安全钳的使用条件
(1)若电梯额定速度大于0.63m/s,轿厢应采用渐进式安全钳。若电梯额定速度小于或等于0.63m/s,轿厢可采用瞬时式安全钳;
(2)若轿厢装有数套安全钳,则它们应全部是渐进式的;
(3)若电梯额定速度大于1m/s,对重(或平衡重)安全钳应是渐进式的,其他情况下,可以是瞬时式的;
(4)轿厢和对重(或平衡重)安全钳的动作应由各自的限速器来控制。若电梯额定速度小于或等于1m/s,对重(或平衡重)安全钳可借助悬挂机构的断裂或借助一根安全绳来动作。
(5)不得用电气、液压或气动操纵的装置来操纵安全钳。
(三) 缓冲器
缓冲器是位于行程端部的用来吸收轿厢或对重动能的一种缓冲安全装置。当电梯由于控制失灵、曳引力不足或制动失灵等发生轿厢或对重蹲底时,缓冲器将吸收轿厢或对重的动能,提供最后的保护,以保证人员和电梯结构的安全。
缓冲器应设置在轿厢和对重行程底部极限位置,固定可靠。若轿厢与对重(平衡重)之下确有人能够到达的空间,则对重在不设安全钳时,对重缓冲器的支座应一直延伸到底坑下的坚实地面上。
缓冲器分为蓄能型缓冲器和耗能型缓冲器。
蓄能型缓冲器又分弹簧缓冲器(线性缓冲器)和聚氨酯缓冲器(非线性缓冲器),只能用于额定速度小于或等于1m/s的电梯;
耗能型缓冲器主要是油压缓冲器,可用于任何额定速度的电梯。
1.蓄能型缓冲器
(1)弹簧缓冲器
弹簧缓冲器一般由缓冲橡胶垫、缓冲座、弹簧、弹簧座等组成,如图2—89所示。
(2) 聚氨酯缓冲器
聚氨酯缓冲器属于蓄能型缓冲器,如图2—90所示。具有体积小、重量轻、软碰撞无噪声、防水防腐耐油、安装方便、易保养、好维护等特点,适用于额定速度小于或等于1m/s的电梯。
2.耗能型缓冲器
耗能型缓冲器又称为油(液)压缓冲器。常用的油压缓冲器有油孔柱式油压缓冲器(图2—91)、多孔式油压缓冲器(图2—92)、多槽式油压缓冲器(图2—93)等。它们的结构虽然有所不同,但基本原理相同。下面以油孔柱式油压缓冲器为例,介绍油压缓冲器的结构与工作原理。
油孔柱式油压缓冲器结构如图2—91所示。它的基本构件是缸体10.柱塞4.缓冲橡胶垫1和复位弹簧3等。缸体内注有缓冲器油13。
其工作原理是:当油压缓冲器受到轿厢或对重的冲击时,柱塞4向下运动,压缩缸体10内的油,油通过环形节流孔14喷向柱塞腔。当油通过环形节流孔时,由于流动截面积突然减小,就会形成涡流,使液体内的质点相互撞击、摩擦,将动能转化为热量散发掉,从而消耗了电梯的动能,使轿厢或对重逐渐缓慢地停下来。因此,油压缓冲器是一种耗能型缓冲器,它是利用液体流动的阻尼作用,缓冲轿厢或对重的冲击。当轿厢或对重离开缓冲器时,柱塞4在复位弹簧3的作用下,向上复位,油重新流回油缸,恢复正常状态。
由于油压缓冲器是以消耗能量的方式实行缓冲的,因此无回弹现象。同时,由于变量棒9的作用,柱塞在下压时,环形节流孔的截面积逐步变小,能使电梯的缓冲接近匀减速运动。因而,油压缓冲器具有缓冲平稳的优点,在使用条件相同的情况下,油压缓冲器所需的行程可以比弹簧缓冲器减少一半。所以,油压缓冲器适用于各种速度电梯。
图2—90聚氨酯缓冲器
复位弹簧在柱塞全伸长位置时应具有一定的预压缩力;缓冲器动作后,回复至其正常伸长位置电梯才能正常运行;缓冲器完全复位的最大时间限度为120s;为了验证柱塞完全复位的状态,耗能型缓冲器上必须装有电气安全开关。安全开关在柱塞开始向下运动时即被触动,切断电梯的安全电路,直到柱塞向上完全复位时开关才接通。
图2—91油孔柱式油压缓冲器
1.橡胶垫 2.压盖 3.复位弹簧
4.柱塞 5.密封盖 6.油缸套
7.弹簧托座 8.注油弯管
9.变量棒 10.缸体 11.放油口
12.油缸座 13.油 14.环行节流孔
图2—92多孔式油压缓冲器
1.缸体 2.柱塞 3.缓冲垫 4.复位弹簧5.缓冲器油 6.泄油孔(槽)
图2—93多槽式油压缓冲器
1.缸体 2.柱塞 3.缓冲垫 4.复位弹簧5.缓冲器油 6.泄油槽
缓冲器油的粘度与缓冲器能承受的工作载荷有直接关系,一般要求采用有较低的凝固点和较高粘度指标的高速机械油。
(四) 轿厢上行超速保护装置
根据GB7588—2003的规定,曳引驱动电梯上应装设轿厢上行超速保护装置,保证当轿厢上行超速时,使轿厢制停,或至少使其速度降低至对重缓冲器的设计范围。该装置应作用于轿厢、对重、钢丝绳系统(悬挂绳或补偿绳)、曳引轮(例如直接作用在曳引轮或作用于最靠近曳引轮的曳引轮轴上)。
作用于轿厢(即指轿厢上行安全钳)、对重(即指对重安全钳)和曳引轮(即指直接作用在曳引轮或作用于最靠近曳引轮的曳引轮轴上的同步电机制动器)的轿厢上行超速保护装置的结构形式前面已经介绍,这里不在累述。作用于钢丝绳系统的轿厢上行超速保护装置,多采用夹绳器来实现,下面就夹绳器的结构做一介绍。
夹绳器是直接将制动力作用在曳引钢丝绳上。根据夹绳器触发装置的不同,夹绳器又分为限速器机械式触发(闸线拉动,限速器动作机构直接带动提拉钢丝软轴使夹绳器动作)和电磁式触发(超速后限速器发出电信号,夹绳器压绳块动作,夹紧曳引钢丝绳实施制动)两种类型。
图2—94是一种常用的夹绳器结构与外形图。夹绳器一般安装在机房内的曳引机机架上,曳引钢丝绳从前夹板和后夹板之间的间隙中穿过。在穿入曳引钢丝绳前,首先将复位螺杆1转动到图中虚线位置,并将螺杆端部的压块对正滑动轴4,旋动复位螺杆,使滑动轴沿滑动轴导槽3下行,装在滑动轴两侧的压块将夹紧弹簧16压缩到位,在滑动轴两端(夹绳器外侧)套装有连杆15,连杆的另一端套装在与后夹板13相连的后夹板连接轴14上,随着复位螺杆压迫滑动轴沿滑动轴导槽3下行,连杆15推动后夹板13沿夹板导柱11移动,使前、后夹板之间间隙变大,曳引钢丝绳得以顺利从间隙中自如穿行。此时滑动轴落入滑动轴锁钩5上的半圆凹槽并勾住,滑动轴锁钩5由于其下部的锁钩支撑6的作用而不能动作。锁钩支撑6下部卡入触发拨杆8中部的锁槽内,同样不能动作(锁钩支撑6可以绕锁钩支撑转轴7转动,并在此转轴上装有扭簧迫使支撑作顺时针转动)。当此工作完成后,放松并后退复位螺杆1,并将复位螺杆1转动到图示的水平位置固定,此时夹绳器处于复位状态,电梯正常运行。当电梯出现超速运行时,双向限速器被触发,产生机械(或电信号)动作并通过钢丝软轴拉线,拉动触发拨杆8绕转轴9顺时针转动(或由电磁铁带动),锁钩支撑6在锁钩扭簧17的作用下绕锁钩支撑转轴7顺时针转动,使滑动轴锁钩5失去支撑,并在夹紧弹簧16张力的作用下快速绕转轴10逆时针旋转。夹紧弹簧16推动滑动轴4沿滑动轴导槽3快速复位,通过连杆15将后夹板13沿夹板导柱11压向前夹板12,将两夹板之间的曳引钢丝绳牢固可靠地夹持住,实现钢丝绳制动,解除轿厢上行超速的危险。夹绳器动作时,应使电气安全开关同时动作,切断安全回路,使主机停止转动。
夹绳器动作后,其前后夹板等必须重新张紧夹紧弹簧,即人工复位,夹紧装置复位后,复位螺杆1应旋松到规定位置并固定。
就目前使用效果看,由于夹绳器动作是瞬时内完成的,冲击强烈,尤其是动作时对重常产生非常严重的跳动,动作后对夹绳块及曳引钢丝绳损伤较大,夹绳器使用寿命较短。
图2—94夹绳器结构和外形
1.复位螺杆 2.复位螺母及转轴 3.滑动轴导槽 4.滑动轴 5.滑动轴锁钩
6.锁钩支撑 7.锁钩支撑转轴 8.触发拨杆 9.触发拨杆转轴 10.滑动轴锁钩转轴
11.夹板导柱 12.前夹板 13.后夹板 14.后夹板连接轴 15.连杆16.夹紧弹簧 17.锁钩扭簧
(五) 层门护脚板、轿厢护脚板
1.层门护脚板
当电梯在门区下方因故障而停止运行时,为了避免乘客打开轿门后,不慎将肢体夹在轿厢地坎和井道壁的空隙之间,造成人身伤害,设置层门护脚板。
2.轿厢护脚板
轿厢不在平层位置,当轿厢地坎的位置高于层站地面时,会使轿厢与层门地坎之间产生间隙,为避免乘客的脚踏入井道,造成人身伤害,设置轿厢护脚板。
(六) 制动器
制动器是电梯的重要安全保护装置,GB7588—2003规定,电梯必须设有制动系统,在出现动力电源失电或控制电路电源失电时能自动动作。关于制动器的结构、作用及要求前面已经介绍,在这里不再累述。
(七)轿厢安全窗和轿厢安全门
1.轿厢安全窗
如果轿顶有援救和撤离乘客的轿厢安全窗,其尺寸不应小于0.35m×0.50m。安全窗应设有手动上锁装置,应能不用钥匙从轿厢外开启,并应能用三角形钥匙从轿厢内开启。其锁紧应通过一个电气安全装置来验证,当轿厢安全窗打开时,应同时切断电梯的控制电路,使电梯不能启动。轿厢安全窗不应向轿内开启,开启位置不应超出电梯轿厢的边缘。因为轿厢安全窗窗口较小,且离地有2米多高,上下很不方便,所以为了安全,不到非常情况不要从轿厢安全窗实施救援。
2.轿厢安全门
当相邻层站距离大于11m时,应设井道安全们,也可在相邻电梯轿厢之间的水平距离不大于0.75m时,设置轿厢安全门,尤其在一些塔式建筑中常无法设井道安全门,轿厢安全门的设置就十分必要了。轿厢安全门的高度不应小于1.8m,宽度不应小于0.35m。轿厢安全门应设有手动上锁装置。应能不用钥匙从轿厢外开启,并应能用三角钥匙从轿厢内开启,其锁紧应通过一个电气安全装置来验证,当轿厢安全门打开时,应同时切断电梯的控制电路,使电梯不能启动。轿厢安全门不应向轿厢外开启,不应设置在对重(或平衡重)运行的路径上,或设置在防碍乘客从一个轿厢通往另一个轿厢的固定障碍(分隔轿厢的横梁除外)的前面。
二、 电梯的电气安全保护装置
为了保证电梯安全可靠的运行,在电梯上除了设置各种功能的机械安全保护装置外,还应设置各种电气安全保护装置,或者有机械—电气联动的安全保护装置,以防止发生人员触电和设备损毁事故,能够充分、有效的保障安全。现就主要的电气安全保护装置介绍如下。
(一)短路保护
在电梯各电路中发生电路短接或带电体与金属外壳短路会自动切断电路,以防止电气事故发生,确保人身安全。电梯中的短路保护主要采用熔断器,总电源有熔断器,各分支电路也都装有熔断器。在直流曳引电动机中也常用瞬时动作过电流继电器进行保护。
在熔断器选择时,不宜太大也不能太小,太大起不了保护作用,太小使电流一超过就熔断,影响电梯正常工作。一般取熔丝额定电流等于1.5倍电路额定电流。电动机可取到1.5—2.5倍电动机额定电流值。
(二)过载保护
电梯过载运行到一定时间,能把电源切断,防止电动机因长期过载而损坏。电梯上常采用手动复位的热继电器作过载保护。当电梯过载运行时,热继电器中元件因电流增加而温度上升使其中双金属片弯曲,过载运行一段时间,热元件温度越来越高,双金属片弯曲到推动联杆将热继电器中常闭触头打开,切断电梯控制电源。电梯就因失电而停止运行,电动机得到了保护。要恢复使用,必须待热继电器降温后用手动方法将热继电器常闭触头复位,电梯即可重新起动。
(三)相序和断相保护
当供给电梯的三相电源出现相位颠倒或有一相断开时,能把电梯控制电源切断,电梯就无法起动。电梯常用相序继电器进行相序和断相保护。当发生相位颠倒或断相时,相序继电器能将控制电源切断,同时点亮红色指示灯。
(四)急停开关
在电梯操作箱、轿顶、底坑都装有安全急停开关,当揿动开关时,即可将控制电源切断,电梯停止运行或电梯无法起动,急停开关应为红色、双稳态的,无意动作不能使电梯恢复服务。
(五) 门联锁安全保护装置
门联锁是电梯中防止人员剪切和坠落的重要的保护装置。在电梯事故中人员被运动的轿厢剪切或坠入井道的事故占的比例较大,而且这些事故后果都十分严重,所以防止人员剪切和坠落的保护十分重要。
防止人员坠落和剪切的保护主要由门、门锁和门的电气安全触点联合承担,标准要求:
1.当轿门和层门中任一门扇未关好和门锁未啮合7mm以上时,电梯不能启动。
2.当电梯运行时轿门和层门中任一门扇被打开,电梯应立即停止运行。
3.当轿厢不在层站时,在层站外不能将层门打开。
4.紧急开锁的钥匙只能交给一个负责人员,只有在紧急情况下才能由称职人员使用。
轿门、层门必须按规定装设验证门闭合状态的电气安全触点并保持有效。门关闭后,门扇之间、门与周边结构之间的缝隙不得大于规定值。尤其层门滑轮下的挡轮要经常调整,以防中分门下部的缝隙过大。
门锁必须符合安全规范要求,并经型式试验合格,锁紧元件的强度和啮合深度必须符合规定。
电气安全触点必须符合安全规范要求,绝不能使用普通电气开关。接线和安装必须可靠,而且要防止由于电气干扰而误动作 。
在电梯操作中严禁开门“应急”运行。在一些电梯中为了方便检修,常设有开门运行的“应急”运行功能,有的是设专门的应急运行开关,有的是用检修状态下按着应急按钮来实现开门运行,都是不允许的。GB7588—2003规定只有在进行平层和再平层及采取特殊措施的货梯在进行对接操作时,轿厢可在不关门的情况下短距离移动,其他情况,包括检修运行均不能开门运行。
装有停电应急装置和故障应急装置的电梯,在轿门、层门未关好或被开启的情况下,应不能自动投入应急运行移动轿厢。
(六) 端站减速保护、限位保护、极限保护
为了防止电梯由于控制方面的故障,轿厢超越顶层或底层端站继续运行,发生冲顶或蹲底,必须设置保护装置以防止发生严重的后果和结构损坏。
端站(终端)保护装置一般由设在井道上下端站附近的强迫减速开关、限位开关和极限开关组成。这些开关或碰轮都安装在固定于导轨的支架上,由安装在轿厢上的打板(撞弓)触动而动作。
图2—95是目前广泛使用的电气开关或极限开关的安装示意图。其强迫减速开关、限位开关和极限开关均为电气开关,尤其是极限开关必须符合电气安全触点要求。
图2—96是使用铁壳刀闸作极限开关的安装示意图。刀闸极限开关安装在机房,刀闸转轴的一端装有棘轮,棘轮上绕有钢丝绳。钢丝绳的一端通过导轮连接到井道中的上、下极限开关碰轮,另一端吊有配重以张紧钢丝绳。当轿厢的打板撞动碰轮时,由钢丝绳传动将刀闸断开。由于刀闸是串在主电路上的,所以就将主电路断开了。在轿厢打板与碰轮脱离后,再由人工将刀闸复位。这种极限开关由于传动比较复杂,在大提升高度时,钢丝绳不易张紧而失灵,目前只在一些旧电梯和低层站的货梯中有使用。
图2—95电气式终端保护开关的设置
1和6.终端极限开关 2.上限位开关
3.上强迫减速开关 4.下强迫减速开关
5.下限位开关 7.导轨
8.井道顶部 9.井道底部
图2—96机械式终端保护开关的设置
1.导轮 2.钢丝绳 3.终端极限开关 4.张紧配重
5.导轨 6.轿厢 7.极限开关上碰轮
8.上限位开关 9.上强迫减速开关 10.上开关打板
11.下开关打板 12.下强迫减速开关
13.下限位开关 14.极限开关下碰轮
1.强迫减速开关
强迫减速开关安装在井道的顶端和底部,是防止电梯失控造成冲顶或蹲底的第一道防线。通常在端站正常换速点相应位置动作,能保证电梯有足够的换速距离。当开关被触动时,轿厢立即强制转为低速运行。在速度比较高的电梯中,可设几个强迫减速开关,分别用于短行程和长行程的强迫减速。
2.限位开关
限位开关有上限位开关和下限位开关,是防止电梯失控造成冲顶或蹲底的第二道防线。当轿厢在端站没有停层而触动限位开关时,立即切断方向控制电路使电梯停止运行。但此时仅仅是防止向危险方向的运行,电梯仍能向安全方向运行。
3.极限开关
极限开关是电梯终端限位装置中的最后一道防线。当限位开关动作后电梯仍不能停止运行,则触动极限开关切断主电路,使驱动主机和制动器失电,电梯停止运行。极限开关动作应能防止电梯在两个方向的运行,而且不经过称职的人员调整电梯不能自动恢复运行。
极限开关应设置在尽可能接近端站时起作用而无误动作危险的位置上,但必须确保与限位开关不联动。极限开关应在轿厢或对重接触缓冲器之前起作用,并在缓冲器被压缩期间保持其动作状态。
(七)超速、断绳保护安全开关
当电梯运行速度超过额定速度时,由限速器上的超速开关动作,切断控制电源,使电梯停止运行。在井道下方限速器钢丝绳张紧装置上也有一安全保护开关,在限速器钢丝绳断裂或松弛时,可将安全保护开关断开,使控制电源切断,电梯被迫停止。
(八) 超载保护
在电梯中一般都装有传感式或杠杆式称重装置。若轿厢内负载超过规定的额定值时,称重装置触动开关切断控制电源,使电梯无法起动,同时发出信号,提示轿厢超载。当轿厢内负载减少到等于或小于额定负载时,超载信号消失,电梯即可起动运行。
(九) 电梯自动门防夹保护
电梯在自动关门过程中,有人出入轿门,触及装在轿门两侧的安全触板(或光电),触板带动开关动作,使关门即刻停止,并随即将门开启,防止电梯门将人或物夹住。
(十)安全窗和安全门的安全开关
当电梯使用安全窗或安全门时,只要将安全窗或安全门打开,其安全开关动作切断控制电路,防止在安全窗、安全门开启时电梯突然起动。
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