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漸進(jìn)式安全鉗制動(dòng)性能的研究（安全）

                   陳偉剛韓培顧國(guó)明

                （嘉興市特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)院嘉興  314000）

摘要：安全鉗作為電梯的重要安全保護(hù)裝置，是增強(qiáng)電梯安全性的重要組成部分，對(duì)電梯的安全運(yùn)行提供有效的保護(hù)。本文介紹了安全鉗的工作原理及其作用，采用制停距離和平均減速度兩項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)研究導(dǎo)軌抗拉強(qiáng)度、載荷以及安全鉗動(dòng)作觸發(fā)速度對(duì)安全鉗制動(dòng)性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，導(dǎo)軌抗拉強(qiáng)度過(guò)高，超載及觸發(fā)速度過(guò)大都會(huì)使制停距離增大，從而降低安全鉗的制動(dòng)性能。

關(guān)鍵詞：電梯安全鉗制動(dòng)性能   中圖分類號(hào)：X941   

文章編號(hào)：1673-257X(2016)06-0028-03    DOI：10.3969/j .issn.1673-257X．2016. 06. 006

    隨著我國(guó)電梯生產(chǎn)和使用數(shù)量的日益增加，對(duì)保障電梯產(chǎn)品和使用安全的技術(shù)監(jiān)督工作要求也不斷提高，必須將電梯安全運(yùn)行放在首位。限速器一安全鉗系統(tǒng)作為電梯的重要安全保護(hù)裝置，主要是由限速器、張緊輪、安全鉗及其他連部件所組成，其工作原理為：當(dāng)電梯出現(xiàn)失控快速下降或電梯下行速度超過(guò)限速器設(shè)定的限制速度時(shí)，限速器卡緊機(jī)構(gòu)動(dòng)作，從而停止限速輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)使安全鉗開(kāi)關(guān)動(dòng)作，同時(shí)帶動(dòng)安全鉗楔塊停止運(yùn)動(dòng)，但此時(shí)如果轎廂仍在繼續(xù)向下運(yùn)行，故楔塊相對(duì)轎廂作向上運(yùn)動(dòng)，即楔塊被提起并與導(dǎo)軌緊密結(jié)合，從而使電梯轎廂制停，避免電梯下墜引起安全事故，對(duì)保護(hù)乘客及電梯的安全運(yùn)行提供有效的保護(hù)。

    本文通過(guò)試驗(yàn)探討了電梯導(dǎo)軌抗拉強(qiáng)度、轎廂載荷及安全鉗動(dòng)作觸發(fā)速度對(duì)其制動(dòng)性能的影響，對(duì)于導(dǎo)軌抗拉強(qiáng)度的選取、轎廂超載保護(hù)設(shè)置及安全鉗動(dòng)作觸發(fā)速度調(diào)試與校驗(yàn)具有一定的工程指導(dǎo)意義。

1試驗(yàn)原理

1.1  制停減速度計(jì)算

下面采用的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)解析的方法來(lái)分析漸進(jìn)式安全鉗制停過(guò)程中轎廂的制停減速度。電梯在實(shí)際運(yùn)行中，當(dāng)轎廂超速時(shí)，限速器超速開(kāi)關(guān)和安全鉗操縱機(jī)構(gòu)的安全開(kāi)關(guān)均起作用，將曳引機(jī)斷電，曳引機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，但轎廂仍在失速下降。由系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析可知，此時(shí)轎廂減速度的表達(dá)式為（假設(shè)兩個(gè)安全鉗制停力相同，即F=F₁= F₂）。

  對(duì)于漸進(jìn)式安全鉗，根據(jù)GB 7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》第9.8.4條規(guī)定“在裝有額定載重量的轎廂自由下落的情況下，漸進(jìn)式安全鉗裝置制動(dòng)時(shí)的平均減速度應(yīng)在0.2g～1.0g”，即所測(cè)量的平均減速度必須滿足0.2g≤a≤1.0g。

1.2制停距離計(jì)算

  制停距離作為衡量安全鉗制動(dòng)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，其大小與制停時(shí)的轎廂初速度和制停減速度有關(guān)。制停距離的計(jì)算常用如下公式：

2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析

    本試驗(yàn)在允許質(zhì)量P+Q為2200kg (P為空轎廂和由轎廂支承的零部件的質(zhì)量1200kg;Q為額定載重量1000kg)，額定速度為2.5m/s條件下進(jìn)行試驗(yàn)。通過(guò)測(cè)量安全鉗的制動(dòng)距離S和平均減速度a在滿足要求的前提下，考察導(dǎo)軌抗拉強(qiáng)度、轎廂載荷和安全鉗觸發(fā)速度等因素對(duì)其制動(dòng)性能的影響。

2.1  導(dǎo)軌抗拉強(qiáng)度對(duì)制動(dòng)性能的影響

    導(dǎo)軌要有足夠的強(qiáng)度，以保證安全鉗制動(dòng)時(shí)對(duì)轎廂及沖擊力的支撐。根據(jù)GB/T 22562-2008《電梯T型導(dǎo)軌》以及IS07465: 2007對(duì)導(dǎo)軌抗拉強(qiáng)度的要求為370～520MPa，本試驗(yàn)采用導(dǎo)軌表面粗糙度為3.2Jum，安全鉗觸發(fā)速度為3.23m/s，轎廂載重為1000kg，分別考察380MPa、430MPa、480MPa、530MPa條件下導(dǎo)軌抗拉強(qiáng)度對(duì)安全鉗制動(dòng)性能的影響，如圖1和圖2所示。

    從圖1和圖2中可以看出，導(dǎo)軌抗拉強(qiáng)度在GB/T22562-2008的要求范圍內(nèi)，即370～520MPa范圍內(nèi)時(shí)，安全鉗的制停距離和平均減速度隨著抗拉強(qiáng)度的增大而變小，其制動(dòng)性能增強(qiáng)；當(dāng)導(dǎo)軌抗拉強(qiáng)度超過(guò)520MPa時(shí)，安全鉗的制停距離突然加長(zhǎng)，平均減速度突然減小，其制動(dòng)性能大幅降低，并且平均減速度已經(jīng)超出了GB 7588-2003中所規(guī)定的0.2g～1.0g的標(biāo)準(zhǔn)，不符合要求。

2.2轎廂載荷對(duì)制動(dòng)性能的影響

    電梯在實(shí)際使用過(guò)程中，電梯轎廂的二次裝修增加了轎廂的重量，當(dāng)電梯滿載時(shí)，實(shí)際上已超過(guò)額定載荷，為研究轎廂裝修后對(duì)安全鉗制動(dòng)性能的影響，本試驗(yàn)采用導(dǎo)軌抗拉強(qiáng)度為480MPa，安全鉗觸發(fā)速度為3.23m/s，分別在50%、75%、100%、125%和150%的額定載重量條件下進(jìn)行試驗(yàn)，考察轎廂載荷對(duì)安全鉗制動(dòng)性能的影響，如圖3和圖4所示。

    根據(jù)式(1)、式(2)、式(3)分析可得，電梯轎廂經(jīng)過(guò)二次裝修，使轎廂自重增加，而其他參數(shù)不變，使電梯的制停減速度減小，使制停距離增大，使安全鉗制動(dòng)性能減弱。從圖3和圖4中可以看出，隨著轎廂載重的增加，安全鉗的制停距離變大，平均減速度減小，其制動(dòng)性能減弱；當(dāng)轎廂載重超過(guò)額定載荷時(shí)，安全鉗的制停距離突然加長(zhǎng)，平均減速度突然減小，其制動(dòng)性能大幅降低，當(dāng)轎廂載荷超過(guò)50%時(shí)，平均減速度已經(jīng)超出了GB 7588-2003中所規(guī)定的0.2g～1.0g的標(biāo)準(zhǔn)，不符合要求。

2.3觸發(fā)速度對(duì)制動(dòng)性能的影響

    根據(jù)GB 7588-2003第9.9.1條規(guī)定“當(dāng)電梯額定速度大于1m/s時(shí)，漸進(jìn)式安全鉗的動(dòng)作應(yīng)發(fā)生在速度至少等于額定速度的115%，但應(yīng)小于1.25v+0.25/v(v，為額定速度)”。本試驗(yàn)在導(dǎo)軌抗拉強(qiáng)度為480MPa，額定載荷條件下進(jìn)行試驗(yàn)，分別考察v，1.15v，1.30v和1.45v條件下安全鉗觸發(fā)速度對(duì)其制動(dòng)性能的影響，如圖5和圖6所示。

    從圖3和圖4中可以看出，平均減速度與安全鉗觸發(fā)速度無(wú)關(guān)，而安全鉗制停距離隨著安全鉗觸發(fā)速度的增大而增大，當(dāng)觸發(fā)速度超過(guò)1.25v+0.25/v時(shí)，制停距離增大，其制動(dòng)性能大幅降低。從影響安全鉗制停距離分析，安全鉗調(diào)試的觸發(fā)速度應(yīng)滿足GB7588-2003的規(guī)定，且不宜過(guò)大。

3結(jié)論

    1)電梯導(dǎo)軌抗拉強(qiáng)度選擇在380MPa～480MPa范圍內(nèi)，安全鉗的制動(dòng)性能隨著導(dǎo)軌抗拉強(qiáng)度的增大而增強(qiáng)，當(dāng)導(dǎo)軌抗拉強(qiáng)度超過(guò)530MPa時(shí)，安全鉗制動(dòng)性能大幅度降低，平均減速度小于0.2g不符GB7588-2003的要求。

    2)安全鉗的制動(dòng)性能隨著轎廂載荷的增加而降低，當(dāng)轎廂載荷超過(guò)150%額定載荷時(shí)，平均減速度小于0.2g不符合GB 7588-2003的要求，合理設(shè)置超載保護(hù)，有利于提高安全鉗制停性能。

    3)觸發(fā)速度對(duì)電梯安全鉗制動(dòng)性能有一定影響，合理調(diào)試其觸發(fā)速度并按規(guī)定進(jìn)行校驗(yàn)，能夠提高電梯運(yùn)行的安全可靠性。