电梯安全保护系统

电梯安全保护系统目录•安全保护系统概述•电梯可能发生的事故隐患和故障•电梯安全保护系统的基本组成•限速器和安全钳•缓冲器•层门锁紧装置与验证门扇闭合装置•超载保护装置•电梯的其它机械安全保护装置安全保护系统概述电梯是高层建筑物不可缺少的垂直运输工具，长时期频繁地载人（或载货）在空间上上下下的运行，必须有足够的安全性。人们常常为电梯的安全担心，认为乘坐电梯的乘客的生命就系在几根钢丝上。其实为了确保电梯在运行中的安全，电梯在设计时设置了多种机械安全装置和电气安全装置，这些装置共同组成了电梯安全保护系统。返回电梯可能发生的事故隐患和故障1．轿厢失控、超速运行等事故由于电磁制动器、电气安全装置失灵以及曳引绳在曳引轮上发生严重打滑，这时正常的制动手段已无法使电梯停止运动，轿厢失去控制，造成运行速度超过极限速度，发生冲顶或蹭底，造成轿厢内乘梯人员受到伤害。当上终端限位装置失灵，造成电梯冲向井道顶部，称为冲顶。当下终端限位装置失灵或电梯失控，造成电梯轿厢坠落井道底坑，称为蹭底。2．坠落事故电梯层门打开后，乘坐电梯的人员误入井道，造成坠落事故；维修人员在轿厢顶操作不当而坠落入井道。3．剪切事故电梯电气控制系统工作不正常，在电梯层门、轿厢门打开的情况下起动或发生溜车，造成在门区内的人员受到轿厢与层门的剪切而受到伤害。4．撞击事故乘坐电梯的人员在门区受到门的撞击或维修人员在井道内或轿厢顶操作受到电梯部件的撞击而受到伤害。5．被困事故由于控制电路出现故障，安全钳误动作或电梯停电等原因，都会造成在运行中电梯突然停止。返回电梯安全保护系统的基本组成①超速（失控）保护装置限速器、安全钳。②电梯防超越行程的保护装置防止越程的保护装置一般是由设在井道内上下端站附近的强迫换速开关、限位开关和极限开关组成。③撞底（与冲顶）缓冲保护装置缓冲器。④防人员剪切和坠落的保护护脚板、门、门锁、和门的验证关门装置。⑤报警装置报警装置包括轿厢内与外联系的警铃、电话等。⑥紧急救援装置机房内的人力救援装置盘车手轮、电动救援装置等。⑦门的安全保护装置层门、轿门的光电保护装置、门电子检测装置，门安全触板等。⑧电梯不安全运行防止系统轿厢超载装置、限速器断绳开关、错断相保护等。⑨电梯维护及检修人员专用开关停止开关和检修运行装置。返回限速器和安全钳在电梯的安全保护系统中，提供最后综合安全保障的装置是限速器、安全钳和缓冲器。当电梯在运行中无论何种原因使轿厢发生超速，甚至发生坠落的危险状况，而所有其他安全保护装置均不能起作用的情况下，则靠限速器、安全钳（轿厢在运行途中起作用）和缓冲器（轿厢到达终端位置起作用）的作用也能够使轿厢停住，而不使乘客和设备受到伤害。限速器和安全钳是不可分割的一套装置，正常情况下，电梯轿厢不可能发生坠落事故，只有在下列情况下才有可能发生；1.曳引钢丝绳因各种原因全部折断。2.钢丝绳绳头断裂或绳头板与轿厢横梁或对重架焊缝开裂。3.蜗轮蜗杆的轮齿、轴、键、销折断。4.由于曳引轮绳槽磨损严重，同时轿厢超载，造成钢丝绳和曳引轮打滑。5.轿厢严重超载，制动器失灵。返回限速器和安全钳保护装置的组成和作用限速器和安全钳保护装置包括限速器、安全器、限速器钢丝绳和张紧轮几部分。限速器的作用；限速器检测轿厢运行速度，在电梯超速并在超速达到临界值时发出动作信号。安全钳的作用；安全钳是由于限速器的作用而起动作，迫使轿厢或对重装置制动停在导轨上，同时切断电梯控制电路电源的安全装置。所以安全钳是在限速器操纵下强制使轿厢停住的执行机构张紧装置的作用；为了保证限速器能够直接反映出轿厢的实际速度，在限速器钢丝绳的下端，安装有张紧装置。断绳开关的作用；在张紧装置侧面装有断绳开关。一旦限速器绳断裂或张紧装置失效，断绳开关动作，切断控制电路，使电梯停止运行。限速器、安全钳联动动作过程当轿厢超速下降时，轿厢的速度立即反映到限速器上，使限速器的转速加快，当轿厢的运行速度超过115﹪的电梯额定速度时，达到限速器的电气设定速度后，限速器开始动作，分两步迫使电梯轿厢停下来。第一步是限速器会立即通过限速器开关切断控制电路，使电动机和电磁铁制动器失电，曳引机停止转动，制动器牢牢卡住制动轮，使电梯停止运行。如果这一步没有达到目的，电梯继续超速下降，这时限速器进行第二步制动，即限速器立即卡住限速器钢丝绳，而轿厢还是下降，此时钢丝绳受到限速器的限制，受到限速器的提拉力，这样钢丝绳就拉动安全钳拉杆，提起安全钳楔块，楔块牢牢夹住导轨，迫使电梯停止运动。在安全钳动作之前或与之同时，安全钳开关动作，也能起到切断控制电路的作用（该开关必须采用人工复位后，电梯方能恢复正常运行）一般情况下限速器动作的第一步就能避免事故的发生，应尽量避免安全钳动作，因为安全钳动作后安全钳楔块将牢牢地卡在导轨上，会在导轨上留下伤痕，损伤导轨表面。所以一旦安全钳动作了，维修人员在恢复电梯正常后，需要修锉一下导轨表面，使表面保持光洁、平整，以避免安全钳误动作。限速器装置的种类电梯额定速度不同，使用的限速器也不同，额定速度不大于0.63m/s的电梯，采用刚性夹持式限速器，配用瞬时式安全钳。大于0.63m/s的电梯，采用弹性夹持式限速器，配用渐进式安全钳。常见限速器包括凸轮式限速器、甩块式限速器和甩球式限速器。其中凸轮式限速器又分为下摆杆凸轮束爪式和上摆杆凸轮束爪式；甩块式限速器又分为刚性夹持式和弹性夹持式。其中刚性夹持式限速器适用于1m/s以下的电梯，弹性夹持式限速器动作可靠，一般配用渐进式安全钳，适用于1m/s以上的快速梯和高速梯，是目前电梯采用的最为普遍的一种限速器。随着新型的无机房电梯在电梯市场中分额的不断扩大，厂家针对无机房电梯和开发了多种新型限速器，如NG28无机房电梯用限速器。它的性能特点包括；采用摩擦式触发机构；可在360度圆周上任意点连续动作，动作快速可靠；可在井道外通过机械方式遥控限速器动作；反向提拉轿厢可实现机械部分自动复位；在井道外可遥控打操作使电气装置复位。限速器绳的张紧装置限速器绳的张紧装置包括限速器绳、张紧轮、重锤和限速器断绳开关等。它安装在底坑内，限速器绳由轿厢带动运行，限速器绳将轿厢运行速度传递给限速轮，限速轮反映出电梯实际运行速度。限速器绳张紧装置的功能；使限速器绳张紧，以保证将轿厢的运动情况正确地传给限速器。为防止限速器、安全钳联动失效，限速器设置了限速器断层开关。当限速器绳发生断裂时，张紧装置的重锤下落，将限速器绳开关断开，切断电梯的安全回路，电梯控制回路和主电路断电，电梯曳引机、制动器断电，电梯停止。为了防止限速器绳过分伸长，使张紧装置碰到地面而失效，张紧装置底部距底坑应有合适的高度，一般低速电梯为400mm±50mm，快速电梯为550mm±50mm，高速电梯为750mm±50mm。当限速器动作，限速器绳被卡住，轿厢继续向下运行，把限速器绳向上拉，张紧装置支架被上提，触动张紧轮开关，张紧轮开关切断电梯控制电路，使电梯在安全钳未动作前即可断电。安全钳的种类和特点按钳块的结构特点可分为；单面偏心式、双面偏心式、单面滚柱式、双面滚柱式、单面楔块式、双面楔块式等。其中双面楔块式在起作用（动作）的过程中对导轨损伤较小，而且制动后方便解脱，因此是应用最广泛的一种。不论是哪一种结构形式的安全钳，当安全钳动作后，只有将轿厢提起，方能使轿厢上的安全钳释放。按安全钳动作过程，常见的安全钳可分为瞬时式安全钳、渐进式安全钳。一、瞬时式安全钳及其动作、使用特点瞬时式安全钳也叫做刚性，急停型安全钳。瞬时式安全钳，它的承载结构是刚性的，动作时产生很大的制动力，使轿厢立即停止。瞬时式安全钳使用的特点是；制停距离短，轿厢承受冲击大。在制停过程中楔块或其他型式的卡块将迅速地卡入导轨表面，从而使轿厢停止。因此，我国规定，瞬时式安全钳只能适用于额定速度不超过0.63m/s的电梯。通常与刚性甩块式限速器配套使用。二、渐进式安全钳及其动作、使用特点这种安全钳也叫做弹性滑移型安全钳。它与瞬时式安全钳的区别在于安全钳钳座是弹性结构，楔块或滚柱表面都没有滚花。钳座与楔块之间增加了一排滚珠，以减少动作时的摩擦力，它能使制动力限制在一定范围内，并使轿厢在制停时产生一定的滑移距离。返回缓冲器缓冲器有蓄能型（弹簧）、耗能型（液压）和非线性蓄能型3种。1、弹簧缓冲器弹簧缓冲器由缓冲垫、缓冲座、压缩弹簧和弹簧座等组成。弹簧缓冲器在受到冲击后，以自身的变形将电梯轿厢或对重下落时产生的动能转化为弹性势能，使电梯落下时得到缓冲。弹簧缓冲器在受力时会产生反作用力，反作用力使轿厢反弹并反复进行，直到这个力消失。弹簧缓冲器的缺点是缓冲不平衡，我国规定这种缓冲器仅用于额定速度不大于1m/s的低速梯。弹簧缓冲器的总行程是重要安全指标，国家规定总行程应至少等于相当于115％额定速度的重力制停距离的两倍，即0.0674υ2×2=0.135υ2m。无论如何，此行程不得小于65mm。返回2、耗能型缓冲器能型缓冲器即液压缓冲器，与弹簧缓冲器相比，液压缓冲器具有缓冲效果好。行程短，并没有反弹作用等优点。所以适用于各种速度的电梯。耗能型缓冲器由缓冲垫、柱塞、复位弹簧、油位检测孔、缓冲器开关及缸体等组成。结构：缓冲器垫由橡胶制成，可避免与轿厢或对重的金属部分直接冲撞，柱塞和缸体均由钢管制成，复位弹簧的弹力使柱塞处于全部伸长位置。缸体装有油位孔，平时油位计加油孔和底部放油孔均用油塞塞紧，防止漏油。工作原理：轿厢或对重撞击缓冲器时，柱塞受力向下运动，压缩缓冲器油，油通过环形节流孔时，由于面积突然缩小，使液体内的质点相互撞击、摩擦、将动能转化为热能，也就是消耗了能量，使轿厢（对重）以一定的减速度停止。当轿厢或对重离开缓冲器时，柱塞在复位弹簧反作用下，向上复位直到全部伸长位置，油重新流回油缸内。就相同设计的缓冲器而言，轿厢或对重重的，选用粘度较高的缓冲器油，反之则应选用粘度较低的缓冲器油。液压缓冲器复位开关：如果柱塞发生故障，有可能造成柱塞不能在规定时间内回复到原伸长位置，或不能回复到原伸长位置。因此液压缓冲器装设复位开关，正常情况下，当缓冲器动作后，复位开关也随之动作，断开电梯控制电路，当轿厢或对重上升后，缓冲器柱塞逐渐恢复到位时，使限位开关接通控制电路，电梯才能正常运行。若缓冲器复位开关在电梯冲顶或蹲底后未能复位，说明缓冲器工作不正常，则复位开关断开电梯控制电路，使电梯停止。这样就保证了只要电梯在运行，缓冲器就能起到缓冲作用。复位开关可采用微动开关或行程开关，开关装置应动作可靠、反应灵活、反复性好。3、非线性蓄能型缓冲器非线性蓄能型缓冲器又称聚氨酯类缓冲器。弹簧式缓冲器的使用率较高，这种缓冲器制造、安装都比较麻烦，成本高，并且在起缓冲作用时对轿厢的反弹冲击较大，对设备和使用者都不利。液压式缓冲器虽然可以克服弹簧式缓冲器的反弹冲击的缺点，但造价太高，且液压管路容易漏油，易出故障，维修量大。现在市场上出现了采用新工艺生产的聚氨酯类缓冲器，这种缓冲器克服了老式缓冲器的主要缺点，动作时对轿厢几乎没有反弹冲击，单位体积的冲击容量大，安装非常简单，不用维修，抗老化性能优良，而且成本只有弹簧式缓冲器的1/2，比液压式缓冲器更低。返回层门锁紧装置与验证门扇闭合装置为了保证电梯层门的可靠闭合，不能被随便打开，电梯设置了层门锁紧装置与验证门扇闭合装置，俗称门锁。当电梯在运行而并未停站时，电梯的各层层门都被门锁锁住，保证乘客不能从外面将层门打开。当层门关闭时，层门锁紧装置通过机械连接将层门锁紧，同时为了确认电梯层门的关闭，利用验证门扇闭合装置确定层门关闭后，电梯才能起动，保证电梯运行时，门一定处于关闭状态。只有当电梯停站时，门锁和层门才能被安装在轿门上的门刀带动而开启。返回一、层门锁紧装置层门锁装置俗称勾子锁（主锁或机械锁装置）。勾子锁是设置在层门内侧，门关闭后将门锁紧，同时接通控制电路，轿厢方可运行的机电联锁安全装置。因其开关结构可靠，其故障率较少。门锁一般装在层门的上方，电梯运行时，安装在轿门上的“门刀”从门锁的两只门轮中间通过。当停站开门时，门机带动轿门横向移动，轿门上的门刀随之横向移动，促使橡皮轮绕轴转动，并使锁勾打开，