电梯安全保护装置简介

电梯的安全装置电梯的结构包括四大空间和八大系统。四大空间包括机房部分、井道及地坑部分、轿厢部分、层站部分。八大系统一般由曳引系统、导向系统、轿厢、门系统、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统组成。电梯的安全性除了在结构的合理性、可靠性，电气控制和拖动的可靠性方面充分考虑外，还针对各种可能发生的危险，设置专门的安全装置。1、超速保护装置——限速器和安全钳限速器通常安装在电梯机房或隔音层的地面，它的平面位置一般在轿厢的左后角或右前角处。限速器绳的张紧轮安装在井道底坑。限速器绳绕经限速器轮和张紧轮形成一全封闭的环路，其两端通过绳头连接架安装在轿厢架上操纵安全钳的杠杆系统。张紧轮的重量使限速器绳保持张紧，并在限速器轮槽和限速器绳之间形成摩擦力。轿厢上、下运行同步地带动限速器绳运动从而带动限速器轮转动。限速器是速度反应和操作安全钳的装置。当轿厢运行速度达到限定值时(一般为额定速度的115％以上)，能发出电信号并产生机械动作，以引起安全钳工作的安全装置。限速器绳应选柔性良好的钢丝绳，其绳径不小于6mm，安全系数不小于8。限速器绳由安装于底坑的张紧装置予以张紧，张紧装置的重量应使正常运行时钢丝绳在限速器绳轮的槽内不打滑，且悬挂的限速器绳不摆动。张紧装置应有上下活动的导向装置。限速器绳轮和张紧轮的节圆直径应不小于所用限速器绳直径的30倍。为了防止限速器绳断裂或过度松驰而使张紧装置丧失作用，在张紧装置上应有电气安全触点，当发生上述情况时能切断安全电路使电梯停止运行。限速器动作时，限速器对限速器绳的最大制动力应不小于300N，同时不小于安全钳动作所需提拉力的两倍。若达不到这个要求，很可能发生限速器动作时限速器绳在限速器绳轮上打滑提不动安全钳，而轿厢继续超速向下运动。为了提高制动力，没有夹绳、压绳装置的限速器绳轮应采用V型绳槽，绳槽应硬化处理。限速器必须有非自动复位的电气安全装置，在轿厢上行或下行达到动作速度以前莴时动作，使电梯主机停止运转。过去曾用过没有电气安全开关的摆锤式和离心压杆限速器现都应停止使用。限速器上调节甩块或摆锤动作幅度(也是限速器动作速度)的弹簧，在调整后必须有防止螺帽松动的措施，并予以铅封，压绳机构、电气触点触动机构等调整后，也要有防止松动的措施和明显的封记。限速器上的铭牌应标明使用的工作速度和整定的动作速度，最好还应标明限速器绳的最大张力。安全钳是由于限速器的作用而引起动作，迫使轿厢或对重装置制停在导轨上，同时切断电梯和动力电源的安全装置。安全钳则是在限速操纵下强制使轿厢停住的执行机构。根据电梯安全规程的规定，任何曳引电梯的轿厢都必须设有安全钳装置，并且规定此安全钳装置必须由限速器来操纵，禁止使用由电气、液压或气压装置来操作安全钳。当电梯底坑的下方有人通行或能进入的过道或空间时，则对重也应设有限速器安全钳装置。安全钳装置装设在轿厢架或对重架上，它由两部分组成：操纵机构和制停结构。操纵结构是一组连杆系统，限速器通过此连杆系统操纵安全钳起作；而制停机构的作用是使轿厢或对重制停，夹持在导轨上。2、冲顶保护装置——缓冲器电梯由于控制失灵、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。缓冲器的作用是当电梯运行到井道下部，因曳引钢丝绳打滑或超载等各种原因，使电梯超越底层层站继续下降，在下部限位和极限开关不起作用的情况下，设置在底坑中的轿厢缓冲器，可以减缓轿厢对底坑的冲击。同样，当轿厢超越最高层站，而上限位上极限不起作用，则对重缓冲器可减缓对重对底坑的冲击。缓冲器一般安装在底坑的缓冲器座上。若底坑下是人能进入的空间，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。缓冲器一般有弹簧和液压两种结构类型。弹簧缓冲器，是蓄能型缓冲器。因为弹簧缓冲器在受到冲击后，它将轿厢或对重的动能和势能转化为弹簧的弹性势能。由于弹簧的反力作用，使轿厢或对重得到缓冲、减速。但当弹簧压缩到极限位置后，弹簧释放缓冲过程中的弹性势能使轿厢反弹上升，撞击速度越高，反弹速度越大，并反复进行，直至弹力消失、能量耗尽，电梯才完全静止。因此弹簧缓冲器的特点是缓冲后存在回弹现象，但存在着缓冲不平稳的缺点，所以弹簧缓冲器仅适合于额定速度在lm／s以下，总行程至少等于0.135v?,且不得小于65mm，设计的静载荷为轿厢与额定载荷之和（P＋Q）（或对重质量）的2.5～4倍时达到上述规定的行程的电梯。液压缓冲器，是耗能型缓冲器，它是利用液体流动的阻尼作用，缓冲轿厢或咐重的冲击。当轿厢或对重离开缓冲器时，柱塞在复位弹簧的作用下，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，因此无回弹作用。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。所以液压缓冲器适合于任何速度的电梯。油压缓冲器的柱塞铅垂度偏差应不大于0．5％。缓冲器中心与轿厢和对重相应碰板中心的偏差应不超过20mm。同一基础上安装的两个缓冲器的顶面高差，应不超过2mm。3、急停安全保护和检修装置急停开关在轿厢顶和底坑各设一个，专为检修电梯和检查电梯时使用。但有时也安装在轿厢内，当电梯出现异常情况或紧急情况时，可按此开关，使电梯立即停止运行。但该开关应是双稳态非自动复位的、误动作不能使其释放。开关要求是红色的，并标有“停止”和“运行”的位置，若是刀闸式或拨杆式开关，应以把手或拨杆朝下为停止位置。检修运行装置包括一个运行状态转换开关、操纵运行的方向按钮和停止开关。检修转换开关应符合电气安全触点要求的双稳态开关，有防误操作的措施，开关的检修和正常运行位置要有标示，若用刀闸或拨杆开关则向下应是检修运行状态。轿厢内的检修开关应用钥匙动作，或设在有锁的控制盒中。检修运行的方向按钮应有防误动作的保护，并标明方向。有的电梯为防误动作设三个按钮，操纵时方向按钮必须与中间的按钮同时按下才有效。当轿顶以外的部位如机房、轿厢内也有检修运行装置时，必须保证轿顶的检修开关“优先”，即当轿顶检修开关处于检修运行位置时，其它地方的检修运行装置全部失效。4、端站减速和限位保护装置端站减速和限位保护装置也称防超越行程的保护装置。该保护装置主要设在井道的顶层和底层，主要防止电气控制装置失灵和损坏导致电梯撞顶和顿底事故的发生。一般是由设在井道内上下端站附近的强迫换速装置、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触动而动作。强迫换速装置是防止越程的第一道关，一般设在端站正常换速开关之后。当开关撞动时，轿厢立即强制转为低速运行。在快速电梯控制系统中有长行程极限缓速开关与短行程极限缓速开关两种，分别串联在高速和中速给定继电器线圈中。在低速电梯控制系统中，换速开关分别安装在上下两个端站，它的安装位置略滞后正常换速点，只有当电梯运行到两个端站不能正常换速时，装在轿厢上的碰铁装置，与换速开关的碰轮相接触，使开关切断高速继电器电路使其释放，电梯由高速运行换成低速，平层停车。限位开关是防越程的第二道关，是为防止电梯越程而设。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运行，电梯仍能向安全方向运行。极限开关是防越程的第三道保护。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电路，使驱动主机迅速停止运转。对交流调压调速电梯和变频调速电梯极限开关动作后，应能使驱动主机迅速停止运转，对单速或双速电梯应切断主电路或主接触器线圈电路，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。极限开关安装的位置应尽量接近端站，但必须确保与限位开关不联动，而且必须在对重(或轿厢)接触缓冲之前动作，并在缓冲器被压缩期间保持极限开关的保护作用。限位开关和极限开关必须符合电气安全触点要求，不能使用普通的行程开关和磁开关、干簧管开关等传感装置。5、门安全保护装置——层门锁闭装置的电气连锁保护及门入口的保护装置电梯正常运行的必要条件之一是，电梯层门、轿厢门必须锁闭关好。只有门关好、门锁锁钩中啮合7mm以上、电气接点方能接通，电梯才能正常运行。常见的门入口保护有接触式保护和非接触式保护。接触式保护也称为安全板。平时触板在自重的作用下，凸出轿厢门300mm左右，当门在关闭过程中触及人和物品时，触板被推入，电气微动开关动作，使电机反转，门重新打开。非接触式保护有光电式保护装置、电磁感应式保护装置和超声波监控保护装置等等。在关门过程中，当非接触式保护装置检测到在门区内有人或物欲进轿厢时，则门就重新打开，待人或物进入轿厢后再关闭。6、报警和救援装置电梯必须安装应急照明和报警装置，并由应急电源供电。低层站的电梯一般是安设警铃，警铃安装在轿顶或井道内，操作警铃的按钮应设在轿厢内操纵箱的醒目处，上有黄色的报警标志。警铃的声音要急促响亮，不会与其他声响混淆。提升高度大于30m的电梯，轿厢内与机房或值班室应有对讲装置。除了警铃和对讲装置，轿厢内也可设内部直线报警电话或与电话网连接的电话。此时轿厢内必须有清楚易懂的使用说明，告诉乘员如何使用和应拨的号码。轿厢内的应急照明必须有适当的亮度，在紧急情况时，能看清报警装置和有关的文字说明。救援装置包括曳引机的紧急手动操作装置和层门的人工开锁装置。在有层站不设门时还可在轿顶设安全窗，当两层站地坎距离超过11m时还应设井道安全门，若同井道相邻电梯轿厢间的水平距离不大于0．75m时，也可设轿厢安全门。机房内的紧急手工操作装置，应放在拿取方便的地方，盘车手轮应漆成黄色，开闸板手应漆成红色。为使操作时知道轿厢的位置，机房内必须有层站指示。若轿顶设有安全窗，安全窗的尺寸应不小于0．35×0．5m、强度应不低于轿壁的强度。窗应向外开启，但开启后不得超过轿厢的边缘。窗应有锁，在轿内要用三角钥匙才能开启，在轿外，则不用钥匙也能打开，窗开启后不用钥匙也能将其半闭和锁住，窗上应设验证锁紧状态的电气安全触点，当窗打开或未锁紧时，触点断开切断安全电路，使电梯停止运行或不能启动。井道安全门的位置应保证至上下层站地坎的距离不大于11m。要求门的高度不小于1．8m宽度不小于0．35m，门的强度不低于轿壁的强度。门不得向井道内开启，门上应有锁和电气安全触点，其要求与安全窗一样。7、断相、错相保护当供电系统因某种原因造成三相动力线的相序与原相序有所不同，就可使电梯原定的运行方向变更为相反的方向，这就要给电梯运行造成极大的危险性。同时为了保护电梯曳引电动机，防止在电源缺相下不正常运转而导致电机烧坏，在控制系统中设置‘‘断错相保护继电器”。8、控制系统的短路保护在电梯控制系统中有不同容量的熔断器进行短路保护。当然选用恰当也会起过载保护作用，但一般熔断器仅仅作为短路保护之用。9、曳引电动机的过载保护一般常用的是热继电器保护（由流入热元件的电流产生热量，使有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使控制电路断开，从而使接触器失电，主电路断开，实现电动机的过载保护）。当电机长期过载，电动机的电流大于额定电流，热继电器中的双金属片经过一定时问后变形，断开串接在安全回路中的接点，保护电机不因长期过载而烧坏。现在也有将热敏电阻埋藏在电机绕组中，当过载发热引起阻值变化，经放大器放大使微型继电器吸合，断开串接在安全回路中的触点，令电梯停止运行。10、断绳断带保护电梯的限速器钢丝绳，测速发电机的传动皮带和选层及信号反馈装置的钢带都设有断绳及断带开关。一旦发生断绳或断带情况，此开关立刻动作，可切断安全控制回路，迫使电梯停止运行。11、轿厢的超载保护为了防止电梯因超载引起种种事故，一般可将轿底做成活动轿底，轿底下设置一套利用杠杆或别的原理组成的超载装置，或设置若干支电子传感器配以电器开关来完成动作，当电达到其额定载重的110%时，电梯的超载保护装置起作用，蜂鸣器发出刺耳的响声，电梯不动，门也关不住，这时只有减少轿内重量到规定重量，蜂鸣声才停止，电梯安可使用。12、消防功能发生火灾时