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关于限速器动作速度的探讨沈阳博林特电梯有限公司 谷云松 毛鹤同 王福强摘要:本文重点阐述了关于限速器动作速度的相关标准的理解,根据标准的要求,对限速器速度设定及存在的问题进行了理论上的推理,同时,结合市场中常见的产品阐述其存在的主要问题,并提出改进措施。关键词:限速器 电气动作速度 机械动作速度限速器是电梯上关键的安全部件之一,能够判断电梯是否超速,同时又能够带动安全钳将电梯可靠制停,对电梯内的乘客起到有效的保护作用。近日,在进行电梯试验的过程中,发现限速器的电气开关触发装置并不是连续的,而是仅在圆周上有两点,能够触发开关,通过深入研究及试验发现,限速器的电气动作速度与机械动作速度,在某些情况下是不符合标准要求的。以下将从标准出发探讨上述问题。在国标GB7588-2003电梯制造与安装安全规范中有如下规定:9.9. 1 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0.8 m/s;b) 对于不可脱落滚柱式瞬时式安全钳为1 m/s;c) 对于额定速度小于或等于1 m/s 的渐进式安全钳为1. 5m/s ;d) 对于额定速度大于1 m/s 的渐进式安全钳为1.25v+0.25/v(m/s)。注:对于额定速度超过1 m/s的电梯,建议选用接近d)规定的动作速度值。在本条规定中主要是规范了限速器动作速度的下限值是1.15v,而上限是小于(不允许等于)上述规定各值。根据上述规定,我们可以计算出各种额定速度电梯的额定速度,见下表:表一:各种常见速度的限速器动作值 单位:m/s额定速度0.51.01.51.752.02.5限速器动作速度下限0.5751.151.7252.012.32.875限速器动作速度上限1.1251.52.042.332.6253.225在此标准中提到“限速器的动作应发生在速度”,这里就有一个疑问,此速度是什么速度?是机械动作速度,还是电气动作速度?本人理解,在本条中此速度应该代表机械动作速度,原因如下,其一,标准叙述的是“操纵轿厢安全钳的”,在目前的联动结构中,带动安全钳动作的就是机械动作。其二,此处标准并未提及9.9.11中电气检查的内容。综上,此处的动作速度应为机械动作速度,我们定义为Vm。由以上分析可以得出:1.15V Vm 1.25V+0.25/V(公式一)。与此同时,标准的9.9.11.1中,又有如下规定:9.9.11.1 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14.1.2规定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。在这里我们定义电气动作速度Ve。根据上述标准的规定,同时参照GB7588 标准12.6 条的规定,电梯的运行速度最大不能超过额定速度的105%,那么电气动作速度应介于1.05V与限速器机械动作速度之间,是符合标准要求的。电气动作值如下表:表二:各种常见速度的限速器电气动作值 (Ve) 单位:m/s额定速度0.51.01.51.752.02.5限速器电气动作速度0.5251.051.5751.83752.12.625但是实际情况是否如此呢?我们会发现,在市场上常用的通过甩块动作出发电气开关的限速器,因为其速度并非是实时监控的方式,仅有一点或两点能够触发电气开关。存在着电气速度滞后于机械动作速度的状况。按照GB7588 标准规定,进行限速器型式试验时,要缓慢均匀加速。在这种情况下,因为加速度比较小,限速器每旋转一周速度增加不大,试验结果肯定是开关动作速度低于机械动作速度。下面以额定速度1.75m/s,绳轮节径240mm的限速器为例来说明,在查阅了某品牌限速器的出厂设定值分别是:(见表三)表三:某限速器动作速度出厂值 单位:m/s额定速度V电气动作速度Ve下行机械动作速度Vm1.752.102.23表中值均符合上述标准的规定,但在实际电梯上,如果出现悬挂钢丝绳断裂而轿厢自由坠落的情况,限速器在轿厢的带动下其加速度值将接近重力加速度,超速开关会在何种速度动作呢?我们可以假设,在电梯速度刚好达到2.10m/s的时候,限速器的开关触发机构刚好经过开关,这时电梯正在自由下落,而在下一个开关触发机构到达开关位置时电梯的速度是多少呢?根据下列公式可计算出:Vt2 - Vo2 = 2gsS = D/2 = 0.3768 mVt的速度为3.435 m/s,已经超过了限速器机械动作速度,也就是说根本不能保证开关在机械动作之前已经把主机停止。在此情况下,即使将电气动作速度按照最小值(1.8375m/s)设定,机械动作速度按照最大值(2.33 m/s)设定,依然无法保证电气动作先于机械动作。以上数据均按照有两点触发的限速器型式考虑,市场上还有个别型号的限速器是只用一点触发的,情况就更加恶劣。在检验过程中为什么也没有发现此问题呢?经过观察发现,检验过程与现场发生的实际工况有很大的差异,我们上述计算是基于自由坠落的情况,加速度是9.8m/s2,而检验过程是缓慢均匀加速,加速度非常小,所以,实验结果都是符合要求的。对目前常见的机械式限速器,这种情况可能是普遍存在的问题,严格讲这是不符合标准要求的。为此专门查阅了相关的资料,对此问题的解释是:其之所以存在而又没有出现问题,是因为电梯在使用过程中基本没有因下行超速(坠落)而使限速器和安全钳动作过。即使出现这种动作情况,限速器上的开关只是动作晚了一点,再加上安全钳系统上还有个开关,在制动过程中肯定能把曳引机停止,至于其停止曳引机的早晚就无法知道了。即使是这样,我们还是希望此类问题引起相关厂家的技术人员的重视,开发出能够避免此危险存在的限速器产品,例如,电气动作采用实时监控的方式,这样电气动作设定值就相当准确,而且动作及时,减少因机械动作带来的风险和损害。希望上述观点能够抛砖引玉,引发各位电梯同仁对此问题的深入研究,开发出更加安全的限速器装置,进一步提升安全部件的可靠性。
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