电梯基础知识5 电梯的安全系统.docx
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电梯基础知识5电梯的安全系统
5电梯的安全系统
Safetysystemoflift
为了保证电梯运行安全、可靠,电梯上设置了许多电气、机械安全保护装置。
只要这些安全装置能够正常、有效地起到各自应有的作用,就一定能保证电梯和乘客的绝对安全,做到万无一失。
Toensurelifttooperatesafelyandreliably,electricalandmechanicalsafetydevicesaremountedonlift.Goodfunctionofthesesafetydeviceswillguaranteethesafetyofliftandpassengers.
电梯应有的安全措施:
Necessarysafetydevicesinclude:
1)超速保护装置(限速器、安全钳);
Overspeedprotectiondevice,suchasoverspeedgovernor,safetygear;
2)供电系统断、错相保护(只对交流电梯有效);
Powercut-off,phase-reverseprotection,onlyapplicabletoAClift;
3)底坑撞底缓冲器装置(油压缓冲器、弹簧缓冲器);
Bufferinpit,suchasoilbuffer,springbuffer;
4)超越井道上、下极限工作位置时的保护装置(上、下终端极限);
Protectiondeviceforupperandlowerfinallimitinwell,suchasupper/lowerfinal(terminal)limit;
5)层门联锁与轿门电气联锁装置;
Landingdoorinterlockandcardoorelectricalinterlock;
6)井道底坑有通道时,对重应有防止超速或断绳下落的装置(对重侧限速器、安全钳);
Counterweighshouldbeequippedwithdevicewhichpreventsoverspeedorrupturedropeprecipitation,suchasoverspeedgovernorandsafetygear;
7)停电或电气系统故障时应有轿厢慢速移动的救援措施(紧急救援设备);
Rescuemeasures(emergencyrescuedevice)shouldbeprovidedforcartomoveslowlyincaseofpowerofforelectricalfailure;
8)各类电气安全保护装置(电梯门口的光电开关等);
Variouselectricalsafetyprotectiondevices(electro-opticalswitchlocatedatentrancetolandingdoor);
5-1电梯的安全链
Liftsafetychain
将电梯的所有安全部件串在一起形成的安全回路俗称为电梯的安全链。
图5-1为蒂森TCM电梯的安全链,图5-2为奥的斯SPEC60电梯的安全链。
Safetychainisreferredtoassafetycircuitconnectedbyallsafetyparts.Infigure5-1isshownsafetychainofThyssenTCMlift;infigure5-2safetychainofOtisSPEC60.
5-2限速器
Overspeedgovernor
5-2-1限速器功能
Overspeedgovernorfunction
限速器是检测轿厢超速的装
置,在电梯正常运行时它不
起作用,当电梯运行速度超
过其额定速度并达到一定值
(即限速器动作速度)时,
它就操纵电气开关打开急停
回路,使电动机停转并且制
动器制动,在此同时或稍后,
它将操纵安全钳动作,使轿
厢夹持在导轨上,迫使轿厢
停下来。
所以限速器总是和
安全钳连用的,限速器是在
电梯超速并达到临界值时起
检测及操纵作用,而安全钳
则是在限速器操纵下强制使
轿厢停住的执行机构。
Asadevicetotestcaroverspeed,overspeedgovernordoesnotfunctionduringliftnormaloperation.Itwilloperateelectricalswitchtoopenemergencycircuit,makingmotorstopandengagingbrake.Simultaneouslyorshortly,overspeedgovernorwilloperatesafetytoactivate,forcingcartostopbyretainingitonguiderails.Therefore,overspeedgovernorisalwaysusedtogetherwithsafetygear;theformerwilltestandoperatewhenliftrunsatoverspeedandreacheslimitvalue,whilethelatterwillforcecartostopunderthemanipulationofoverspeedgovernor.
由于电梯速度不同,通过限速器使电梯停止的操作程序也有所不同,当电梯额定速度<1.0m/s时,允许在限速器动作操纵安全钳的同时打开急停回路(即限速器动作1和2同时发生,见图5-3)当电梯额定速度超过1m/s时,限速器应首先打开急停回路(即动作1)超速在额定速度的115%以下使电梯急停。
如果此动作未能使电梯减速,并且超速达到规定值时,则限速器直接操纵安全钳(即动作2)使轿厢夹持在导轨上。
Differentliftspeedresultsindifferentoperationprocedureforcartostopthroughoverspeedgovernor.Forliftswithratedspeedoflessthan1.0m/s,itispermissibletoopenemergencycircuitwhileoperatingsafetygear(overspeedgovernor’saction1and2occursimultaneously,asshowninfigure5-3).Forliftswithratedofabove1m/s,overspeedgovernorshouldopenemergencycircuitopensfirst,i.e.action1occursoccurs,makingliftexecuteemergencystopifliftspeedexceedsratedspeedbutbelow115%ratedspeed.Ifsuchactionfailstodecelerateliftandspeedlimitvalueisreached,overspeedgovernorwilldirectlyoperatesafetygear,i.e.action2occurs,leavingcarretainedonrails.
5-2-2限速器种类及工作原理
Overspeedgovernortypesandmechanism
任何限速器本身都包括三个机械部分,其一是反映电梯运行速度的转动部分;其二是当电梯运行速度达到限速器动作速度时,根据离心力原理将限速器绳夹紧的机械自锁部分。
限速器应保证仅在电梯超速下降时起作用,故有安装方向性,绝对不允许装错;其三是限速器钢丝绳下部张紧装置部分。
Anyoverspeedgovernorconsistsofthreemechanicalparts:
rotatingparttoreflectliftspeed;mechanicalself-lockingpartwhichwillclutchoverspeedgovernorropewhenliftspeedreachesthethresholdwhichactivatesoverspeedgovernor.Overspeedgovernorcanonlylguaranteetofunctionwhenliftismovingdownwardsatoverspeed,thereforedirectionshouldbeconsideredwhenitisinstalledandwronginstallationisnotallowed;tensiondevicepartisbelowoverspeedgovernorrope.
限速器按其动作原理可分为摆锤式和离心式两种。
离心式结构的限速器又可分为垂直轴转动型和水平轴转动型两种。
目前常用的大多为后者。
Overspeedgovernorisclassifiedintopendularandcentrifugaltypesaccordingtoitsmechanism.
Centrifugaloverspeedgovernorisclassifiedintoverticalrotatingandhorizontalrotatingtypes.Currently,theformerisfrequentlyused.
5-2-2-1离心式限速器
Centrifugaloverspeedgovernor
图5-4为这种限速器的典型结构。
它的动作原理是,两个绕各自轴转动的甩块由杠杆连接在一起,以保证同步运动。
甩块由螺旋弹簧固定。
限速器绳轮在垂直平面内转动,如果轿厢速度超过额定速度预定值时,甩块因离心力的作用向外甩开,使超速开关动作,从而切断电梯的控制回路,使制动器失电抱闸。
如果轿厢速度进一步增大,甩块进一步向外甩开,并撞击锁栓,松开摆动钳块。
正常情况下,摆动钳块由锁栓拴住,与限速器绳间保持一定的间隙。
当摆动钳块松开后,钳块下落,将限速器绳夹持在固定钳块上。
固定钳块由压紧弹簧压紧,压紧弹簧可利用调节螺栓进行调节。
此时,绳钳夹紧了限速器绳,从而使安全钳动作。
当钳块夹紧限速器绳使安全钳动作时,限速器绳不应有明显的损坏或变形。
Infigure5-4isshownthetypicalstructureofthisoverspeedgovernor.Itsmechanismisasfollows:
twoindependentlyrotatingflyweightsareconnectedbylevertoensuresynchronousmovement.Flyweightsarefixedbyspiralsprings.Overspeedgovernorsheaveisrotatinginverticalsuface;ifcarspeedexceedsratedspeed,flyweightwillflyoutwards,enablingoverspeedswitchtoactivate,cuttingoffcontrolcircuitandmakingbrakeengage.Flyweightwillflyoutwardsfurther,bumpingboltanddisengagingswingingjawifcarspeedisincreasedfurther.Innormalcondition,swingingjawisboltedbylockpin,keepingspecificdistancefromoverspeedgovernorrope.Afterswingingjawisdisengaged,jawwillprecipitate,clutchingoverspeedropeonfixedjaw.Fixedjawiscompressedbypressspringwhichcanbeadjustedbymeansofadjustingbolts.Whenropeclipclutchesoverspeedgovernorrope,enablingsafetygeartoactivate,noobviousdamageordeformationshouldbefoundonoverspeedgovernorrope.
5-2-2-2离心式锤型限速器
Centrifugalhammeroverspeedgovernor
离心式锤型限速器示意图见图5-5,其工作原理为:
当轿厢超速下降时,限速器轮在限速器绳与其绳槽间的摩擦力的作用下,转速加快。
因而离心锤所受到的离心力相应地也随之增大,并使离心锤绕着销轴转动,重心外移。
当离心力增大到一定值时,离心锤上的内凸子将和锤罩上的外凸子相啮合,使锤罩带动偏心叉一起向着轿厢下降方向转动。
当转动到偏心叉中的压绳舌与限速器绳接触时,根据自锁原理,压绳舌将限速器掣停,进而带动安全钳动作将轿厢夹持于导轨上。
Infigure5-5isshownthecentrifugalhammeroverspeedgovernorwhosemechanismisasdescribedasfollows.Whencarismovingdownwardsatoverspeed,overspeedpulleywillaccelerateundertheinfluenceofthefrictionbetweenoverspeedropeandgroove.Therefore,centrifugalappliedoncentrifugalhammerisincreasedaccordingly,enablingcentrifugalhammertorotatearoundpinshaftandmovinggravityoutwards.Whencentrifugalincreasestoacertainvalue,innercamoncentrifugalhammerwillengagewithoutercamonhammercover;hammercaoverwilldrivedeflectingforktomoveinthedirectiontowardswhichcardecelerates.Whenpressropetagcontactsoverspeedgovernorrope,theformerwillstopoverspeedgovernor,drivingsafetygeartoretaincaronguiderails.
5-2-2-3立轴式球型限速器
Verticallyaxialballoverspeedgovernor
立轴式球型限速器示意图见图5-6。
其工作原理为:
限速器绳带动限速器旋转,并将其运动传给一对锥齿轮,使其立轴带动一对飞球转动。
随着限速器转速的提高,飞球所产生的离心力不断增加。
飞球在克服调节弹簧及结构自重沿立轴向下分力的基础上,不断抬高位置。
在飞球抬高位置的过程中,杠杆相应地上提,当提到一定位置时,钩子就与偏心块(或楔
块)脱离。
在偏心块(或楔块)自重和一定的附加重量的作用下,根据自锁原理,使随着电梯一起下降的限速器绳掣停,从而促使安全钳动作,将轿厢夹持在导轨上。
限速器轮直径至少是限速器绳直径的30倍。
锤型限速器一般被用在梯速v≤1.0m/s
的低速电梯上,v>1.0m/s的快速梯常选用离心式限速器,
高梯选用球型限速器。
Infigure5-6isshowntandingaxialballoverspeedgovernor,whosemechanismisasfollows:
overspeedgovernorropedrivesoverspeedgovernortorotate,passingontoapairofconepulleys,enablingverticalshafttodriveapairofflyballs.Withspeedofoverspeedgovernorincreasing,centrifugalproducedbyflyballwillincrease.Thepositionofflyballwillbeelevatedaslongasitovercomesadjustingspringsandpartialforceofselfweightalongverticalshaft.Withflyingballs’positionelevated,leverwilldosoaccordingly;whenreachingacertainposition,anchoranddeflectingfiller(orwedge)willfly.Undertheinfluenceofdeflectingfiller(orwedge)selfweightandotheradditionalweight,overspeedgovernorropemovingdownwardswithliftwillbestopped,enablingsafetygeartoactivateandretainingcaronrails.
Diameterofoverspeedgovernorpulleyshouldbeatleast30timesasthatofoverspeedgovernorrope.
Hammeroverspeedgovernorisgenerallyusedinliftwithspeedof1.0m/sorless;whilecentrifugaloverspeedgovernorinliftwithspeedofmorethan1m/s,balloverspeedgovernorinhigh-speedlift.
限速器的动作速度与轿厢速度的关系一般按表5-1进行调整。
Intable1isshowntherelationbetweenspeedofoverspeedgovernorandthatofcar.
表5-1Table1
轿厢额定速度m/s
Ratedspeedofcar
限速器动作速度(最大值)m/s
Speedwhichactivatesoverspeedgovernor(max.)
0.5
0.75
1.00
1.50
1.75
2.00
2.25
3.00
0.85
1.05
1.40
1.98
2.26
2.55
3.13
3.70
5-2-4限速器的安装位置
Mountingpositionofoverspeedgovernor
限速器通常安装在电梯机房或隔离层的地面,它的平面位置一般在电梯轿厢的左后角或右前角处。
如图5-7所示。
限速器绳的张紧轮安装在电梯底坑,限速器绳绕经限速器轮和张紧轮形成一个封闭的环路,其两端通过绳头连接架安装在轿厢架上,与操纵安全钳的杠杆系统相连。
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一定的摩擦力。
轿厢上、下运动时同步带动限速器绳运动从而带动限速器轮转动。
Overspeedgovernorisgenerallymountedonthefloorofmachineroomorofisolatingsection.Fromplanview,itisinrearleftcornerorfrontrightcorner,asshowninfigure5-7.
Tensionpulleyofoverspeedgovernorismountedinpit;overspeedropetravelsaroundoverspeedpulleyandtentionpulley,forminganenclosedcircuit.Bothsidesofropearemountedoncarframeviaropeheadconnectingsupportandconnectedwithleversystemwhichmanipulatessafetygear.
Tensionpulleyweightkeepsoverspeedropetensioned,producingfrictionbetweenoverspeedgovernorgrooveandrope.Carmovingupwardsanddownwardswillsnychronizeoverspeedgovernorrope,enablingoverspeedgovernorpulleytorotate.
5-3安全钳
Safetygear
安全钳是在限速器的操纵下,使电梯轿厢紧急制动,夹持在导轨上的一种安全装置。
任何曳引电梯的轿厢都必须设有安全钳装置,安全钳装置必须由限速器来操纵,在轿厢达到限速器动作时,甚至在钢丝绳断裂的情况下,安全钳应能保证使满载轿厢掣停在导轨上,并能保持静止状态。
安全钳装置只有在电梯超速下行时才起保护作用。
只有将被掣停在导轨上的轿厢向上提起时方有可能使安全钳复位。
Safetygearisasafetydevicethatwillretaincaronrailsafterbeingjerked
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