升降機的防墜落裝置是其安全保障體系中的組件,旨在防止轎廂因意外原因(如曳引鋼絲繩斷裂、制動器失效、控制系統(tǒng)嚴重故障等)發(fā)生失控墜落事故,程度保護乘員生命安全。其主要構(gòu)成和工作原理如下:
1.部件:限速器與安全鉗
*限速器:通常安裝在機房或井道頂部。它是一個轉(zhuǎn)速感應(yīng)裝置,通過張緊輪和鋼絲繩系統(tǒng)與轎廂聯(lián)動。當轎廂運行速度超過額定速度一定比例(通常達到額定速度的115%以上)時,限速器的離心機構(gòu)或甩塊在離心力作用下動作,觸發(fā)其內(nèi)部的夾繩裝置或電氣開關(guān)。
*安全鉗:安裝在轎廂架(或?qū)χ丶埽┑撞?,緊鄰導軌。它本質(zhì)上是一個楔形或滾柱式的夾緊機構(gòu)。當限速器因而動作時:
*機械觸發(fā):限速器動作會通過與其相連的鋼絲繩(稱為限速器繩)拉動安全鉗的提拉機構(gòu)。
*提拉動作:提拉機構(gòu)帶動安全鉗內(nèi)部的楔塊或滾柱向上(或向內(nèi))運動。
*夾緊導軌:楔塊或滾柱被強行壓向?qū)к壒ぷ髅?,產(chǎn)生巨大的摩擦力,將轎廂(或?qū)χ兀├卫蔚貖A持在導軌上,迫使其停止運動。
2.觸發(fā)機制:獨立于電氣系統(tǒng)
*防墜落裝置關(guān)鍵的優(yōu)點是其觸發(fā)機制本質(zhì)上是純機械式的。限速器對速度的感知和動作,以及通過鋼絲繩對安全鉗的提拉,完全依賴物理原理(離心力、杠桿、楔形增力等),不依賴于任何電氣控制信號或電源。這意味著即使電梯完全斷電或控制系統(tǒng)崩潰,只要發(fā)生墜落,這套裝置依然能可靠動作。
3.輔助裝置與多重保險
*限速器電氣開關(guān):在限速器的機械動作之前,當速度達到額定速度的約95%時,其內(nèi)部的電氣開關(guān)會首先動作,切斷電梯的安全回路,使驅(qū)動主電機斷電、制動器抱閘。這是道防線,旨在阻止進一步發(fā)展成墜落。
*緩沖器:安裝在井道底坑。雖然其主要作用是吸收轎廂或?qū)χ匾哉K俣冗\行到底層時的沖擊能量(如平層精度誤差),但在情況下(如安全鉗未能完全制?;蛑仆>嚯x過長),緩沖器(液壓式或聚氨酯式)作為一道物理防線,通過可控的變形來吸收轎廂墜落的巨大動能,地減輕沖擊。
*上行保護裝置:針對轎廂上行失控(如對重過輕或平衡失調(diào)導致沖頂),法規(guī)也要求設(shè)置相應(yīng)的保護裝置(如夾繩器、作用于對重的安全鉗等),其觸發(fā)原理與下行防墜落類似。
4.安全測試與監(jiān)管
*防墜落裝置的有效性至關(guān)重要。法規(guī)強制要求定期(通常每年一次)進行安全鉗動作試驗(俗稱“落錘試驗”或“限速器-安全鉗聯(lián)動試驗”)。在人員監(jiān)督下,人為使轎廂在檢修速度下,驗證限速器能否準確觸發(fā)、安全鉗能否可靠夾緊導軌并使轎廂平穩(wěn)制停。緩沖器也需要定期檢查。
總結(jié):
升降機防墜落裝置的是限速器-安全鉗組成的純機械聯(lián)動系統(tǒng)。限速器是速度感知和觸發(fā)源,安全鉗是終的制停執(zhí)行機構(gòu)。其純機械特性確保了即使在電氣系統(tǒng)完全失效時也能獨立發(fā)揮作用。配合限速器的電氣開關(guān)(道防線)和井道底坑的緩沖器(防線),構(gòu)成了多重安全保障。定期的嚴格測試和法規(guī)監(jiān)管是確保這套生命線始終處于可靠狀態(tài)的關(guān)鍵。這套裝置的存在是乘客對垂直交通擁有信心的基石。
電梯(升降機)緩沖器是安裝在電梯井道底坑內(nèi)至關(guān)重要的安全裝置,其作用是在電梯轎廂或?qū)χ匾蚯闆r(如曳引鋼絲繩斷裂、控制系統(tǒng)完全失靈等)發(fā)生蹲底(超越下端站極限位置)時,吸收其巨大的動能,將其減速直至停止,從而程度地保護乘客、設(shè)備以及建筑結(jié)構(gòu)的安全。
根據(jù)其能量吸收原理的不同,電梯緩沖器主要分為兩大類:
1.蓄能型緩沖器(彈簧緩沖器)
*結(jié)構(gòu)與原理:這是常見且結(jié)構(gòu)相對簡單的一種緩沖器。其部件通常是一個或多個大直徑、高強度、經(jīng)過特殊設(shè)計(如錐形螺旋彈簧)的壓縮彈簧組,安裝在一個堅固的框架或殼體內(nèi)。當轎廂或?qū)χ刈矒艟彌_器頂板(撞擊頭)時,強大的沖擊力迫使彈簧被壓縮。彈簧在壓縮過程中,將撞擊物的動能轉(zhuǎn)化為自身的彈性勢能儲存起來。
*特點:
*反彈:這是蓄能型緩沖器顯著的特點。當彈簧被壓縮到極限后,儲存的彈性勢能會釋放,產(chǎn)生一個反向力,將撞擊物向上反彈。反彈高度必須嚴格控制在安全標準允許的范圍內(nèi)。
*適用速度:主要適用于額定速度較低的電梯(通?!?.0m/s)。因為速度越高,動能越大,所需彈簧的尺寸和壓縮行程會急劇增加,變得不切實際,且反彈力也更難控制。
*維護:結(jié)構(gòu)簡單,維護相對方便,主要是檢查彈簧是否有變形、銹蝕或斷裂。
*應(yīng)用:常見于低速貨梯、家用電梯、小型乘客電梯等。
2.耗能型緩沖器(液壓緩沖器/油壓緩沖器)
*結(jié)構(gòu)與原理:這是中高速電梯(額定速度>1.0m/s)的標準配置。其是一個充滿液壓油的油缸、一個可移動的柱塞(活塞桿)以及精心設(shè)計的節(jié)流孔(阻尼孔)。當轎廂或?qū)χ刈矒艟彌_器頂部的柱塞時,柱塞被壓入油缸內(nèi)。油缸內(nèi)的油液在高壓下通過柱塞上的節(jié)流孔(或缸體上的環(huán)形間隙)流出。油液流經(jīng)狹窄節(jié)流孔時產(chǎn)生巨大的流體阻力(粘性阻尼),將撞擊物的動能持續(xù)地轉(zhuǎn)化為熱能(耗散掉),從而實現(xiàn)平穩(wěn)、線性的減速。
*特點:
*無反彈(或反彈):這是液壓緩沖器優(yōu)勢。能量被轉(zhuǎn)化為熱量耗散掉,幾乎沒有彈性勢能儲存,因此撞擊后不會產(chǎn)生顯著的反彈。
*線性減速(近似勻減速):其設(shè)計使得在整個壓縮行程中提供的制動力相對恒定,因此減速過程更平穩(wěn)(減速度g值控制在一定范圍內(nèi)),對乘客和設(shè)備沖擊更小。
*適用速度:適用于中高速及高速電梯(1.0m/s以上直至超高速電梯)。其減速性能可以通過調(diào)整節(jié)流孔大小和油液粘度來匹配不同速度和載荷。
*維護:結(jié)構(gòu)相對復雜,需要定期檢查油位、油質(zhì)(是否泄漏、乳化、污染),密封件狀態(tài),以及柱塞表面光潔度。需要維護。
*應(yīng)用:廣泛應(yīng)用于絕大多數(shù)商業(yè)、住宅、公共建筑中的中高速乘客電梯和載貨電梯。
其他類型(補充或特殊應(yīng)用):
*聚氨酯緩沖器:屬于蓄能型的一種變體。利用聚氨酯彈性體的壓縮變形來吸收能量。具有重量輕、耐腐蝕、免維護(無需潤滑)等優(yōu)點。但其能量吸收能力和行程有限,通常僅用于速度極低(如≤0.63m/s)的小型電梯或作為液壓緩沖器的輔助緩沖墊。其反彈特性也需要考慮。
*非線性蓄能型緩沖器:一些特殊設(shè)計的彈簧緩沖器試圖通過非線性彈簧特性(如漸增剛度)來改善減速性能,但應(yīng)用不如液壓緩沖器廣泛。
總結(jié):
選擇何種類型的緩沖器主要由電梯的額定速度決定:
*低速電梯(≤1.0m/s):主要使用蓄能型(彈簧)緩沖器,結(jié)構(gòu)簡單經(jīng)濟。
*中高速電梯(>1.0m/s):必須使用耗能型(液壓)緩沖器,以確保平穩(wěn)無反彈的減速和安全。
*極低速或特殊場合:可考慮聚氨酯緩沖器。
緩沖器是電梯一道重要的機械安全防線,其選型、安裝、檢驗和維護都必須嚴格遵守國家及國際安全標準(如GB7588/EN81,ASMEA17.1等),確保在緊急情況下能可靠地發(fā)揮作用。
升降機防擠壓裝置:守護乘梯安全的“無形屏障”
升降機(電梯、自動扶梯等)作為垂直交通的工具,其運行區(qū)域(如廳門與轎門之間、梯級與圍裙板之間)存在潛在的剪切或擠壓風險。防擠壓裝置正是針對這一關(guān)鍵危險點設(shè)計的安全保護系統(tǒng),其使命是在人員或物體即將被夾住或擠壓時,及時探測并強制設(shè)備停止運行,避免嚴害事故的發(fā)生。
主要類型與工作原理:
1.光電式保護裝置(光幕/光柵):
*原理:在門區(qū)兩側(cè)(或扶梯出入口)安裝和,形成密集、平行的紅外光束“保護網(wǎng)”。
*作用:當任何光束在關(guān)門(或運行)過程中被遮擋(如乘客伸手、身體阻擋),控制系統(tǒng)立即識別為障礙物存在,瞬間發(fā)出開門指令或緊急停機命令,防止門扇或梯級繼續(xù)動作造成擠壓。
*特點:非接觸式,反應(yīng)靈敏,覆蓋范圍廣,是目前電梯門和扶梯出入口主流的防擠壓方案。
2.觸邊/安全邊緣裝置:
*原理:在門扇前邊緣或扶梯圍裙板下方安裝柔性條狀傳感器(內(nèi)部含壓力敏感元件或電容/電阻感應(yīng)層)。
*作用:當該柔性邊緣受到輕微壓力或觸碰(如乘客衣物被夾、手指觸碰),內(nèi)部傳感器動作,立即觸發(fā)設(shè)備停止或反向運行。
*特點:接觸式,對柔軟、細小物體的探測效果好,常用于自動人行道圍裙板或作為光幕的補充保護。
3.其他輔助裝置:
*超聲波/微波傳感器:探測門區(qū)內(nèi)的障礙物,作為光幕的補充或替代。
*機械式安全觸板:較早期的技術(shù),通過杠桿機構(gòu)在碰撞障礙物時觸發(fā)微動開關(guān)?,F(xiàn)在應(yīng)用較少。
*安全靴裝置:用于某些類型電梯門,在關(guān)門受阻時通過機械聯(lián)動觸發(fā)開關(guān)。
不可或缺的重要性:
*生命安全保障:直接防止乘客(尤其兒童、老人)在進出轎廂或乘坐扶梯時發(fā)生肢體被夾、擠壓的事故,是保障人身安全的關(guān)鍵防線。
*法規(guī)強制要求:國內(nèi)外電梯安全標準(如中國GB7588、歐洲EN81系列、美國ASMEA17.1等)均強制規(guī)定電梯門和自動扶梯必須配備有效、可靠的防擠壓裝置,并對其性能(如探測盲區(qū)、響應(yīng)時間、靈敏度)有嚴格測試要求。
*提升設(shè)備可用性與信心:可靠的安全裝置增強乘客對升降設(shè)備的信任感,減少因安全顧慮引發(fā)的恐慌或投訴。
總結(jié):
升降機防擠壓裝置是精密而關(guān)鍵的安全衛(wèi)士,它通過光、電、力等多種傳感技術(shù),在毫秒間識別潛在危險并果斷干預。無論是無形的光束“幕墻”還是柔韌的感應(yīng)“邊緣”,它們都在默默構(gòu)建一道至關(guān)重要的安全屏障,時刻守護著每一次乘梯的安全,是現(xiàn)代升降設(shè)備不可或缺的安全配置。其有效性和可靠性直接關(guān)系到公共安全,必須嚴格遵循規(guī)范進行設(shè)計、安裝、維護和定期檢驗。