施工升降机失电状态平层措施研究

卢兰兰，何 明，温雪兵，张 淼LU Lan-lan, HE Ming, WEN Xue-bing, ZHANG Miao（.廊坊凯博建设机械科技有限公司，河北 廊坊 06500；.中国建筑科学研究院 建筑机械化研究分院，河北 廊坊 065000）

施工升降机失电状态平层措施研究

卢兰兰1，何 明2，温雪兵2，张 淼2
LU Lan-lan, HE Ming, WEN Xue-bing, ZHANG Miao
（1.廊坊凯博建设机械科技有限公司，河北 廊坊 065001；2.中国建筑科学研究院 建筑机械化研究分院，河北 廊坊 065000）

[摘 要]针对在正常供电突然中断时，施工升降机处于失电状态的情况下，根据不同工况下运行的施工升降机，研究相应的解决方案。

[关键词]施工升降机；UPS技术；手动下放；平层

高层铁塔、烟囱和各类电塔在役施工升降机随使用时间增长，遇到的各类问题也逐步体现，其中最令操作者头疼的就是施工升降机供电中断。一般情况下，异形施工升降机都备有两套供电系统，在运行中突然失电切换到备用电源即可。但不排除在特殊情况下备用电源也处于断电状态，如此时施工升降机正处于高空作业，需要一套相应的措施，将施工人员安全运送至地面或安全平台。以下针对在正常供电突然中断时，施工升降机处于失电状态的情况下，根据不同工况下运行的施工升降机，研究相应的解决方案。

1 备用电源方案

这里所说的备用电源，和施工升降机可自由切换的备用供电电源不同，而是UPS不间断电源。UPS技术最早使用在微型电子产品上，最为常见的是电脑UPS电源。目前UPS技术在民用电梯上的应用已经较为普及，但在施工升降机上使用却较为少见，这主要是因为施工升降机和民用电梯处于两种完全不同的工况。

由于一般民用电梯的运行方案是由曳引机驱动，是一个定滑轮式结构。由钢丝绳带动轿厢和配重上下运行。配重重量一般为电梯空载重量加上额定载荷0.4～0.5倍重量，整机功率较小，电梯在供电中断情况下，要求UPS能提供足以让电梯向省力方向（根据载荷和配重布置）向上或向下运行至最近楼层，一般是3～5m，最大也不会超过10m；而一般施工升降机载重量大，并且很少设置配重，整机功率较大，而且层间距离（烟囱或电力铁塔用）一般在40m左右，有的超高层烟囱或其他超高层建筑用施工升降机层间距离超过50m。因此在UPS电容量要求上，施工升降机要远大于民用电梯。

因为施工升降机的使用环境相对民用电梯来说恶劣很多，也不像民用电梯都配置了机房，从目前我们在役的配备UPS不间断电源的施工升降机反馈的信息来看，施工升降机UPS方案除了技术上要求比较高之外，还需考虑空间限制及其他多方面参数的匹配，使用成本相对较高。正是由于施工升降机使用条件的限制，使得UPS技术方案在实际使用中并不常见。目前这种方案使用较多的地方是施工升降机相对运行行程较小、速度慢、载荷轻的设备上。

2 手动下放方案

施工升降机手动下放方案使用机械摩擦的原理，通过手动操作，将施工升降机下放至作业面下方最近的安全平台。这种施工升降机在断电状态下的处理方案几乎适用于所有齿轮齿条式施工升降机，其操作方式也比较简单。以三传动的施工升降机驱动机构为例，如断电状态下需要将主机从高空下放至地面，只需安装操作说明将其中两个驱动单元的刹车完全打开，再通过控制第三个驱动单元的制动器来平衡主机自重，控制吊笼下降即可。手动下放方案不仅可以用在作业中断电的情况下，也适用于在施工升降机故障无法正常运行的情况下。

这种操作方式要求操作人员必须站在吊笼顶部作业，优点是当人处于轿顶时视野广阔，能较好控制主机的下放速度。但是当施工升降机处于能见度较低的环境下，或者作业人员因为受限空间恐高而不敢站在笼顶位置时，就需要设计一套特殊的专用手动释放装置，将施工升降机下放至下方最近平层处。

以烟囱检修专用施工升降机为例，如遇到供电中断情况（电厂断电情况虽属罕见，但并不排除存在的可能性），由于烟囱内部照明系统的断电会导致人体视觉冲击，如此时处于吊笼顶部操作，视觉适应可能需要很长时间，而且烟囱应急照明也不足以让人看清周围事物。如果此时操作人员能在吊笼内操作施工升降机下行至安全平台，除了安全方面的外在因素，施工升降机内的应急照明也会增加人员的内在安全感。

断电状态下在吊笼内部操作施工升降机下放需要解决的最大难题是下放速度控制，因为吊笼内不像在吊笼顶部视野开阔，对于相对速度的判断也不会太准确，稍有不慎下放过快，防坠落安全器就会动作，只能等待供电正常后施工升降机上行安全器复位。根据驱动单元的工作原理，研制一套新型的手动释放装置，在减速机端部增加一套匀速旋转装置，通过调整匀速器的工作参数，将手动下放时的速度调整在施工升降机正常下行速度和防坠落安全器的动作速度之间，从而使施工升降机正常下行时不受匀速器影响，手动下放时匀速器正常工作而防坠落安全器不会动作。

2.1 手动释放装置结构简述

手动释放装置是一种施工升降机匀速下放装置，由匀速器和释放机构两部分组成。

释放机构包括手柄、拉线、顶板和限位碰块（图1），顶板一端与施工升降机制动器的摩擦盘顶触连接，顶板的另一端连接拉线，拉线中部由支架径向定位，拉线的另一端与拉杆铰接在角形连接板的直角部位，连杆的另一端与手柄的中部通过铰轴铰接在角形连接板的另一角部，手柄根部的旋转轨迹上设有一固定于地面层站的限位碰块。释放机构操作端设置在吊笼内部。

图1 手动释放机构简图

匀速器（图2）与施工升降机驱动电动机输出端上的减速器连接，匀速器的外壳通过轴承连接在减速器的输出轴上，外壳内有一与减速器的输出轴键连接的轴套，轴套的两外侧连接有两个对称的蝶簧，两蝶簧外侧连接有一对摩擦片，摩擦片与外壳之间留有平行间隙，且为制动摩擦接触关系，外壳的端部由紧固件连接有罩盖。

图2 匀速器结构图

2.2 手动释放装置的工作原理

施工升降机操作人员在吊笼内向下搬动手柄，通过拉线将顶板的一段拉动，顶板的另一端将顶起制动器的摩擦盘，从而将制动器释放，失去制动后吊笼在自重的作用下将下行。当吊笼在到达地面层站时，手动释放装置将碰到该装置相对应的限位碰块，从而将手柄复位，制动器重新闭合，吊笼制停。

当吊笼在手动释放过程中速度达到设定值时，匀速器将起作用，使吊笼的速度不再增加，保持在匀速状态，直到不再搬动手柄，制动器重新制动时止。匀速器安装在减速器轴上，正常工作时，匀速器随吊笼吊笼运行处于随动状态，当吊笼运行速度达到匀速器限定的参数时，在离心力的作用下摩擦片将与外壳接触产生制动力，限制吊笼运行速度增大，使吊笼在匀速器设定的速度下运行。匀速器设定的速度可通过调节蝶簧来控制大小。在施工升降机做坠落实验时，将定制的定位器装入匀速器中，定位器将限制摩擦片运动，使其无法与外壳接触，此时匀速器将不起作用，保证坠落试验正常进行。坠落试验结束后，施工升降机正常工作时应将卡爪取出。

2.3 手动释放装置的试用效果

手动释放装置是应用在施工升降机上的一种安全保护装置，是当施工升降机出现供电故障，驱动机构无法工作时，将施工升降机的主机部分（吊笼）按照设定的速度匀速下放到地面或停层处，从而防止人员被困。根据试验条件要求，在施工升降机运行至高空后断电，操作手动释放装置能将施工升降机平稳下放至平层或地面围栏位置。

3 结 语

使用UPS备用电源或者吊笼手动释放装置都是为施工升降机安全施工而设计的人性化技术方案，目的是摆脱在施工升降机故障状态时人员只能沿电梯导轨爬行至地面的困境，也能在极大程度上缓解人员因被困施工升降机而产生的恐慌心理。手动释放装置是一种纯机械式结构，其安全性和可靠性较高，使用较为普及。随着电气化技术的不断进步，UPS技术将得到很大的发展，未来使用前景广阔。

[参考文献]

[1] 何 明，田国承，何劝云，等．mini施工升降机设计及应用[J].建筑机械化，2010，(6)：46-48.

(编辑 贾泽辉）

［中图分类号］TH211+.6

［文献标识码］B

［文章编号］1001-1366(2015)05-0041-03

［收稿日期］2015-03-06

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