电梯失速下降箱内救生装置研究

王建中

摘 要：近几年电梯安全事故在全国各地的频繁发生，人们开始注重起电梯装置的安全性。频发的电梯事故给人们的生命财产安全带来了巨大的威胁，即使电梯的整体安全设备现已得普遍配备，但是电梯内部尚缺乏保护人体安全的装置。本文对电梯内部安装能在失速下降时起作用的救生安全装置进行研究，重点探讨安全装置的机械以及控制方面，保证此装置在电梯出现故障而失速下降时可以进行缓冲，维护乘客安全。

关键词：电梯；失速下降；救生装置

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.199

作为高层建筑物配备设施的电梯设备被广泛出现在人们的日常生活中，给予人们生活上的便利，然而同时产生危害人们安全的隐患。高层建筑物对电梯的控制系统以及性能要求提高的同时，更要求其有更先进、可靠的安全防护系统。本文探討了在对电梯控制系统以及性能改进的基础上，安置电梯失速下降箱内救生装置，期望能够降低电梯安全事故中的风险。

1 电梯失速下降箱内救生装置的结构及原理

（1）救生装置结构研究。对于电梯缺少相应安全救生设施的情况，需要进行电梯失速下降救生装置的研究。为达到电梯失速下降时能够保证乘客安全、减少损失的目的，此装置进行了以下设计：在电梯设置外轿厢以及内轿厢，在外轿厢两侧壁下部都安装锁止楔槽，其中配备锁止楔；内轿厢配备传动装置、吊梁、底板以及顶板，其中传动装置置于顶板之上，吊梁设于内轿厢两侧，分别和底板、顶板相连，底板由上底板、弹簧以及下底板构成，上底板、弹簧以及下底板依次相连。此装置配备有两个锁止楔槽和两个锁止楔，在L形吊梁上的上端顶板备有固定孔，上底板两侧备有凸沿，下端侧板的段部备有固定槽。此装置通过外轿厢与内轿厢互相巧妙的配合，可以有效保护电梯失速下降时的乘客的安全，提升电梯安全性能。

（2）缓冲装置。电梯设备的安全性和人们的生命健康安全关系重大，为确保电梯应用的安全性，在配备基础结构装置的同时还要配备例如安全钳、缓冲器、限速器等保护装置。制动力不足、制动器失效、曳引钢丝绳断裂、减速器齿轮啮合无效、驱动主轴断裂、曳引力不足、控制失灵等原因都会导致电梯在运行过程中出现失速、超速、坠落等安全事故，所以有效、可靠的安全保护设备必不可少。

作为电梯的最后安全保护设置，缓冲器能够在所有安全装置失效后把电梯吸收的能量耗尽，减缓电梯的下降，确保人员安全。缓冲器会当电梯因为曳引力不足、制动失灵或者控制失灵等原因出现轿厢或对重蹲底的情况时，吸收对重或者轿厢的动能，给予最后的保护，确保电梯结构以及乘客的安全。例如弹簧缓冲器即为使用广泛使用在交通工具、机械中的弹性好、疲劳强度高、直径较大、支撑力强的热轧弹簧钢的电梯缓冲器。

（3）传感器设备。传感器选用用于测量电梯速度的速度传感器和测量电梯加速度的加速度传感器。速度传感器是使用编码器发出的脉冲直接得到速度信息，即为将测量对象和光电编码器同轴相连，光电编码器会由于测量对象的转动而发出脉冲信号，然后单片机控制系统对输送过来的信号处理，最终得出速度。加速度传感器是可以感受加速度同时能将其转变成可用输出信号的一种传感装置。

2 救生装置工作原理

传动装置会在电梯出现事故而失速下降或者上升的时候快速反应开始旋转，然后让传动装置上方围绕的钢索向下方伸长，进而放出开始由弹簧进行支撑的上地板，此时弹簧进行支持、缓冲作用，增加冲量发生改变的时间，以此减少电梯出现冲顶或者坠亡事故的可能性，降低电梯事故对电梯结构以及乘客带来的损伤。

当电梯在其运行过程中因为出现制动失灵、曳引力不足或者制动失灵等问题而发生高空失速下降时，电梯及其内部乘客是作为整体同时进行自由落体运动。根据MV2-MV1=F⊿t质点系动量定理，如果在电梯触及地面的时刻，冲量在短时间内发生极大变化，就会导致蹲底事故，即为在电梯控制系统全部失效的状况下，电梯的轿厢将超出第一层平行位置而向下运动，直到蹲到位于底坑的缓冲器上才停止的情况。所以当电梯出现高空失速下降情况时，要尽可能增加其在减速过程中的缓冲时间。因此为延长冲量发生改变的时间就要使用缓冲作用。电椅失速下降箱内救生装置就是使用速度传感器会对加速度的改变产生快速反应，缩回锁止楔，直到脱离底板，进而弹簧装置发挥其缓冲功能，最终避免电梯失速时发生蹲底事件而伤害电梯乘客。此救生装置作为防护电梯失速下降的安全装置，结构巧妙，利用内外轿厢的互相合作，可以明显避免电梯内乘员伤亡，显著提升了电梯的安全性，保证乘员生命健康安全。

3 电梯失速下降箱内救生装置设计优点

电梯失速下降箱内救生装置设计优点主要为：（1）拥有传统电梯所具备的全部功能，并且其特有的救生装置使之额外具有应对紧急情况的自救功能；（2）具有实用创新性，自动、便捷并有较强的可操控性；（3）此装置具有较强的载荷能力，同时效率高、反应快速，具有迅速保护能力，能够避免群死群伤；（4）相比直压式电梯地坑缓冲装置，此装置缓冲行程大、缓冲性能好，且结构简单、投资成本小、生产工艺简单，并且缓冲平稳、着陆安全、保养维修容易、对传统电梯底坑改装简单，具有很强的社会推广意义。

4 结语

快速的城市化导致电梯的大范围、广泛使用的同时，带来了频繁的电梯安全问题。当今社会中必不可少的需要应用到电梯，为确保人们日常生活的质量与水平就必须确保电梯的安全运行。所以，人们必须注重对电梯结构和机械装置的研究，积极优化、改善电梯的安全保护装置。以内外轿厢相互协作，兼具信号采集、机械装置、电动控制的电梯失速下降的箱内救生装置可以在发生电梯失速坠落时快速反应，便捷高效、操控性强，可有效保证乘员生命安全，具有较广的社会推广意义。

参考文献：

[1]沈强.电梯的机械结构及其相关问题分析[J].科技创新与应用，2013（23）：122.

[2]左华贞.电梯事故原因和有效预防措施探讨[J].中国高新技术企业，2012（05）：92-94.endprint