电梯轿厢意外移动保护装置的应用

罗礼森

(广州特种机电设备检测研究院,广东 广州 510800)

电梯轿厢意外移动保护装置的应用

罗礼森

(广州特种机电设备检测研究院,广东 广州 510800)

简要介绍了轿厢意外移动(UCM)的定义,以及相关标准的技术要求,重点分析了电梯轿厢意外移动保护装置(UCMP)的常用应用组合.

电梯;轿厢;UCMP;研究

电梯轿厢意外移动保护装置(UCMP)作为GB7588-2003国家标准第1号修改单的重要组成部分,在国际上已是通行的行业标准.2000年,美国机械工程师学会(ASME)出版ASME A17.1-2000《Safety Code for Elevators and Escalators》已提出UCMP的要求,该标准的后续版本ASME A17.1-2013中保留了该项要求.2009年,欧洲标准化委员会发布了EN 81-1:1998/A3:2009《Safety rules for the construction and installation of lifts Part 1:Electric lifts》,同样提出了电梯轿厢意外移动保护的要求.

中国国家标准化管理委员会于2015年7月16日正式公布了GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》的1号修改单.它参考了欧洲电梯标准EN 81-20:2014,译名为《电梯制造与安装安全规范第20部分:用于运送乘客和货物的电梯》,提出了电梯轿厢意外移动保护的要求,并于2016年7月1日起实施.

因此,2016年7月以后UCMP装置开始在新制造的电梯上广泛采用.由于UCMP装置在国内为首次采用,在应用、检测等方面有必要进行更加深入的解读和研究.本文分析了典型的UCMP常用应用组合,重点从UCMP的标准要求进行分析探讨,为各类型UCMP的设计、研究及检测提供一定的借鉴.

1 GB7588-2003国家标准第1号修改单中的UCMP增加内容

1.1 UCM的定义

轿厢意外移动(unintended car movement)在1号修改单中给出了定义:在开锁区域内且开门状态下,轿厢无指令离开层站的移动,不包含装卸载引起的移动.

1.2 GB7588-2003国家标准第1号修改单中关于UCMP增加的内容

(1)新增9.11项,轿厢意外移动保护装置的几种规定;

(2)新增12.12项关于轿厢平层准确度的要求;

(3)新增15.17项关于轿厢意外移动保护装置的完整系统或子系统上的铭牌设置规定;

(4)新增16.1.3的h)项;

(5)在附录A表A1中增加关于轿厢意外移动的两项内容;

(6)新增附录D2的O)项;

(7)在E2的b)后增加一项;

(8)新增附录F8有关轿厢意外移动保护装置的型式试验要求.

2 典型的UCMP常用应用组合

2.1 UCMP的典型系统组成

典型的UCMP系统组成由三部分组成:检测子系统、自监测子系统、制停子系统,如图1所示.

2.2 UCMP标准分析及常用应用组合

2016年7月以后,所有新制造的电梯都应配置轿厢意外移动保护装置,但同时满足下述三个条件时,所配置的轿厢意外移动保护装置可以不具有检测意外移动的功能,但制动器和自监测系统还需要通过型式试验认证:

(1)不具备开门运行或类似功能的电梯;

(2)采用制动器直接作用于曳引轮或曳引轮轴的驱动主机;

(3)制动器存在冗余并带有自监测功能.

在1号修改单第9.11.1条中,有下列描述:

"不具有符合14.2.1.2的开门情况下的平层、再平层和预备操作的电梯,并且其制停部件是符合9.11.3和9.11.4的驱动主机制动器,不需要检测轿厢的意外移动."

图1 典型UCMP系统组成

在这一条款中,指出如果电梯没有"制动再平层"和"提前开门平层"功能,同时满足制动器是冗余设计的,作用位置符合要求,是不需要检测轿厢意外移动的,也就是说,在上述条件满足的前提下,不存在"开门状态下轿厢移动"的风险.

接下来再分析轿厢意外移动保护装置的执行要求,即标准第9.11.3条中的描述.从该条款可以清晰的解读出,符合第12.4.2条要求的驱动主机的制动器是可以作为轿厢意外移动保护装置最终的执行元件使用的.目前国内的电梯市场中,相当一部分的厂家都采用驱动主机制动器作为执行元件.采用这一方式的优势也是显而易见的,在技术上稍加改进,无需增加复杂部件,结构变化小,成本较低.

但需要注意的是,采用驱动主机制动器的方式仅从满足标准的角度出发是可行的,但对轿厢意外移动的保护是不充分的.如果驱动主机制动器因某些原因出现阻滞现象,即使系统检测到制动器没有正确释放,控制系统没有运行指令输出,也极易出现轿厢向上或向下移动的情况.另一方面,如果曳引力失效,使用驱动主机制动器进行保护显然无法达到安全的目的.

当然,安全的概念是相对的,因此也就有了对标准适用范围的规定.正如标准第9.11.1条的表述:在层门未被锁住且轿门未关闭的情况下,由于轿厢安全运行所依赖的驱动主机或驱动控制系统的任何一元件失效引起轿厢离开层站的意外移动,电梯应具有防止该移动或使移动停止的装置.曳引轮、滚筒、链轮和悬挂绳、链条的失效除外.需要指出的是,曳引能力的失效属于曳引轮的失效范围.

实际上这种不安全的状况通过其它的方式是可以避免的,如标准9.11.4条中的表述.也即是说,若采用的制停部件作用在轿厢、对重或钢丝绳上,那么这种保护就比较全面.

综合上面的解读,可以得出如表1所示的UCMP常用应用组合.

3 结语

TSG T7001-2009 第2号修改单于2017年10月1日实施.而它所依据的标准来源,无论是ASME A17.1-2013,还是EN 81-20:2014,抑或者是GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》国家标准第1号修改单,仍然存在一些保护的"盲区",具体如表2所示.

这也是UCMP以后需要改进的方面,但总体来说,UCMP装置在电梯上的应用是有进步.此外,通过以上分析,可以得出结论:制停部件作用在轿厢、对重或钢丝绳上的符合标准的UCMP应用组合, 是一种保护比较全面的组合.采用这种组合的UCMP保护范围宽,容错能力强,是一种比较理想的电梯轿厢意外移动保护方式.

表1 UCMP常用应用组合

表2 UCMP作用及标准保护的"盲区"

[1]ASME A17.1-2013.Safety Code for Elevators and Escalators[S],2013.

[2]EN 81-1:1998/A3:2009.Safety rules for the construction and installation of lifts Part 1: Electric lifts[S],2009.

[3]GB 7588-2003.《电梯制造与安装安全规范》国家标准第1号修改单[S],2015.

[4]BS EN 81-20:2014.Safety rules for the construction and installation of lifts-Lifts for the transport of persons and goods. Part 20:Passenger and goods passenger lifts[S],2014.

[5]张传基,邓明旭.电梯轿厢意外移动的系统保护模式[J].中国特种设备安全,2017(33),5:14-18.

[6]佘昆,代清友.关于轿厢意外移动保护系统检测电路的探讨[J].机电工程技术,2014(43),8:127-129.

[7]王文钦.轿厢意外移动保护的一种实现方式[J].中国特种设备安全,2014,7:61-63.

[8]林芳建.制动器作为轿厢意外移动保护装置制停部件合理性的探讨[J].质量技术监督研究,2017,3:17-19.

[9]TSG T7001-2009.《电梯监督检验和定期检验规则--曳引与强制驱动电梯》(2013年第1次修改)第2号修改单[S],2017.

TU857

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1671-0711(2017)11(上)-0139-03