轿厢意外移动保护装置检验要点的研究*

姚国龙 石 乐 尹 鹏 吴尚兵

宁夏特种设备检验检测院 银川 750000

0 引言

GB 7588—2003《电梯制造与安装安全规范》（以下简称规范）第一号修改单于2016年7月1日实施，其中增加了轿厢意外移动保护装置的要求，修改单实施的5年来，除已备案电梯，新安装的电梯基本上都具有这一保护功能。轿厢意外移动保护装置的结构和功能已经很完善，且制造厂家有详细的试验方法和流程，检验员只要依照方法现场观察确认即可。但是实际检验中，仍会存在概念模糊，对具体意外移动保护装置甄别不清、过度依赖试验方法、出现问题无从下手等影响检验效率的问题。本文针对此问题，在阐述轿厢意外移动保护装置的理论知识的基础上，进一步研究并总结其检验要点。

1 轿厢意外移动保护的概述

轿厢意外移动是指轿厢位置处于开锁区域且在层轿门打开的情况下，其不受控离开相应层站的移动，由于装卸载所引起的移动不包括在内。

轿厢意外移动具体要求包括在层门未被锁住且轿门未关闭的情况下，电梯驱动主机或驱动控制系统两者任意一个失去作用所引发的轿厢非指令性移动，电梯应具有相应防止该情况发生的保护装置。其中不包括挂绳、滚筒、链轮等部件[1]。并且如果电梯不具有规范提到的开门情况下的平层、再平层和预备功能，同时其制停部件是满足规范9.11.3和9.11.4的驱动主机制动器，则不需要检测轿厢的意外移动[1]。

2 电梯轿厢意外移动的原因

2.1 制动器失效

2.1.1 电气装置原因

电气装置方面首先应考虑门系统电气故障，具体包括线路短接和接触器失效。

门系统所对应电气回路出现故障，具体可分为门锁接触器出现故障和人为短接故障2种。出现此类问题有多方面原因：1）门锁电气回路负极接地失效；2）门锁电气回路搭铁造成短路；3）空气潮湿凝结水珠或是底坑进水所导致的短路现象。

其次是制动装置的控制回路出现故障，可能导致制动器在该抱闸时出现延迟或抱闸不充分。通常有3种故障类型：1）制动器控制电路的设计本身存在漏洞，非本质安全，引发制动器动作不可靠，导致事故的发生。2）控制制动器的接触器质量差，长时间工作后容易粘连或难以释放，特别是轿厢门在平层时开启，容易溜车，造成安全事故[2]。3）制动器自身安全监测装置（如监测开关）失效，不能有效监测制动器开闭闸。

2.1.2 机械装置原因

机械装置失效问题主要表现形式是相关机械部件的老化、设计不合理等。从制动摩擦的角度来看，由于长时间的机械磨损，制动闸瓦和制动轮表面存在炭化现象，物理性质发生变化，导致摩擦系数降低，可能会引发安全事故[3]。从制动预紧力的角度来看，如果制动弹簧本身设计不合理或老化，导致制动器摩擦面制动压力不足，也会导致摩擦力减小，带来安全隐患。

3 轿厢意外移动保护装置原理与结构

3.1 工作原理

发生轿厢意外移动时，轿厢意外移动保护装置能确保及时检测到电梯平层开门区域的非指令移动，且制停部件能有效动作将轿厢制停在安全距离范围内。其主要包括3个动作流程，如图1所示，过程②表示检测子系统开始工作并触发制停部件，过程③表示制停部件被触发并开始制停轿厢，过程①点表示轿厢意外移动达到最高速度点并在意外移动保护装置的作用下开始减速，直至停止。

图1 轿厢意外移动制停过程

3.2 轿厢意外移动保护装置结构组成

3.2.1 检测子系统

轿厢意外移动保护装置(以下简称UCMP)的检测子系统主要作用是在轿厢意外移动时能检测到该动作，并通过信号传输将该动作情况发送至控制系统，确保控制系统能及时获知并作出反应。主要由相关检测传感器、电子电路和接触器等组成。检测子系统是由光电传感器和控制柜内的电子电路组成；或是由电子安全电路和平层感应器组成[4]。

常见检测装置有3类，1）轿厢位置检测开关；2）用于检测轿厢平层区域内位置和速度信息的井道位置传感器或绝对编码器；3）检测上述类似参数的电子限速器装置，该种类型很少见。

3.2.2 制停子系统

意外移动保护装置的制停子系统主要功能是响应相关制停命令，制动装置动作制停轿厢，确保意外移动不继续进行。

常见的制停部件也有3类，1）最常见的作用在驱动主机上的制动器，作用位置有曳引轮、曳引轮轴，如永磁同步曳引机制动器；2）作用在轿厢或对重上的制停部件，包括（双向）安全钳等；3）作用在曳引绳上的制动器，如蜗轮蜗杆电梯意外移动所采用的夹绳器作为意外移动保护装置的制停部件。需要注意的是，由于蜗轮蜗杆驱动主机的抱闸装置是作用在高速轴上，而不是曳引轮，故蜗轮蜗杆驱动主机制动器不能被用于轿厢意外移动保护。

3.2.3 自监测子系统

意外移动保护装置的自监测子系统主要作用是在电梯正常运行时，每隔一段时间监测其相关制停部件是否处于正常的工作状态。其主要监测2方面的安全状况，对制动器机械部件是否能正确提起以及释放和对相关制动能力的验证。根据不同电梯所采用的验证形式的不同，可以分为3种类型。1）只验证制动力，其监测周期要不大于24 h；2）两方面都验证，监测周期要不大于15 d；3）仅验证机械部件提起和释放的，则在每次维护保养时进行[5]。

图2列举了一种自监测类型，其由安装在驱动主机上的微动开关和控制电路组成。

图2 制动器开关

4 UCMP的检验及注意事项

4.1 检验方法

4.1.1 检规要求

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》明确规定了轿厢意外移动保护装置的检验方法。具体包括要检查相关型式试验证书、合格证、意外移动铭牌及厂家提供试验方法是否匹配，试验时轿厢所处的位置及制停距离的要求。

其中，铭牌上的技术参数应该完整，适应相应电梯相关性能参数，包括系统质量、额定载重量、轿厢减速度等。完整意外移动装置的铭牌应标明；3个子系统的铭牌，则不作具体要求。

4.1.2 通用检验方法

通用检验方法包括以下几个步骤：

1）测试检测子系统的功能 对于不同厂家的电梯，应根据具体的型式与测试人员沟通，设计不同的测试方案。

2）测试制停子系统的功能 应查阅意外移动型式试验证书，根据其规定的试验速度，使轿厢空载，通过厂家提供的方法进行试验，试验应满足在轿厢达到最大允许速度时有效制停。

3）完成制停子系统测试功能后，测量并计算制停距离。

4）测试自监测系统的功能 应根据厂家提供的试验方法，动作制动器动作开关。试验后，应有相应的故障代码，查阅故障代码表确认。

如厂家没有提供意外移动保护装置的试验方法，且意外移动是由驱动主机上的制动器保护的，可按下述方案试验：

1）正常状态下，将轿厢呼到次顶层平层位置，保持层轿门处于打开状态。

2）检验人员现场观察，由维保单位测试人员手动松闸并保持，观察轿厢是否会向上移动，若移动，当超过一定距离时，控制体统是否能够自动断开制动器的供电，此项可根据不同电梯的配置型式，查阅相关故障代码来确定。

4.1.3 蜗轮蜗杆驱动主机

对于蜗轮蜗杆驱动主机，其大多是通过夹绳器来进行意外移动保护的，由于此时上行超速保护通常也是采用夹绳器作为制停部件，因此，如采用夹绳器，应注意观察夹绳器铭牌上是否同时包含上行超速保护和轿厢意外移动相关信息，或是有2个相关铭牌。动作试验步骤为：将轿厢停靠在中间层平层区域，保持厅轿门开启，由操作人员手动松闸，此时轿厢会产生非指令位移，意外移动检测子系统就会检测到该状态，从而触发夹绳器进行制动，使得轿厢停止。当然，有少数蜗轮蜗杆是通过夹轮器作为制停部件的，试验原理是类似的。

4.1.4 永磁同步驱动主机

永磁同步驱动主机制动器通常是主制动、上行超速保护制动、意外移动保护装置制动功能于一体，其试验方法不同厂家各有不同。有通过操作器设定参数，电梯控制系统自动运行内部程序，模拟意外移动，报故障代码，并显示意外移动的距离。有在厅轿门关闭时，通过控制柜处的插件模拟厅轿门锁触点断开，以型式试验证书规定的试验速度运行电梯，触发保护装置，同样也会显示相应故障码。检验员只需测量或查阅意外移动距离，比对故障码是否和操作手册中的一致，即可判定是否符合检验标准。

4.1.5 对机械装置正确提起（或释放）的验证

电梯正常运行，在停止前，人为使一边制动器制动臂保持打开状态，待电梯停止后观察系统是否检测到故障，并验证故障码。每一组制动臂单独试验验证。

4.1.6 对制动力的验证

自监测子系统是永磁同步驱动主机特有的功能，因其意外移动的制动是由驱动主机、主制动实现，因此其对制动器的要求也会更高，需要设置自监测来确保制动器的状态良好。自监测是对电梯制动能力的常态化验证，且不同型号的电梯试验方法各有不同。有些是通过设定参数改变曳引机输出力矩，观察轿厢移动状况来判定，通常是施加一较大力矩，有些是测量制停距离判定制动力矩。

如采用增大力矩的方式，通常是由控制系统和速度测量控制装置共同实现。电梯正常平层状态下，封闭内外呼信号，通过修改控制系统参数，加大曳引机力矩，通过速度检测装置查看电梯是否产生位移，如果有则表明制动力不符，电梯会停止运行，并输出故障代码。模拟自监测失效时，电梯状态应能防止再次启动，并关闭厅轿门，故障锁定。

4.1.7 试验速度下的允许移动距离验证试验

如图3所示，轿厢意外移动保护装置的动作过程由以下几个方面组成：1）检测子系统的反应过程；2）控制系统的反应过程；3）制停子系统的反应过程；4）制停过程。

图3 轿厢意外移动制停过程

OA为意外移动后，检测子系统被触发前；A为检测子系统触发；AB为检测子系统的反应时间；B为控制系统收到信号，开始处理；BC为控制系统的反应时间；C为制停子系统被触发；CD为制停子系统的反应时间；D为制停子系统开始工作；DE为制停子系统作用后的制停距离；E为轿厢完全停止。其中AE段即是所要测量的制停距离。

测量方法主要有2种，1）专用仪器法 轿厢空载以规定速度上行，切断制动器回路，触发保护装置，从而制停轿厢，过程中通过仪器采集信号和速度数据信息，计算制停距离；2）标记法 轿厢空载停靠在行程上部，选1个部件做标记确定为参考点，轿厢驶离标记点，以规定速度上行，在参考点处制停，测量标记距离参考点距离即为移动距离。

4.2 厂家实例检验流程

常见的莫拉克系统意外移动试验方法：

1）轿厢空载停在次顶层平层位置，关闭厅轿门，将电梯处于检修状态。

2）操作器先设置F3-11为0.25 m/s，再设置F-8为17，此时功能界面应显示E88。

3）拆除门锁回路插件，电动检修上行。

4）电梯离开门区，触发制停，报故障码E65。

5）测量厅轿门地坎距离是否满足要求。

6）故障复位。

4.3 注意事项

4.3.1 资料审查

根据GB 7588—2003《电梯制造与安装安全规范》，检验时应该注意轿厢意外移动质量证明书的型号应该与型式试验证书中的一致，实际检验中经常发现厂家提供的型式试验证书只是制停部件的型号，容易错把制停部件证书当作整个意外移动的证书。

4.3.2 铭牌验证

由于各个电梯的生产配置和安装要求不同，导致轿厢意外移动铭牌标识的张贴位置有所不同，控制柜上、主机制动器上、夹绳器上。检验时要注意区分。如果整个保护装置是作为一个整体的系统进行型式试验，应检查完整的轿厢意外移动保护铭牌，如分别对各个子系统单独进行型式试验，则要根据其适用范围确定是否匹配，并分别查看子系统和完整系统的型式试验报告。检验时还应注意机房张贴的试验方法是否与电梯相适应。

4.3.3 关于检测子系统

检测子系统要单独验证，模拟试验轿厢意外移动时，检测其电气装置是否动作，能否切断安全回路。

4.3.4 关于冗余制动器

仔细核对冗余制动器型式试验报告是否与电梯相适应，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》第8.3（2）分项的要求也是仅仅针对冗余制动器的电梯，即永磁同步驱动主机、蜗轮蜗杆驱动主机意外移动保护制停部件不属于驱动主机制动器，检验时应注意区分。

5 总结

轿厢意外移动保护装置是保障电梯安全的重要组件，本文从原理、事故分析、检验及注意事项分别对其进行了较为详细的探讨，特别是着重论述了各个组成部分的检验方法。