电梯检验中对重越程的计算及分析
2022-11-24刘辉陈力
刘辉,陈力
(广州特种机电设备检测研究院,广东 广州 511400)
对重越程是当轿厢位于顶层端站平层位置时,对重撞板与其缓冲器之间垂直距离。当电梯安装完毕后,轿厢底部与其缓冲器距离是固定不变的,但在使用过程中由于钢丝绳伸长,导致对重与其缓冲器之间的距离是经常变化的。当对重越程较小时,极限开关不能在对重接触缓冲器之前起作用,严重时当轿厢位于顶层端站平层位置时,对重已经接触缓冲器导致验证柱塞复位电气安全装置动作,影响电梯的正常运行;当对重越程过大时,可能造成轿厢冲顶或对重架脱轨的严重事故,因此对重越程对于电梯的安全运行有着重要的作用。
1 安全技术规范规定
对重越程存在最大值与最小值,在此区间范围内电梯运行是安全的。TSG T7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则—曳引电梯与强制驱动电梯》(含第1号修改单和第2号修改单)直接涉及对重越程的主要有以下检验项目。
(1)检规中涉及对重越程最小值的主要是:3.10井道上下两端应当装设极限开关,该开关在轿厢或者对重(如果有)接触缓冲器前起作用。
(2)检规中涉及对重越程最大值的主要是:3.2(1)当对重完全压在缓冲器上时,应当同时满足以下要求:①轿厢导轨提供不小于0.1+0.035v2(m)的进一步制导行程;②轿顶可以站人的最高面积的水平面与位于轿厢投影部分井道顶最低部件的水平面之间的自由垂直距离不小于1.0+0.035v2(m);③井道顶的最低部件与轿顶设备的最高部件之间的间距(不包括导靴、钢丝绳附件等)不小于0.3+0.035v2(m),与导靴或者滚轮、曳引绳附件、垂直滑动门的横梁或部件的最高部分之间的间距不小0.1+0.035v2(m);④轿顶上方有一个不小于0.5m×0.6m×0.8m的空间(任意平面朝下即可)。3.10极限开关在缓冲器被压缩期间保持其动作状态。3.15(5)对重缓冲器附近应当设置永久性的明显标识,标明当轿厢位于顶层端站平层位置时,对重装置撞板与其缓冲器顶面间的最大允许垂直距离;并且该垂直距离不超过最大允许值。
2 对重越程的计算
(1)对重越程最小值计算。当轿厢位于上端站平层位置时,轿厢极限撞板与极限开关之间的距离为D,如图1所示。根据检规3.10要求,对重撞板在接触缓冲器之前,轿厢的极限撞板须先动作极限开关。对重越程最小值hmin=D(1)。
(2)对重越程最大值计算。假设轿厢导轨上端与导靴实测值为H1;轿顶站人最高面积与井道最低部件间实测值为H2;井道顶最低部件与轿顶设备最高部件间实测值为H3;井道顶最低部件与导靴、滚轮等部件间的实测值为H4;当轿厢位于上端站平层位置时,极限撞板的实测长度为L,如图1所示。
当轿厢位于顶层端站平层位置时,对重撞板与缓冲器距离为HCW,对重缓冲器压缩行程为SCW,如图2所示。hmaxi(i=1,2,3,4,5)为Hi(i=1,2,3,4)和极限撞板对应条件下可取值的对重越程。对重越程最大值为hmax,电梯运行速度为v,根据检规3.2(1)项要求,得出:
图2 轿厢位于顶层端站时底坑对重示意图
hmax为hmaxi(i=1,2,3,4,5)中的最小值,同时也要注意验证在取该值的情况下也要满足检规3.1(4)和3.2(2)的要求。
3 对重越程计算实例及分析
(1)某曳引式电梯额定速度为1.50m/s,轿厢和对重缓冲器的压缩行程均为0.18m。轿厢上端站平层时,轿厢极限撞板与极限开关之间的距离为0.10m,对重与缓冲器顶面间距为0.18m,轿厢导轨上端部与导靴间实测值为1.69m,轿顶站人最高面积与井道顶最低部件间实测值为2.20m,井道顶部最低部件与轿顶设备最高部件间实测值为1.66m,井道顶最低部件与导靴、滚轮等部件间的实测值为1.20m。轿厢下端站平层时,轿厢与缓冲器顶面的间距为0.19m,对重导轨的制导行程为0.65m。轿厢极限撞板的长度为2.00m。安装单位现场标注对重最大越程为400mm。通过式(1)得出:对重越程最小值hmin=100mm;
将上述数据带入式(2)~(6)得出结果如表1所示。
表1 hmaxi(i=1,2,3,4,5)计算结果表
如仅根据表1结果,hmax可以取840mm,安装单位现场标注对重最大越程为400mm也未超过840mm。但此时我们还需要进一步验证检规3.2(2)项的要求,当轿厢完全压在缓冲器上时,对重导轨有不小于0.1+0.035v2(m)的进一步制导行程。因对重与缓冲器顶面实测间距为0.18m,当对重越程最大取400mm时,对重架将在导轨上提升了0.22m,将导致对重导轨的制导行程由原来的0.65m减少为0.43m。由于轿厢底部与其缓冲器距离是固定不变的,此时当轿厢完全压缩缓冲器,对重导轨的制停距离仅为0.06m,不满足0.18m最低要求。因此只有当对重越程最大值取280mm时,对重架在导轨上提升了0.10m,此时对重导轨的制导行程由原来的0.65m减少为0.55m,对重导轨制停距离刚好满足0.18m的最低要求。由以上分析得出:
对重越程最大值hmax=280mm。
(2)对重越程最大值在某些特殊情况下通过计算可以取值较大,例如某些复式建筑中。考虑到对重蹲底缓冲器时救援的安全,建议对重越程最大值不可过高,避免打开层门时相关人员跌落井道的风险。ASME A17.3-2020《已有电梯和自动扶梯安全规范》中2.4.3(b)规定:在任何情况下,底坑对重最大越程距离不超过914mm。
(3)《电梯监督检验规程》(国质检锅[2002]1号)的电梯监督检验内容要求与方法7.4中要求轿厢在两端站平层位置时,轿厢、对重的撞板与缓冲器顶面间的距离:耗能型缓冲器应为150~400mm;蓄能缓冲器应为200~350mm。其在2010年4月1日起已被废止,但在此之前安装的电梯基本以此作为对重越程范围的标识。检验时发现有维保人员在对重下方加装过多或过高补偿墩,以此满足最大值不超过400mm或350mm的要求,如图3、图4所示。虽然这样可以满足对重越程最大值的要求,但也同时提高了对重架在导轨的上的高度,使对重导轨的制导行程减少,对重架存在脱轨的风险。对于这些电梯,建议检验人员进行定期检验时可对这些电梯的对重越程范围重新计算并做出永久性的明显标识。
图3 对重下方加装多个补偿墩
(4)电梯设备在进行对重架更换的时候,如果其规格与原本的不一致,特别是高度发生了变化,那么必然导致对重导轨的制停距离产生变化,需要重新计算对重越程范围。类似的情况还有更换不同规格的轿厢、缓冲器、极限开关位置的调整或其撞板长度的改变,电梯运行速度的改变等,都需重新进行对重越程范围的计算。
4 结语
对重越程表示在一定的取值范围内电梯可以安全运行,除了标记当轿厢位于顶层端站平层位置时的最大允许垂直距离,还应该标记对重越程的最小值,方便维保和检验人员进行检查。当一些部件或参数的改变影响对重越程取值范围时,应重新进行计算,保障电梯设备的安全运行。