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关于曳引电梯的剪切事故分析

所谓剪切事故是指:电梯厅门或厅轿门打开乘客上下梯时,电梯走梯而产生的剪切式伤害,简称“开门走梯卡人”。

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一、曳引式电梯发生剪切事故的原因

1.       制动器失效,造成开门走梯

由曳引式电梯工作原理可知,曳引式电梯的轿厢和对重都是悬挂在钢丝绳上,钢丝绳是绕在曳引轮上的,轿厢的运动是由钢丝绳和曳引轮之间的摩擦力来驱动的。电梯的正常使用或停止状态下,电梯的制动都是由机电式制动器(抱闸)来实现的;抱闸不仅是电梯运行的工作部件,也是电梯安全的核心部件。电梯电气安全系统(安全开关和安全回路)的安全指令最终的执行者也是抱闸,其也是电梯安全的最后一道保障。抱闸一旦失去作用,钢丝绳两端的重量难以平衡,二者就会产生运动趋势,即便是曳引机停止,电梯也会产生不受控制的运动,出现溜梯现象,易产生开门走梯。

若开门走梯发生在乘客上下梯时会发生剪切伤害,而且电梯会加速上升或下落,出现电梯冲顶或蹲底。

2.       曳引能力不足,钢丝绳打滑,造成开门走梯

由曳引式电梯的工作原理可知,曳引式电梯是靠钢丝绳和曳引轮之间的摩擦力来驱动轿厢运动的。但是,随着电梯运行时间的增加,影响钢丝绳与曳引轮之间的摩擦力的因素(当量摩擦因素、轿厢质量的变化、提升高度和补偿绳质量、钢丝绳在曳引轮上的包角、曳引轮槽和切口角、电梯的速度和控制系统的加速)的不断变化(包括一些意外情况),电梯的曳引能力也在不断地变化,钢丝绳两侧的重力差超过曳引力的大小的时候,钢丝绳就会和曳引轮发生相对滑动,产生溜梯现象,造成开门走梯。

3.       电梯超载溜车,造成开门走梯

因轿厢超载开关故障,电梯超载溜车,酿成剪切事故。

4.       电气回路异常,造成开门走梯

电梯在正常运行过程中是由电气安全回路来避免开门走梯,当电梯厅、轿门打开时,厅门和轿门的常闭安全开关打开,安全回路断电,控制系统就会发出指令,命令电梯立刻停止运行,电梯失速,抱闸动作,电梯停止。简而言之电梯有开门停梯功能。一旦安全回路出现异常,如厅、轿门安全开关被短接或者安全开关误接地等,厅门或轿门虽然打开,但是安全回是通路,轿厢接到召唤信号就会正常运动,形成开门走车,触发剪切事故。

以上是曳引式电梯容易引起剪切事故的四种情况,其中前三种情况属于轿厢意外移动(轿厢未按照电梯控制系统指令进行移动),厅轿门正常开关情况下的多种原因引发的电梯溜梯现象。尽管原因不尽相同但是这三种情况的表现都是轿厢的意外移动引发的开门走梯,而第四种是厅轿门出现异常引发的开门走梯。因此,曳引式电梯的防剪切保护所要实现的目的就是避免这两种情况的发生。

二、曳引式电梯防剪切保护的方案

1.        基于安全钳的机电混合式电梯防剪切保护方案

该方案的原理是在轿厢上安装双向安全钳和电磁式移动检测装置,控制系统增加轿厢意外移动信号识别功能,限速器增加电磁式自动动作装置;轿厢在停车时出现意外滑梯现象,轿厢上的电磁式移动检测装置检测到轿厢意外移动,把信号反馈给控制系统,控制系统识别出信号发出限速器动作的指令,限速器提拉安全钳,轿厢被锁在导轨上,形成对电梯滑梯的保护。

2.        基于夹绳器的机电混合式电梯防剪切保护方案

该方案的原理是在轿厢上安装电磁式移动检测装置,控制系统增加轿厢意外移动信号识别功能,夹绳器增加电磁式自动动作装置;轿厢在停车状态下出现意外滑梯现象,轿厢上的电磁式移动检测装置检测到轿厢意外移动把信号反馈给控制系统,控制系统识别出信号发出夹绳器动作的指令,夹绳器动作,轿厢被锁住,形成对电梯滑梯的保护。

3.        基于轿厢平层区机械锁定的电梯防剪切保护方案

该方案的原理是,在轿厢上安装由轿厢门机带动的曲柄滑块式的机械锁销装置及电气验证安全开关(串联在安全回路里),每层的导轨上增设与之匹配的机械挡杆,这两者相互配合保证电梯在平层区轿门打开时轿厢被锁定无法移动(只能在平层区内移动),只有轿门闭合时才可以解锁移动。保证电梯在平层区轿门打开时不会走梯,无论是正常走梯还是溜梯。

4.       基于外开式轿门的电梯防剪切保护方案(望岳家用电梯特有方案)

该方案的原理是,在轿厢上安装外开铰链式或门轴式轿门,当轿门打开时,轿门向轿厢外侧开出,轿门转动进入到厅门洞口区域,如果此时轿厢发生上下移动,轿门起到机械档杆作用,使得轿厢被限制在厅门洞口上下高度范围内,无法移动,只有轿门关闭时轿厢才可以移动。保证电梯在平层区轿门打开时不会走梯,无论是正常走梯还是溜梯。

 

前三种方案均需外加保护装置,或依靠电控系统配合实现电梯防剪切保护,其保护可靠性依赖保护装置的可靠性。当保护装置失效或故障时会失去保护作用,同时可能带来其它故障。保护装置本身需要定期维护和检修,增加维保负担及费用。

基于外开式轿门的电梯防剪切保护方案,实现起来最简单,不需要增设任何保护装置,不依赖任何电控系统和外加装置,完全消除了电梯剪切事故发生的可能性。

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