樊云磊
南京市特种设备安全监督检验研究院 江苏省南京市 210002
摘要:电梯轿厢在开锁区域内且开门的情况下发生意外移动，可能对不做防备的轿厢出人口处乘客造成剪切、挤压等事故，导致这些事故发生的主要原因是制动器故障、驱动系统失效和操作人员的失误等;为此,GB7588—2003《电梯制造与安装安全规范》第1号修改单中加入了“轿厢意外移动保护装置”的相关内容。文章分析了轿厢意外移动保护装置的设置问题，着重对部分失效案例进行分析，并提出相关性建议以供参考。
关键词:电梯;轿厢意外保护装置;UCMP
1 UCMP的设置
GB7588—2003《电梯制造与安装安全规范》第1号修改单（以下简称1号修改单）规定，UCMP系统由检测子系统(如果有)、制动器自监测子系统(如果有)和制停子系统构成。为此，可以把曳引式电梯分成三类:有齿轮曳引机电梯、无齿轮曳引机电梯(带开门情况下的平层、再平层和预备操作功能）、无齿轮曳引机电梯(不带开门情况下的平层、再平层和预备操作功能)。分别对其是否需要进行轿厢意外移动的检测分析如下:
1)有齿轮曳引机(工作制动器作用在高速轴）电梯，由于其制动器作用在高速轴上，制停部件不符合9.11.4（该装置的制停部件应作用在：a、轿厢；或b、对重；或c、钢丝绳系统（悬挂绳或补偿绳）；或d、曳引轮；或e、只有两个支撑的曳引轮轴上。该装置的制停部件，或保持轿厢停止的装置可与用于下列功能的装置共用：-- 下行超速保护；-- 上行超速保护。该装置用于上行和下行方向的制停部件可以不同。）的要求,应设置:检测子系统+制停子系统(非工作制动器)；
2）无齿轮曳引机电梯(带开门情况下的平层、再平层和预备操作功能），必须要设置:检测子系统+制停子系统(具有自监测）；
3）无齿轮曳引机电梯(不带开门情况下的平层、再平层和预备操作功能），如果其制停部件符合9.11.3（在没有电梯正常运行时控制速度或减速、制停轿厢或保持停止状态的部件参与的情况下，该装置应能达到规定的要求，除非这些部件存在内部的冗余且自监测正常工作。在使用驱动主机制动器的情况下，自监测包括对机械装置正确提起（或释放）的验证和（或）对制动力的验证。对于采用对机械装置正确提起（或释放）验证和对制动力验证的，制动力自监测的周期不应大于15天；对于仅采用对机械装置正确提起（或释放）验证的，则在定期维护保养时应检测制动力；对于仅采用对制动力验证的，则制动力自监测周期不应大于24小时。如果检测到失效，应关闭轿门和层门，并防止电梯的正常启动。对于自监测，应进行型式试验。）和9.11.4（同上）的驱动主机制动器,即制动器有自监测功能并通过型式试验，且制动器的作用在曳引轮或只有两个支撑的曳引轮轴上，不需要检测轿厢的意外移动，此时需要配置:制停子系统(具有自监测)。
什么情况下需要进行开门情况下的平层、再平层和预备操作？提前开门平层是为了提髙电梯的运行效率，属于自选功能，标准对此没有要求，很多高速电梯可能会配备该功能。而对于开门再平层问题则需要考虑到轿厢的平层保持精度是否符合要求；由于轿厢在装卸过程中轿厢侧钢丝绳的伸长和缩短、轿厢侧绳头弹簧的刚度以及减震用橡胶变化等必然会引起平层精度的变化，进而可能会引起装卸困难，故为了保持平层的精度需要进行开门情况下的再平层。修改单中12.12对平层的准确度及平层保持精度作了如下规定:“轿厢的平层准确度应为±10mm。平层保持精度应为±20mm，如果装卸载时超出±20mm,应校正到土10mm以内”。修改单中对平层保持精度有明确的量化指标，对于开门再平层功能是否需要配置，检验过程中需要对以下几点把关：
1)查看销售合同，是否配置提前开门或再平层功能；
2)查看电气原理图纸(轿门和厅门锁回路是否有旁路或桥接开关)，查看轿厢是否新增用来再平层的位置感应器；
3)轿厢在首层站装载110%载荷，检查平层保持精度。如果平层保持精度超过±20mm，必须配备再平层功能。
2 失效案例分析
2.1隔磁板与平层感应器安装缺陷
1号修改单第12.12对轿厢的平层保持精度规定“平层保持精度应为±20mm,如果装卸载时超出±20mm,应校正到±10mm以内”。
查看某失效案例：轿顶平层感应开关及井道隔磁板的安装位置，发现隔磁板的长度与平层感应器不匹配，隔磁板的上下端面与上、下平层感应开关的光电触点距离超过50mm(见图la)。而正常隔磁板与平层感应器的安装方案如图lb所示，隔磁板的上下端面与上、下平层感应开关的光电触点距离应不大于20mm。如果电梯的平层精度符合±10mm要求，按照图lb的安装方式，当轿厢因为装载导致平层保持精度超过±20mm,隔磁板必然会脱开上、下平层感应器开关中其中一个(此时上再平层和下再平层在隔磁板内），此时电梯启动进行开门再平层。
不仅如此，隔磁板长度的不匹配也会影响到“检测到意外移动时轿厢离开层站的距离”参数,“检测到意外移动时轿厢离开层站的距离”值越大，轿厢最终制停离开层站的距离值H就越大(H=检测到意外移动时轿厢离开层站的距离+检测子系统和制停子系统响应时间产生的滑移值+制停子系统制停滑移值)。当然，也会造成其他参数变化如“所预期的轿厢减速前的最高速度Vmax”变大,如图2所示S1越大必然导致Vmax增大，最终可能导致检测子系统与制停子系统不能有效响应。
（a）隔磁板与平层感应器不匹配 （b)正确的安装方案
图1隔磁板与平层感应器安装
图2预期的轿厢减速前最髙速度Vmax
2.2第二轿门锁电气触点（轿门关闭验证开关）安装缺陷
本失效案例的电梯为有齿轮曳引机载货电梯，依据1号修改单的要求必须装设轿厢意外移动检测装置(UCMP)，其UCMP系统构成有:检测子系统+制停子系统(夹绳器)。主要工作原理:用独立的轿门关闭验证开关(不被提前开门和开门再平层电路短接的安全开关)来检测轿门的关闭状态，用光电开
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关和逻辑处理电路检测轿厢是否离开开锁区域，只有检测到轿门开着且轿厢离开开锁区域时触发夹绳器动作制停轿厢。本案例中电梯施工单位正是对独立的轿门关闭验证开关理解错误导致上述缺陷,把第二轿门锁回路直接接到轿门锁电气触点，使得轿门锁电气触点脱离安全回路。其电气原理如图3所示，第二轿门锁回路与Kl1常开、K10常开、K12常闭线路，以及K15常开线路并联后串联到夹绳器触发回路中，K15安全继电器由系统触发(只有当电梯到达门区后，K15继电器失电，此时UCMP保护启动。在非门区K15闭合导致第二轿门锁回路直接被K15短接，本例中缺陷正是由于在非门区时轿门锁电气触点被短接失效）。正确的做法是轿门增加一副电气触点(可以是低压触点），如图4矩形框所示，该触点独立于原有的门锁回路，因此在随行电缆中需要增加2条线，采集额外的轿门闭合信号，用于防止轿门锁触点意外断开导致夹绳器误动作。
图3第二轿门锁和夹绳器触发回路
图4第二轿门锁电气开关
3结束语
本文依据GB7588—2003的1号修改单的要求，对曳引式电梯的UCMP的设置及两个失效案例原因进行了分析。由于UCMP在我国电梯制造及设计的应用刚刚起步，所以对标准的某些条款理解可能还存有差异，特别地，可能会在如何界定是否需要进行开门再平层产生较大争议。总之，UCMP可以有效防止在轿门未关闭情况下的轿厢意外移动，保护了乘客的安全。当然，由于对安全概念的理解是相对的，因此也就有了对标准使用范围的规定。
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论文作者:樊云磊
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/26
标签：电梯论文; 子系统论文; 门锁论文; 触点论文; 曳引机论文; 意外论文; 精度论文; 《防护工程》2018年第32期论文;