浅谈电梯UCMP装置制停距离计算论文_李波,曾航

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摘要:由于科技的飞速发展,近年来高层建筑越来越多,电梯也慢慢的进入人们的视野,由于近年来电梯安全问题时有发生,其中由于电梯意外移动引起的剪切死亡事故更是屡见不鲜,为了提高安全性国家对电梯标准GB7588-2003进行了修改即“GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》第1号修改单”。该修改单中重点强调了轿厢意外移动保护装置这一方面,并要求各大电梯生产厂商按照修改单内容增加轿厢意外移动保护装置,以提高电梯安全性。

关键词:电梯;轿厢意外移动保护;制停距离;计算

1 UCMP的意义

轿厢意外移动保护(Unintended Car Movement Protection)简称UCMP。其目的是防止乘客在进出电梯轿厢时受到轿厢意外移动造成的伤害。造成伤害主要是由于动力输出及制动控制方面的原因和系统控制方面的原因。所以UCMP系统就是电梯处于平层位置层门打开状态时,如果电梯出现意外移动,UCMP安全装置会立即启动保护,停止电梯运行,UCMP控制系统由检测装置、控制电路和制停部件组成。其中检测装置追加在平层检测开关之上,与平层开关使用同一检测板,独立的控制电路通过制动器制停曳引系统。于是在“GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》第1号修改单”中开始引入UCMP装置以防止该类故障的发生。

2 UCMP的系统组成

轿厢意外移动保护系统的系统组成主要是分为三个部分:制停子系统;检测子系统;自监测子系统.

(1)制停子系统:按作用的位置不同可分为以下三种

①作用于悬挂绳或补偿绳系统上的制停部件:夹绳器

②作用于轿厢或对重上的制停部件:安全钳、双向安全钳、夹轨器。

③作用于曳引轮或只有两个支撑的曳引轮轴上的制停部件:块式盘式钳盘式鼓式制动器

(2)检测子系统:标准要求在电梯门没有关闭的前提下,最迟在轿厢离开开锁区域时,应由符合标准要求的电气安全装置检测到轿厢的意外移动。所以,检测子系统应当是一个电气安全装置或者有几个电气安全装置组成,一般来说,该系统的功能是检出轿厢意外移动的状态,并对触发和制停子系统发出制停指令。

(3)自监测子系统:在使用驱动主机制动器的情况下,自检测包括对机械装置的正确提起的检验和对制动器的验证。

3 UCMP制停距离的依据

UCMP主要依据是“GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》第1号修改单”中9.11.5 该装置应在下列距离内制停轿厢(见图):

(1)与检测到轿厢意外移动的层站的距离不大于1.20 m;

(2)层门地坎与轿厢护脚板最低部分之间的垂直距离不大于0.20 m;

(3)按5.2.1.2设置井道围壁时,轿厢地坎与面对轿厢入口的井道壁最低部件之间的距离不大于0.20 m;

(4)轿厢地坎与层门门楣之间或层门地坎与轿厢门楣之间的垂直距离不小于1.00 m。

轿厢载有不超过100%额定载重量的任何载荷,在平层位置从静止开始移动的情况下,均应满足上述值。

由此依据可以得出在厅门护脚板和轿门护脚板满足要求的情况下且层门高度按国标要求最小值2m。轿厢上行和下行最大意外移动距离是1m

4 UCMP装置制停距离计算

(1)自然加速度,轿厢意外移动是因为一些制停装置的失灵而使重力引起的速度,所以首先计算这个自然加速度,自然加速度使用牛顿第二定律公式(a=F/m)计算,最小质量工况一般情况下考虑的提升高度小,钢丝绳质量小,而最大质量工况一般情况下考虑的提升高度大,钢丝绳质量大,但此时往往有补偿装置,为计算简单,忽略掉钢丝绳导致的轿厢与对重间的重力差,公式见下:

空载上行自然加速度为:a上= kQgη/M

满载下行自然加速度为:a下=(1-k)Qgη/(M+Q)

式中,k为平衡系数,Q为额定载重量,g为重力加速度,η为电梯传动效率一般为1,M为轿厢质量。

(2)最高速度,重力导致的电梯加速运行过程视为匀加速运动,使用相关公式计算最高速度及检测子系统响应结束时的总移动距离。因检测子系统配置的位置传感器响应时间都很小,为计算简单,忽略掉该时间。

检测到意外移动时的速度为:V0=

式中,a为自然加速度(a上或a下),H为检测到意外移动时轿厢离开层站的距离。

检测子系统有响应时间t1,检测子系统响应后的速度为:V1= V0+at1

制停子系统有响应时间t2,因制动器从开始施加制动力至轿厢达到最高速度(制动力矩增大到与轿厢对重间力矩差值相等)时的制动力矩很小,为计算简单,忽略掉该时间段的制动力矩,认为轿厢仍然以自然加速度进行匀加速运动,这样处理的计算结果偏安全。

最高速度为:V=V1+at2

(3)总移动距离,达到最高速度时的轿厢移动距离为:S= H+ V0(t1+t2)+0.5a(t1+t2)2

5 结语

由此可以得出检测动作速度、传感器响应时间和制动系统响应时间是决定UCMP制动距离的重要因素。UCMP作为新引入的电梯安全系统,其组成结构与型式试验流程还在不断的完善,其最终的目的就是彻底消除因为轿厢意外移动而发生的事故。让电梯变得更安全更稳定

参考文献

[1] GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》第1号修改单

[2]《电梯型式试验规则》

论文作者:李波,曾航

论文发表刊物:《基层建设》2017年6期

论文发表时间:2017/6/22

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