昌鋒

（淮北工業(yè)與藝術(shù)學(xué)校,安徽 淮北235000）

1 電梯轎廂意外移動(dòng)的原因分析

電梯的運(yùn)行主要靠驅(qū)動(dòng)主機(jī)曳引系統(tǒng)、控制器系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)，其中軟件、電氣、機(jī)械、設(shè)計(jì)等任何方面出現(xiàn)問(wèn)題都可能引起電梯轎廂的意外移動(dòng)的發(fā)生。下面就電梯易于發(fā)生轎廂意外移動(dòng)的幾種情況進(jìn)行分析。

驅(qū)動(dòng)主機(jī)系統(tǒng)方面。永磁同步無(wú)齒輪曳引機(jī)是現(xiàn)在市場(chǎng)上常見(jiàn)的機(jī)型，電梯上下運(yùn)行的動(dòng)力靠曳引輪繩槽和鋼絲繩之間的摩擦力提供。所以，出故障的情況主要是曳引輪繩槽可能出現(xiàn)較大變形、磨損嚴(yán)重或者有油污的污染，這些都有可能導(dǎo)致摩擦力提供不足，造成電梯轎廂的意外移動(dòng)[1]?？刂破飨到y(tǒng)方面。防止電梯意外運(yùn)行的保護(hù)控制，主要依靠電氣控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，其主要包括系統(tǒng)的軟件和一些電氣原器件，用來(lái)發(fā)出指令控制電梯上下運(yùn)行、進(jìn)出層站、開(kāi)關(guān)層轎門(mén)、平層等。軟件的程序如果存在bug 或一體機(jī)受電磁干擾發(fā)出錯(cuò)誤的指令，或者電氣原件出現(xiàn)故障，都有可能導(dǎo)致轎廂意外移動(dòng)。設(shè)計(jì)方面，電梯在再平層或提前開(kāi)門(mén)狀態(tài)時(shí)，門(mén)鎖回路短接，抱閘處于打開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)轎廂較易發(fā)生意外移動(dòng)。制動(dòng)系統(tǒng)方面。制動(dòng)在電梯保護(hù)中起到至關(guān)重要的作用，常見(jiàn)的制動(dòng)裝置有電磁制動(dòng)器、漸進(jìn)式夾繩器等。制動(dòng)器維保不及時(shí)、間隙過(guò)大、制動(dòng)器故障都有可能引起轎廂意外移動(dòng)[2]。人為原因方面。維護(hù)保養(yǎng)人員在維保后，短接層門(mén)轎門(mén)門(mén)鎖裝置忘記恢復(fù)，門(mén)鎖回路一直處于短路狀態(tài)也有可能引起轎廂的意外移動(dòng)的發(fā)生。另外，電梯在平層位置，上下客或裝卸貨物時(shí)，電梯轎廂突然增重或減重，特別是超載的狀態(tài)下，制動(dòng)裝置或曳引系統(tǒng)提供的力不足以平衡增加或減少的重力，此時(shí)轎廂也易于發(fā)生意外移動(dòng)，如圖1。

2 轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置（UCMP）的介紹

為了防止轎廂意外移動(dòng)帶來(lái)的損失和傷害，在電梯里增加轎廂意外保護(hù)裝置，簡(jiǎn)稱為UCMP（Unintended car movement protection system），它能有效的防止轎廂意外移動(dòng)事故的發(fā)生。

2.1 UCMP 的發(fā)展介紹

UCMP 可以有效防止因轎廂意外移動(dòng)給乘客帶來(lái)的傷害。電梯要求具有轎廂意外移動(dòng)保護(hù)功能，最早來(lái)源于歐盟電梯標(biāo)準(zhǔn)的修正案。我國(guó)的電梯制造安裝國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在2016 年增加了轎廂意外保護(hù)功能的要求，完善了電梯保護(hù)的缺陷，增加了電梯使用的安全性。

2.2 轎廂意外移動(dòng)保護(hù)發(fā)生的條件

圖1 轎廂意外移動(dòng)原因構(gòu)成

電梯轎廂意外移動(dòng)保護(hù)條件：(1)在門(mén)區(qū)位置;(3)轎門(mén)和層門(mén)在開(kāi)啟的狀態(tài);(3) 轎廂沒(méi)有指令離開(kāi)層站。這三個(gè)條件同時(shí)具備，才能滿足轎廂意外移動(dòng)保護(hù)的條件。在實(shí)際應(yīng)用中制動(dòng)器失靈、曳引力減小或消失、控制系統(tǒng)失效、操作人員的失誤等情況下非常容易使以上的三個(gè)條件同時(shí)具備，從而造成電梯意外移動(dòng)的發(fā)生。其中門(mén)區(qū)位置和層轎門(mén)開(kāi)啟狀態(tài)是轎廂在層站正常運(yùn)行的狀態(tài)。只有避免轎廂無(wú)指令運(yùn)行，才是避免轎廂意外移動(dòng)的關(guān)鍵所在。

2.3 UCMP 裝置的組成分析

UCMP 一般由檢測(cè)子系統(tǒng)、制停子系統(tǒng)、制動(dòng)器制動(dòng)力監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)三部分構(gòu)成[3]。檢測(cè)子系統(tǒng)作用是檢測(cè)電梯有無(wú)意外移動(dòng)，符合特定條件時(shí)不需要檢測(cè)子系統(tǒng)，其中平層和再平層開(kāi)關(guān)只是檢測(cè)子系統(tǒng)中檢測(cè)轎廂意外移動(dòng)的條件，是檢測(cè)子系統(tǒng)的一部分，它的功能是采集開(kāi)鎖區(qū)域信號(hào)給控制系統(tǒng)；制停子系統(tǒng)采用附加制動(dòng)器時(shí),不需要自監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，只有同步主機(jī)需要；制停子系統(tǒng)作用是使電梯停止運(yùn)行，制停子系統(tǒng)可以采用同步主機(jī)的制動(dòng)器、異步主機(jī)則采用漸進(jìn)式夾繩器、夾軌器等附加設(shè)備。制動(dòng)器制動(dòng)力監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，起到制動(dòng)力自行檢測(cè)的作用，通常在凌晨，電梯在停運(yùn)的情況下，系統(tǒng)自行檢測(cè)制動(dòng)力情況，避免安全事故發(fā)生。根據(jù)實(shí)際需求，保護(hù)裝置可以包含三個(gè)子系統(tǒng)，也可以是其中的兩個(gè)子系統(tǒng)的組合?，F(xiàn)如今市場(chǎng)常見(jiàn)不同電梯類(lèi)型UCMP 裝置配置方案如下：方案一，制停子系統(tǒng)與制動(dòng)力自監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)子系統(tǒng)組合[4]。適用電梯類(lèi)型：電梯本體制動(dòng)器作保護(hù)裝置制停部件，無(wú)提前開(kāi)門(mén)或再平層功能的電梯都不需要UCMP 檢測(cè)子系統(tǒng)，制停子系統(tǒng)由電梯本體制動(dòng)器提供，只需要提供自監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)[4]。方案二，檢測(cè)子系統(tǒng)、制停子系統(tǒng)、制動(dòng)力自監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)三個(gè)組合。適用電梯類(lèi)型：電梯本體制動(dòng)器作保護(hù)裝置制停部件，具有提前開(kāi)門(mén)或在平層功能的電梯；需要配置檢測(cè)子系統(tǒng)、制停子系統(tǒng)由電梯本體制動(dòng)器代替，還需配置制動(dòng)力自監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)。方案三，檢測(cè)子系統(tǒng)與制停子系統(tǒng)組合。適用電梯類(lèi)型：電梯本體制動(dòng)器不可作保護(hù)裝置制停部件的異步電機(jī)與同步電梯，應(yīng)另加制停部件達(dá)到雙重保護(hù)的電梯。

表1 配置的具體部件及安裝位置

3 一款轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置（UCMP）功能實(shí)現(xiàn)及測(cè)試介紹

以電梯本體制動(dòng)器作保護(hù)裝置制停部件，同時(shí)追設(shè)額外制停部件雙重保護(hù)電梯，且具有提前開(kāi)門(mén)及再平層功能的電梯為例介紹。

3.1 轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置系統(tǒng)組成

3.1.1 檢測(cè)子系統(tǒng)：檢測(cè)電路板和光電平層感應(yīng)器。

3.1.2 制停子系統(tǒng)：采用同步主機(jī)本體的電磁抱閘制動(dòng)器與另加雙向漸進(jìn)式夾繩器雙重保護(hù)制動(dòng)單元。

3.2 轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置工作流程及UCMP 功能實(shí)現(xiàn)

圖2 轎廂意外移動(dòng)檢測(cè)子系統(tǒng)電路圖

3.2.1 轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置工作流程

根據(jù)圖2，當(dāng)轎廂不在門(mén)區(qū)位置的狀態(tài)，KM2、KM3、KM4 不工作，常閉觸點(diǎn)閉合，KM1 工作，KM1 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，形成自鎖。當(dāng)轎廂到達(dá)門(mén)區(qū)位置，隔磁板插入平層感應(yīng)器，當(dāng)上、下再平層感應(yīng)器被隔磁板都擋住時(shí)，即轎廂運(yùn)行至門(mén)區(qū)位置：上、下再平層開(kāi)關(guān)閉合，KM2、KM3 依次得電動(dòng)作, 其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合形成自鎖；門(mén)區(qū)信號(hào)SX1 有效輸出送給一體機(jī)X1。此時(shí)一體機(jī)提前開(kāi)門(mén)繼電器Y20 會(huì)發(fā)送封門(mén)信號(hào)SY 給檢測(cè)子系統(tǒng)，KM4 得電動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，導(dǎo)致KM1 線圈失電，KM1 常閉觸點(diǎn)閉合，同時(shí)KM4 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合；封門(mén)反饋信號(hào)SX2 有效輸出給一體機(jī)。KM2、KM3、KM4 處于得電狀態(tài)，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，門(mén)鎖安全回路被短接。實(shí)現(xiàn)提前開(kāi)門(mén)功能，當(dāng)提前開(kāi)門(mén)功能執(zhí)行完畢，提前開(kāi)門(mén)繼電器Y20 斷開(kāi)，封門(mén)信號(hào)SY 無(wú)效，KM4 失電不工作，其相應(yīng)觸點(diǎn)動(dòng)作，封門(mén)反饋信號(hào)SX2 無(wú)效，門(mén)鎖短接回路斷開(kāi)。在平層位置，轎廂若得到上下行指令，脫離門(mén)區(qū)，上、下再平層開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，上下再平層信號(hào)FL1、FL2 失效，KM2、KM3 失電不工作，相應(yīng)觸電復(fù)位，門(mén)區(qū)信號(hào)SX1 失效，一體機(jī)X1 接收不到門(mén)區(qū)信號(hào)，同時(shí)KM1 工作，相應(yīng)觸電動(dòng)作。

3.2.2 UCMP 功能實(shí)現(xiàn)

當(dāng)轎廂在平層位置且在門(mén)打開(kāi)情況下，轎廂沒(méi)有得到上下行指令而意外移動(dòng)，要對(duì)其進(jìn)行保護(hù)：第一種情況，當(dāng)轎廂處在門(mén)區(qū)位置，在門(mén)打開(kāi)情況下、轎廂無(wú)指令發(fā)生意外移動(dòng)，隔磁板脫離任意一個(gè)上下再平層傳感器，相應(yīng)再平層開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，門(mén)區(qū)信號(hào)輸出SX1 消失，一體機(jī)得不到門(mén)區(qū)信號(hào)，且同時(shí)一體機(jī)檢測(cè)出脈沖變化[5]。檢測(cè)子系統(tǒng)電路板輸出觸發(fā)信號(hào)給制停子系統(tǒng)，制停子系統(tǒng)得到指令，制停轎廂；第二種情況，當(dāng)提前開(kāi)門(mén)或再平層狀態(tài)下，門(mén)鎖回路被短接，制動(dòng)器處于打開(kāi)狀態(tài)，轎廂較易發(fā)生意外移動(dòng)，若無(wú)指令發(fā)生意外移動(dòng)，再平層感應(yīng)器動(dòng)作，KM2 或KM3 失電，常開(kāi)觸電斷開(kāi)，斷開(kāi)門(mén)鎖短接；同時(shí)檢測(cè)子系統(tǒng)發(fā)出觸發(fā)信號(hào)給一體機(jī)和外加雙向漸進(jìn)式夾繩器制停子系統(tǒng)，制停電梯。

3.3 轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置功能測(cè)試

3.3.1 試驗(yàn)條件：開(kāi)啟UCMP 功能；電梯設(shè)定為檢修狀態(tài)；轎廂停在門(mén)區(qū)位置；層轎門(mén)保持關(guān)門(mén)狀態(tài)，保證試驗(yàn)安全。

3.3.2 UCMP 試驗(yàn)方法:（1）電梯處于檢修狀態(tài)；（2）電梯門(mén)鎖在閉合的狀態(tài)，且在門(mén)區(qū)；（3）用操作器進(jìn)入功能碼，開(kāi)啟UCMP 功能；（4）觸發(fā)方式，用操作器進(jìn)入功能，改成試驗(yàn)制停觸發(fā)方式；（5）拔出UCMP 插件，斷開(kāi)門(mén)鎖回路；（6）電動(dòng)轎廂使其移動(dòng)，脫離門(mén)區(qū)；（7）一體機(jī)輸出封門(mén)信號(hào)，轎廂運(yùn)行發(fā)生脈沖變化，電梯運(yùn)行脫離門(mén)區(qū)，X1 燈滅，系統(tǒng)檢測(cè)電梯發(fā)生了意外移動(dòng)，檢測(cè)子系統(tǒng)將會(huì)取消門(mén)鎖短接，此時(shí)電梯報(bào)故障，制動(dòng)器制停電梯；（8）故障為5 級(jí)最高級(jí)別，此故障只能由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)檢查電梯運(yùn)行狀態(tài)并修復(fù)，檢修狀態(tài)下用操作器按“STOP/RES”鍵復(fù)位即可。

4 結(jié)論

轎廂意外移動(dòng)產(chǎn)生的原因有很多種，轎廂意外移動(dòng)保護(hù)就是起到發(fā)生在特定條件下的意外移動(dòng)保護(hù)作用，避免傷害事件的發(fā)生。轎廂意外保護(hù)裝置一般可分為三個(gè)子系統(tǒng)，針對(duì)不同類(lèi)型的電梯采用的組合方式也不同、保護(hù)方法不同，只有采用適合電梯類(lèi)型的保護(hù)方案，不斷更新設(shè)計(jì)理念，才能起到可靠有效保護(hù)意外事故發(fā)生的目的。