电梯上行超速保护实现方式的探讨

[摘要]轿厢上行超速保护装置作为防止轿厢由于上行超速而导致的冲顶事故的重要部件，其动作是否可靠关系到轿内乘客的人身安全，所以电梯必须要装设上行超速保护装置，本文详细阐述了上行超速保护的实现方式，从不同方面确保了电梯的安全运行。

[关键词]电梯，上行超速，限速器，安全钳

1．引言

曳引式电梯依靠曳引机驱动，曳引轮和钢丝绳之间摩擦力带动轿厢运行，制动器有效闭合保证轿厢可靠可能制停。因此在对重侧重量大于轿厢侧重量的情况下，传动、曳引和制动的任何一个环节失效都可能导致电梯上行超速，严重时将导致冲顶，为了防止电梯发生冲顶事故，GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》规定曳引驱动电梯要装设轿厢上行超速保护装置[1]。

2．电梯发生上行超速的原因分析

对于曳引驱动电梯，因为对于曳引驱动电梯必然存在对重（对重是提供曳引力的关键部件之一），而对重的重量是整个轿厢重量及部分载重量之和，因此是大于空载轿厢的。在制动器或传动机构失效时，可能会造成轿厢冲顶。

造成冲顶的原因大致有以下几种：

（1）电磁制动器衔铁卡阻，造成制动器失效或制动力不足。

（2）曳引轮与制动器中间环节出现故障。多见于有齿曳引机的齿轮、轴、键、销等发生折断，造成曳引轮与制动器脱开。

（3）钢丝绳在曳引轮绳槽中打滑。

由于人体头部的脆弱性，轿厢上行方向超速导致冲顶将给轿内人员带来重大伤害，因此曳引式电梯必须设置上行超速保护。

3．轿厢上行超速保护装置的要求

轿厢上行超速保护装置的工作过程与限速器-安全钳联动装置基本相似，也是由速度监控元件（如限速器）同步检测出电梯轿厢的运行速度[2]；同时还包括一套执行机构，在获得轿厢上行超速的信息时能够将轿厢制停或减速至安全速度范围以内。当检测速度达到设定速度时，轿厢上行超速保护装置先碰撞一个超速安全保护开关，实施电气保护；如果轿厢的运行速度仍继续升高，则强制实施机械保护。

轿厢上行超速保护装置的速度监控元件动作的下限值也是115%V，其上限值略大于限速器所限制的速度但不超过10%。

轿厢上行超速保护装置的制停能量至少应达到或高于制停空轿厢-对重系统以监控元件设定的上限值发生上冲的能量。

轿厢上行超速保护装置应是独立的。在制停轿厢，或对轿厢减速时，应完全依靠自身的制动能力完成。不应依赖于速度控制系统（如强迫减速开关）、减速或停止装置（如驱动主机制动器）。但如果这些部件存在冗余，则可以利用这些部件帮助轿厢上行超速保护装置停止或减速轿厢。协助轿厢上行超速保护装置动作的部件可以是与轿厢连接的机械装置，而且此装置不必是专门为轿厢上行超速保护装置而设置的。比如，当轿厢上行超速保护装置采用在轿厢上设置能够在上下两个方向均能起作用的安全钳的形式时，触发下行动作的安全钳与触发上行动作的安全钳可以是同一套拉杆系统。

轿厢上行超速保护装置在使空轿厢制停时，其（最大）减速度不得大于1gn。除去直接作用在轿厢上的轿厢上行超速保护装置在动作时可能使轿厢的制停减速度为1g，其余形式的轿厢上行超速保护装置均不可能造成轿厢的制动减速度大于1g。

轿厢上行超速保护装置动作时，应有一个电气安全装置（一般采用安全开关）来验证其状态，其电气安全装置动作后，应能防止电梯驱动主机启动或使其立即停止转动。此外，此开关必须直接验证轿厢上行超速保护的状态，而不能使用速度监控部件上的电气安全装置代替。

轿厢上行超速保护装置动作后，必然是由于电梯系统出现故障（很可能重大故障）而导致的。此时应由称職人员进行检查，确认排除故障后方可释放轿厢轿厢上行超速保护装置并使电梯恢复正常运行，而且在释放该装置时，应不需要接近轿厢或对重，释放后，该装置应处于正常状态。所谓的正常状态是指当轿厢上行超速时能够正确响应速度监控元件的信号或动作，并能够将轿厢制停或减速到安全速度的状态。上行超速保护装置在动作以后，如果被释放，其能够立即投入工作状态。

如果轿厢上行超速保护装置需要外部的能量来制停或减速轿厢的，那么在失去外部能量的情况下，轿厢上行超速保护装置应处于动作状态。也就是说，外部能量的作用只能是保持轿厢上行超速保护装置处于释放状态而已。而不能作用上行超速保护装置在动作时提供制动力的来源。该装置应能使电梯制动并使其保持停止状态。带导向的压缩弹簧除外。

4．电梯上行超速保护的实现方式

GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》规定：该装置应作用于轿厢、或对重、或钢丝绳系统、或曳引轮上。

按照电梯安全规范的要求，电梯上行超速保护的实现方式通常有以下四种：

(1)限速器-上行安全钳（导轨制动）：上行安全钳和导轨制动器都是制动在轿厢侧导轨上的上行超速保护装置减速元件，上行安全钳配用双向机械动作限速器，导轨制动器配用单向机械动作双电气触点限速器。

（2）限速器-钢丝绳制动器：也称夹绳器，通过夹紧曳引钢丝绳或者补偿钢丝绳达到上行超速保护的目的。按照钢丝绳制动器触发方式不同，常见的有机械触发式钢丝绳制动器（配用双向机械动作限速器）、电气触发式钢丝绳制动器（配用单向机械动作双电气触点限速器）等。

（3）限速器-对重安全钳：若使用对重安全钳作为上行超速保护装置的减速元件，则配用单向机械动作限速器即可。此时必须采用渐进式安全钳。

（4）限速器-曳引轮制动器：曳引轮制动器是指直接作用在曳引轮或作用于最靠近曳引轮的曳引轮轴上的制动器，常见的有同步无齿轮曳引机制动器、皮带传动曳引轮制动器等。

5.参考文献

[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.电梯制造与安装安全规范[S].北京：中国标准出版社，2011.1。

[2].刘晓君，王凤华.解读电梯[M].东营：中国石油大学出版社，2006.4。

湖北特种设备检验检测研究院荆州分院朱肖刚

[摘要]轿厢上行超速保护装置作为防止轿厢由于上行超速而导致的冲顶事故的重要部件，其动作是否可靠关系到轿内乘客的人身安全，所以电梯必须要装设上行超速保护装置，本文详细阐述了上行超速保护的实现方式，从不同方面确保了电梯的安全运行。

[关键词]电梯，上行超速，限速器，安全钳

1．引言

曳引式电梯依靠曳引机驱动，曳引轮和钢丝绳之间摩擦力带动轿厢运行，制动器有效闭合保证轿厢可靠可能制停。因此在对重侧重量大于轿厢侧重量的情况下，传动、曳引和制动的任何一个环节失效都可能导致电梯上行超速，严重时将导致冲顶，为了防止电梯发生冲顶事故，GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》规定曳引驱动电梯要装设轿厢上行超速保护装置[1]。

2．电梯发生上行超速的原因分析

对于曳引驱动电梯，因为对于曳引驱动电梯必然存在对重（对重是提供曳引力的关键部件之一），而对重的重量是整个轿厢重量及部分载重量之和，因此是大于空载轿厢的。在制动器或传动机构失效时，可能会造成轿厢冲顶。

造成冲顶的原因大致有以下几种：

（1）电磁制动器衔铁卡阻，造成制动器失效或制动力不足。

（2）曳引轮与制动器中间环节出现故障。多见于有齿曳引机的齿轮、轴、键、销等发生折断，造成曳引轮与制动器脱开。

（3）钢丝绳在曳引轮绳槽中打滑。

由于人体头部的脆弱性，轿厢上行方向超速导致冲顶将给轿内人员带来重大伤害，因此曳引式电梯必须设置上行超速保护。

3．轿厢上行超速保护装置的要求

轿厢上行超速保护装置的工作过程与限速器-安全钳联动装置基本相似，也是由速度监控元件（如限速器）同步检测出电梯轿厢的运行速度[2]；同时还包括一套执行机构，在获得轿厢上行超速的信息时能够将轿厢制停或减速至安全速度范围以内。当检测速度达到设定速度时，轿厢上行超速保护装置先碰撞一个超速安全保护开关，实施电气保护；如果轿厢的运行速度仍继续升高，则强制实施机械保护。

轿厢上行超速保护装置的速度监控元件动作的下限值也是115%V，其上限值略大于限速器所限制的速度但不超过10%。

轿厢上行超速保护装置的制停能量至少应达到或高于制停空轿厢-对重系统以监控元件设定的上限值发生上冲的能量。

轿厢上行超速保护装置应是独立的。在制停轿厢，或对轿厢减速时，应完全依靠自身的制动能力完成。不应依赖于速度控制系统（如强迫减速开关）、减速或停止装置（如驱动主机制动器）。但如果这些部件存在冗余，则可以利用这些部件帮助轿厢上行超速保护装置停止或减速轿厢。协助轿厢上行超速保护装置动作的部件可以是与轿厢连接的机械装置，而且此装置不必是专门为轿厢上行超速保护装置而设置的。比如，当轿厢上行超速保护装置采用在轿厢上设置能够在上下两个方向均能起作用的安全钳的形式时，触发下行动作的安全钳与触发上行动作的安全钳可以是同一套拉杆系统。

轿厢上行超速保护装置在使空轿厢制停时，其（最大）减速度不得大于1gn。除去直接作用在轿厢上的轿厢上行超速保护装置在动作时可能使轿厢的制停减速度为1g，其余形式的轿厢上行超速保护装置均不可能造成轿厢的制动减速度大于1g。

轿厢上行超速保护装置动作时，应有一个电气安全装置（一般采用安全开关）来验证其状态，其电气安全装置动作后，应能防止电梯驱动主机启动或使其立即停止转动。此外，此开关必须直接验证轿厢上行超速保护的状态，而不能使用速度监控部件上的电气安全装置代替。

轿厢上行超速保护装置动作后，必然是由于电梯系统出现故障（很可能重大故障）而导致的。此时应由称职人员进行检查，确认排除故障后方可释放轿厢轿厢上行超速保护装置并使电梯恢复正常运行，而且在释放该装置时，应不需要接近轿厢或对重，释放后，该装置应处于正常狀态。所谓的正常状态是指当轿厢上行超速时能够正确响应速度监控元件的信号或动作，并能够将轿厢制停或减速到安全速度的状态。上行超速保护装置在动作以后，如果被释放，其能够立即投入工作状态。

如果轿厢上行超速保护装置需要外部的能量来制停或减速轿厢的，那么在失去外部能量的情况下，轿厢上行超速保护装置应处于动作状态。也就是说，外部能量的作用只能是保持轿厢上行超速保护装置处于释放状态而已。而不能作用上行超速保护装置在动作时提供制动力的来源。该装置应能使电梯制动并使其保持停止状态。带导向的压缩弹簧除外。

4．电梯上行超速保护的实现方式

GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》规定：该装置应作用于轿厢、或对重、或钢丝绳系统、或曳引轮上。

按照电梯安全规范的要求，电梯上行超速保护的实现方式通常有以下四种：

(1)限速器-上行安全钳（导轨制动）：上行安全钳和导轨制动器都是制动在轿厢侧导轨上的上行超速保护装置减速元件，上行安全钳配用双向机械动作限速器，导轨制动器配用单向机械动作双电气触点限速器。

（2）限速器-钢丝绳制动器：也称夹绳器，通过夹紧曳引钢丝绳或者补偿钢丝绳达到上行超速保护的目的。按照钢丝绳制动器触发方式不同，常见的有机械触发式钢丝绳制动器（配用双向机械动作限速器）、电气触发式钢丝绳制动器（配用单向机械动作双电气触点限速器）等。

（3）限速器-对重安全钳：若使用对重安全钳作为上行超速保护装置的减速元件，则配用单向机械动作限速器即可。此时必须采用渐进式安全钳。

（4）限速器-曳引轮制动器：曳引轮制动器是指直接作用在曳引轮或作用于最靠近曳引轮的曳引轮轴上的制动器，常见的有同步无齿轮曳引机制动器、皮带传动曳引轮制动器等。

5.参考文献

[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.电梯制造与安装安全规范[S].北京：中国标准出版社，2011.1。

[2].刘晓君，王凤华.解读电梯[M].东营：中国石油大学出版社，2006.4。