施工升降机新型松闸解困装置

陈春潮 陈 源 广西特种设备监督检验院

施工升降机新型松闸解困装置

陈春潮 陈 源 广西特种设备监督检验院

最近几年，施工升降机事故报道很多，已引起社会的较大关注。由于大多数SC型人货两用施工升降机吊笼的额定载荷为2T，出厂标牌限载24人，近来有些制造厂和使用单位把限制标志改为12人或9人，以避免载人过多危险和控制死亡人数。但是，设备的安全隐患，必须以治本为主，不断改进安全装置，规范操作行为。

1 施工升降机单制动松闸解困失效案例

2012年11月笔者曾在本地区的施工现场检验一台移装完成的SC200/200人货两用施工升降机，该吊笼有3台驱动电机，即有3个制动器。在进行左侧吊笼的检验中，安装人员在松闸解困试验的操作过程中，首先将2台制动器打开呈松闸状态，即是使2个制动器调节螺栓旋至松闸位置；然后手动操作另外1台制动器的释放和制动，其制动失效，左侧吊笼从1.5m的试验高度直冲撞底，幸亏高度不高，否则后果不堪设想。

2 施工升降机单制动松闸解困的安全隐患

施工升降机单制动松闸解困过程存在严重的安全隐患。主要原因：一是缺少严密可靠的操作步骤和可靠的松闸装置；二是松闸解困过程驱动电机的制动器（2台或3台）不能进行同时释放且同时制动，仅能手动操作其中1台制动器的释放和制动，其余的制动器必须事先将螺栓旋至松闸位置使其松闸，导致整机制动安全系数比设计值减少了一半（2台电机)，甚至减少三分之二（3台电机)。而这种盘式制动器，单靠其中1台制动器来承担，容易发生因制动片磨损等导致制动力不够而失效的后果，至少应有2个制动器参与制动。如果平时2台驱动电机的制动器中，有1台已经发生制动块破碎或严重磨损失效，在这种情况下松闸后果更加危险。

与同是载人升降设备的电梯比较，电梯的制动器是轮毂式，其制动力矩较大。按国家规范要求，电梯松闸解困时，制动器必须有2组独立的机械制动装置，当其中一组失效时，另一组能够独立承担制动负荷的要求。而施工升降机在这方面未有规定，容易发生松闸解困的事故。

3 常用的几种解困方法

SC型施工升降机的解困方法很多，当发生故障停止时，常用的几种解困方法是：1）依靠就近的建筑物层门通道或脚手架从吊笼顶部紧急出口解困出去。2）把另一个吊笼（大多数采用双吊笼升降机）开上来，从吊笼顶部紧急出口搭架过去解困。3）电动松闸，一松一放，将吊笼缓慢向下移动到附近层门解困。4）如不能电动下行，必须由经过训练的专业人员进行手动松闸操作，将吊笼缓慢向下移动到附近层门解困。第4种方法是GB26557-2011《吊笼有垂直导向的人货两用施工升降机》所要求的强制性条款。但现场检查往往发现存在较多问题，如缺少严密可靠的解困方法、解困工装和工具、以及具体操作步骤的文字说明，司机或专业人员不熟悉解困操作方法、不掌握有关操作技能等。

4 施工升降机松闸解困装置的技术改进

目前，国内SC型施工升降机的2至3个驱动电机的制动器，通常是采用常闭式电磁盘式制动器，其松闸间隙≤1.5mm，但松闸时需要克服弹簧的≥1.25倍额定载荷的制动力矩，其制动力矩的大小，靠电机尾端的调整套的旋紧或放松螺母来调节。虽然均配有一个松闸拉手，但其尺寸较短，加上锈蚀等因素影响，难以直接松开该制动器，不能满足GB26557-2011《吊笼有垂直导向的人货两用施工升降机》关于“人工操作移动装有额定载重量的吊笼所需要的力应不大于400N”的要求。必须插入加长的撬杆，才能进行一个制动器的松闸操作。而现场不配备撬杆，维修工必须找一个临时撬杆，并且，一次只能松开一个制动器。

如果要实现两个制动器同时松闸，必须先解决好2个技术问题：一是解决这两个制动器的松闸间隙大小（即行程）不统一的问题；二是解决这两个制动器制动弹簧所产生的制动力矩不统一的问题。

为了解决只能松闸一个制动器的这一安全隐患，研制了一个整体式手动松闸装置，它能解决好上述2个技术问题，可同时操作两个制动器松闸，使之达到一松一放的效果，使2台驱动电机的制动器能够进行同时松闸且同时释放制动。（见图1、图2、图3）。它符合《吊笼有垂直导向的人货两用施工升降机》关于“专业人员的紧急操作”的强制性条款的设置要求，能满足 “人工操作移动装有额定载重量的吊笼所需要的力应不大于400N”的要求。

图1 施工升降机松闸装置（两制动器拉手同向）

图2 施工升降机松闸装置（两制动器拉手平行）

图3 施工升降机松闸装置（两制动器拉手同向）

图1松闸装置是图3松闸装置的简化装置，目前这种双制动器原拉手同向的升降机使用最多。图2松闸装置与图3松闸装置是同一个装置，U形接头可以转向固定，如上述图2中，U形接头旋转900，松闸装置即为图3状态。总拉手上多开了几组对称分布的孔，可以调整U形接头的安装位置。对于两个制动器距离较长的状况，两撬杆接长装置（包括原拉手)可以反向安装，以减少主拉手的尺寸和材料。对已经定型的施工升降机制造产品，配套该松闸装置可以量身定做，以减少一些尺寸、材料和一些移动固定环节、连接配件等。

该松闸装置的松闸原理：当在中间连杆（总拉手）往外施加拉力时，2个转动连杆（即两接长撬杆部件）立即绕各自杠杆机构的支点旋转，两接长撬杆部件中的杠杆机构使两制动器同时轻快松闸。其不同的松闸力矩和松闸行程，靠安装在总拉手两端的U形接头与撬杆铰接节点位置的变化自动调整。当人工将总拉手释放时，两个驱动电机制动器的抱闸弹簧同时迅速使各自的制动器抱闸制动。注意松闸之前必须事先切断电源，松闸操作时必须一松一放，使吊笼间断式向下慢移。

其中：接长动力臂装置，是将两个撬杆连同压板部件分别套入两个原配置的短拉手端部，压板两端的压板螺母与压板固定螺钉锁紧固定在短拉手上面，使短拉手与撬杆形成接长动力臂。同时，也是把整个松闸装置连成一体。压板复位弹簧的作用是方便安装接长动力臂装置。

松闸解困的方法是：首先切断电源，将两根撬杆连同压板部件分别插入两个制动器的原来配置的短拉手的端部，手工将两个压板分别旋紧，检查两组松闸螺母与短拉手保持大致相同的间隙，一般约5mm，（注1：三电机驱动的，先将中间的电机制动器用扳手将松闸螺母旋紧，使其预先松闸)，然后，将总拉手往外做间断式拉动，必须一松一放，此时，两个驱动电机的后端盖分别是两根撬杆的支点；其上面的松闸螺母和调节螺杆，分别在两根撬杆的作用下同时往上移动形成松闸，然后又同时向下移动形成抱闸，形成两个制动器同时进行交替式一松一放，从而实现吊笼的间断式向下移动。

在此过程中，如果假设松闸之前主拉手处于水平位置，当驱动电机1的松闸间隙和制动力矩组合所需的行程＞驱动电机2的松闸间隙和制动力矩组合所需的行程时，松闸状态时总拉手将为左高右低，即左铰接螺栓要比右铰接螺栓走较大的位移。反之，当驱动电机1的松闸间隙和制动力矩组合所需的行程＜驱动电机2的松闸间隙和制动力矩组合所需的行程时，松闸状态时主拉手将为左低右高，即右铰接螺栓要比左铰接螺栓走较小的位移。

操作过程必须一拉一放，使吊笼的两个制动器同时松闸和同时抱闸，即要求松闸过程一松一放，使松闸和制动交替进行，缓慢地把吊笼向下移动，就近平层放人和卸载。

5 施工升降机松闸装置的试验效果

按上述方案制作了样机，到施工工地随机抽了一台在用的三电机驱动的SC施工升降机，先把位于中间的制动器的松闸螺母旋紧，然后安装使用该松闸装置对其中的2个制动器同时进行了松闸移动吊笼试验，一松一放时吊笼的响应下行和制动状态，达到了非常理想效果。松闸装置的安装快速简单，松闸拉力非常小（不到150N)；释放制动非常快（制动弹簧的复位作用)，从安装松闸装置到松闸解困结束，整个过程所花时间较短，不超过5min。

松闸时间短，则吊笼下滑距离就短，吊笼下滑距离很好控制。松闸时吊笼的自重和位能使其能快速自动下滑，因此，在每一个松、放操作循环中，松闸的时间必须短，不能过长。

6 应用于SC型施工升降机制动器的隐患检查

SC型施工升降机常用2个驱动电机（或3个驱动电机），每个电机配有一个制动器。对于2个驱动电机的使用场合，如果其中一个制动器失效（因制动块破碎或磨损到极限等），那么，平时就靠另一个制动器工作，其安全隐患明显而常常被掩盖。因此，必须经常对制动器进行有效性检查。检查方法可参照上述的松闸方式，对于2驱动电机，要进行一个制动器一松一放的操作；对于3驱动电机，应利用该手动松闸装置对其任意2个制动器进行同时一松一放的操作，以检查另一个制动器是否有效。根据GB26557-2011《吊笼有垂直导向的人货两用施工升降机》第5.7.4.5 制动器应能是装有1.25倍额定载重量、以额定速度下行的吊笼停止运行。制动器也应能使装有额定载重量、以限速器动作速度运行的吊笼停止。

7 技术总结

1）该装置解决了两个关键技术问题。即制动器的制动力矩和松闸行程不统一的问题。能够完全克服两个制动器因磨损等因素，其制动力矩大小不同和松闸行程不同所造成的影响；能较快完成对2个制动器的同时松闸和同时制动，移动吊笼的效果非常理想。

2）该松闸装置操作简单、省力高效。其松闸拉力＜150N，改变了原松闸机构拉力不能满足GB26557-2011的不大于400N要求；改变了即使专业维修人员也难以操作、难以保证松闸解困安全的现状。经现场试验，一名司机就可以完成操作，不需等待维修工爬楼梯前来解困。解决了以往需要维修工才能操作，不能迅速操作吊笼下行解困的现状，缩短了解困时间。

3）该松闸装置平时可用于对每个制动器进行性能的定期检查。对于3电机驱动的3个制动器，可以用松闸装置任意松开两个，检查另外一个的制动工况；对于2电机驱动的2个制动器，可以用松闸装置只拉动总拉手的一端，检查另一个的制动工况。

4）该松闸装置的推广应用前景非常广阔。它适用于各种多电机驱动的SC型施工升降机和其他升降设备。并且，该松闸装置制造成本较低，安装快速、操作简单，解困效率较高，推广使用非常可行、可靠。

5）该松闸装置的创新成果，可以作为施工升降机的一个安全装置或安全附件，为管理规范和技术标准的制定，提高可靠的技术支撑。

1 GB 26557－2011 吊笼有垂直导向的人货两用施工升降机

2 GB/T 3811－2008 起重机设计规范

3 王有志.建筑起重机械安装拆卸工(施工升降机).北京:中国劳动社会保障出版社,2011

2013－10－21）