先 强
(内江市特种设备监督检验所 内江 641100)
如何正确检验电梯缓冲器越程及其相应项目
先 强
(内江市特种设备监督检验所 内江 641100)
《电梯监督检验和定期检验规则——曳引与强制驱动电梯》(TSG T7001—2009)已实施六年,但仍有许多制造、安装以及检验人员对检规的相关规定和标准的相关要求不明确。本文总结有关电梯缓冲器越程及其相应项目的检验要求和方法,并讨论如何正确确定电梯缓冲器越程以及相应项目如何正确检验。
缓冲器 越程 检验
随着《电梯监督检验和定期检验规则——曳引与强制驱动电梯》(TSG T7001—2009含第1号修改单,以下简称“新检规”)替代《电梯监督检验规程》(国质检锅〔2002〕1号,以下简称“老检规”)实施六年来,为各特检机构在正确执行GB 7588—2003《电梯制造与安装安全规范》的相关规定以及规范检验人员的检验方法和检验要求上,起到了很好的作用,但笔者在现场检验、审核检验报告和相关资料的时候,还是发现绝大部分电梯制造、安装、维保单位对检规的相关规定和标准的相关要求不明确,部分检验人员也是糊里糊涂。因此有必要再一次总结有关电梯缓冲器越程及其相应项目的检验要求和方法,从缓冲器越程距离的设置出发,讨论如何正确确定电梯缓冲器越程以及相应项目如何正确检验。
由于相应标准对部分现场检验所需的参数没有明确定义,为说明方便,本文对相应参数进行以下定义:
轿厢缓冲器的越程(以下简称“轿厢越程”),本文定义为轿厢在底层端站平层位置时,测量出的轿厢缓冲撞板与轿厢缓冲器顶面间的垂直距离;
对重缓冲器的越程(以下简称“对重越程”),本文定义为轿厢在顶层端站平层位置时,测量出的对重装置缓冲撞板与对重缓冲器顶面间的垂直距离。
上极限开关距离(以下简称“上极限距离”),本文定义为轿厢向上运行直至撞击上极限开关而停止时,测量出的顶层端站层站地坎与轿厢地坎间的距离。
下极限开关距离(以下简称“下极限距离”),本文定义为轿厢向下运行直至撞击下极限开关而停止时,测量出的底层端站层站地坎与轿厢地坎间的距离。
老检规第3.7项“井道上下两端应装设极限位置保护开关。它应在轿厢或对重接触缓冲器前起作用,并在缓冲器被压缩期间保持其动作状态”。第7.4项“轿厢在两端站平层位置时,轿厢、对重的撞板与缓冲器顶面间的距离:耗能型缓冲器应为150~400mm;蓄能缓冲器应为200~350mm”,该项要求主要引用了已作废的国家标准GB 10060—1993中4.5.1条的规定[1]。
新检规第3.10项“井道上下两端应当设极限开关,该开关在轿厢或者对重接触缓冲器前起作用,并且在缓冲器被压缩期间保持其动作状态”。第3.16(5)项“对重缓冲器附近应当设置永久性的明显标识,标明当轿厢位于顶层端站平层位置时,对重装置撞板与其缓冲器顶面间的最大允许垂直距离;并且该垂直距离不超过最大允许值” 。
比较老检规3.7项与新检规3.10项,可以发现两版检规对极限开关的设置和动作要求是一致的,因此在检验过程中没有特别需要注意的事项,但应注意把握在极限开关动作停止轿厢后,缓冲器撞板还未接触缓冲器顶面这个关键点。
比较老检规7.4项和新检规3.16(5)项,可以发现老检规对缓冲器越程距离有明确的数值区间,并且不同类型的缓冲器有不同的越程区间;而新检规仅规定了在对重缓冲器附近应设置对重越程的永久性标识,标明最大允许值,且实际值不超过标识的最大允许值,并没有规定对重越程的数值,而轿厢缓冲器更是没有其他过多规定。
由于老检规自2002年3月1日起实施,直到2010年4月1日新检规开始实施止,已经在广大检验人员头脑中形成了牢固的印象,特别是一开始就接触老检规的同志,一直都有这个概念,就是缓冲器的越程距离就应该是耗能150~400mm,蓄能200~350mm,那他们在执行中也就一直按照老检规在执行;而直接接触新检规的新一辈检验人员,则认为既然新检规没有规定具体的数值,那么在检验中只需要看是否标识最大对重越程,并且实际值不超过标识值就算此项合格了[2]。通过检验实际发现,电梯制造、安装、维保单位也就分成了两派,一部分执行老检规,一部分执行新检规,而缓冲器越程设置的实质和安全要求却没有人去真正重视。
检验中发现一个实际例子:一台1.0m/s的曳引电梯新安装,按照制造单位的井道布置图,轿厢缓冲器越程和井道缓冲器越程均规定为150~200mm,而安装单位安装的轿厢越程实测值为250mm,对重越程为400mm。经对制造单位和安装单位进行了解,发现制造单位设计人员在设计中不论电梯速度和空间要求,凭经验一律要求越程为150~200mm,最终还应安装单位的要求,将图纸更改为200~400mm的越程要求,而安装单位也不管图纸,按照老检规直接按照150~400mm的范围随机安装。
上述两种观点和实例中的做法,可以说是大错特错。缓冲器的越程距离其实并不是一个简单的数值而已,它不仅影响着电梯顶部空间和底坑空间大小(关系着设备本身和检修人员的人身安全),更重要的是轿厢越程将影响着当轿厢从底层端站自由坠落时,轿厢内乘客是否处于一个可接受的安全状况内[3],因此,本文将着重从缓冲器设置的安全条件以及缓冲器本身的技术特点出发,分析讨论并最终明确缓冲器越程的设置和检验要求。
查阅GB 7588—2003的0.3.11,其中规定轿厢从最低层站坠落,在撞击缓冲器之前,允许安全钳有不动作的可能[4]。而标准制定时是考虑了坠落这种危险工况的,因此当轿厢从最底层站坠落,且限速器——安全钳系统没有达到动作速度或者还来不及将轿厢减速至规定速度时(不考虑安全钳失效的情况),此时就需要设置于轿厢底部行程极限的轿厢缓冲器起到保护轿厢本身及轿内乘客安全的作用。
查阅10.3条,有关缓冲器的安全技术要求,实际上主要体现在轿厢撞击缓冲器过程中的减速度的要求,因此,可以认为只要轿厢缓冲器能将以不高于缓冲器设计速度的速度撞击缓冲器时,轿厢能按照规定的减速度有效减速制停,这个缓冲器就是符合要求的[5]。标准的减速度要求是在“当装有额定载重量的轿厢自由落体并以115%额定速度撞击轿厢缓冲器时”的条件下提出的,而附录F有关缓冲器安全验证的自由坠落撞击试验中所取的自由坠落高度也是按照115%额定速度进行反推验算的。因此,可以看出当轿厢自由落体撞击缓冲器时(此时限速器-安全钳系统没有达到动作速度或者还来不及将轿厢减速至规定速度),只有以不超过115%额定速度撞击缓冲器时才能达到标准提出的缓冲器安全要求,否则轿厢将处于无安全保护措施的不安全工况。
分析GB 7588—2003的上述条款,可以知道在轿厢自由落体撞击缓冲器时(限速器-安全钳系统没有达到动作速度或者还来不及将轿厢减速至规定速度),轿厢缓冲器的设置要求应使撞击速度不超过115%额定速度,可反算出此工况下轿厢越程的最大值(本文称为轿厢越程下安全区最大值Hd),典型距离计算见表1。
表1 轿厢越程下安全区最大值Hd
查阅GB 7588—2003的5.7.1.1和5.7.3.3,这两条分别规定了顶层空间和底坑空间的尺寸要求,且都建立在一个前提下,即“对重/轿厢完全压在它的缓冲器上时”剩余的顶层和底坑净空间尺寸。根据本文定义的轿厢越程和对重越程含义可知,对重/轿厢在各自的平层位置要运行到完全压缩其缓冲器还需要运行的距离将受到轿厢越程/对重越程以及缓冲器行程的影响。
顶层空间计算举例:
设:轿厢在顶层端站平层位置测得的轿顶高度尺寸为H1,对重越程最大允许值为H2,对重缓冲器的行程为H3,GB 7588—2003的5.7.1.1中要求的最小安全高度尺寸为H,则标准要求的H值的正确算法为H≥H1-H2-H3。
底部空间计算举例:
设:轿厢在底层端站平层位置测得的底坑高度尺寸为H1′,轿厢越程为H2′,轿厢缓冲器的行程为H3′,GB 7588—2003的5.7.3.3中要求的最小安全高度尺寸为H′,则标准要求的H值的正确算法为H′≥H1′-H2′-H3′。
查阅GB 7588—2003的9.9.1,操作轿厢安全钳的限速器的动作应发生在速度至少等于额定速度的115%。动作速度的上限值则根据安全钳的不同型式有不同的规定。
在实际检验中,限速器动作速度则是根据调试证书或校验报告确定。即经调试或校验完成的限速器的动作速度是整定好的,并加铅封标记。根据整定的限速器动作速度可计算出轿厢自由落体直至限速器动作所需的高度Hu(不考虑摩擦等因素)。即当轿厢自由落体的高度值超过Hu值,则限速器将动作提拉安全钳,制停轿厢(或减速至缓冲器的最大冲击速度),当轿厢越程高于Hu值时(本文称为轿厢越程上安全区最小值Hu),将由限速器—安全钳系统保证轿厢安全。
ASME A17.1a-2008/CSA B44a-08的2.4.2条规定了使用液压缓冲器、弹簧缓冲器、固体减震器时,轿厢和对重底部越程应不小于150mm以及相应的例外情况;2.4.4条规定了轿厢和对重越程应不大于600mm(轿厢)、900mm(对重);2.4.5条规定了在底坑内对重缓冲器附件设置一个永久性的且可靠固定的铭牌,标明对重最大设计越程,并对铭牌字体高度最小值进行了规定[6]。由于我国的电梯国标主要引入的欧洲体系标准,因此对于ASME的相应规定主要作为参考使用,但其2.4.5条关于最大设计越程的要求也是值得学习的。
通过上述分析可知,轿厢越程能影响当轿厢从底层端站自由坠落时,轿厢内乘客(以及设备本身、货物等)是否处于标准规定的可接受安全状况以内;同时也会影响底部空间、对重制导行程的净值。而对重缓冲越程则会影响顶层空间、轿厢制导行程的净值,如果对重越程距离过大,当轿厢发生冲顶事故时,轿厢地坎与层门门楣之间的距离过小,不易进行救援,且如果此时轿厢地坎到层门地坎的距离大于轿厢护脚板的垂直高度时,在救援过程中存在人员坠落井道的风险[7]。
因此,结合对极限距离的检验,现场检验时应重点把握以下几点:
1)实测轿厢越程小于表1计算的Hd值或实测轿厢越程距离大于由限速器动作整定速度反算的轿厢自由落体高度Hu值,并大于下极限距离;
2)底坑中有对重越程最大允许值的永久性标识,同时对重越程实测值小于最大允许值,并大于上极限距离时;
上述条件满足的同时,还应满足本文2.2给出的顶层空间和底部空间的最小安全高度尺寸的要求。
在笔者大量的定期检验实践中,这几个项目主要的不符合体现在:
1)底坑中未设置对重越程最大允许值标识,或者设置的标识距离不满足H≥H1- H2- H3;
2)对重越程实测值小于上极限距离;
3)轿厢越程处于下安全区与上安全区之间,即实测轿厢越程在Hd~Hu之间;
上述问题可通过重新设置标识、增加或者减小缓冲撞板高度、调整极限距离等措施予以解决。但更重要的是,各电梯制造、安装、维保单位以及特检人员应加深对标识、规范的理解和认识,避免错误执行标准和检规。
[1] GB 10060—1993 电梯安装验收规范[S].
[2] 郭澍.曳引电梯对重越程距离与越程标识的合理设置[J].中国电梯,2012,23(01):9-10.
[3] 李宁.关于轿厢撞板与缓冲器顶面距离的规定[J].中国电梯,2004,15(23):35-37.
[4] GB 7588—2003 电梯制造与安装安全规范[S].
[5] 陈路阳,戴凤俊,庞秀玲,等.电梯制造与安装安全规范——GB 7588理解与应用[M].北京:中国质检出版社,中国标准出版社,2012:74-83.
[6] ASME A17.1a-2008/CSA B44a-08电梯和自动扶梯安全规范[S]. 中国特种设备检测研究院译.北京:中国标准出版社,2014.
[7] 何若泉,谢柳辉,张宏亮.电梯检验工艺手册[M].北京:中国质检出版社,中国标准出版社,2015:102-103.
Further Discussion about How to Inspect the Elevator Buffer and its Related Items Correctly
Xian Qiang
(Neijiang Institute of Special Equipment Supervision & Inspection Neijiang 641100)
The "Regulation for Lift Supervisory Inspection and Periodical Inspection: Traction and Positive Drive Lift" (TSG T7001—2009) has being implemented for six years. But there are still many manufactures, installers and inspectors who can't understand the rules and standards clearly. This paper summarizes the test requirements related to buffer and gives a further discussion about how to inspect the elevator buffer and its related items correctly.
Buffer Additional-stroke Inspection
X941
B
1673-257X(2017)10-0035-04
10.3969/j.issn.1673-257X.2017.10.009
先强(1987~),男,本科,副总工程师,从事电梯、起重机械等机电类特种设备检验检测及事故调查处理工作。
先强,E-mail: 434903547@qq.com。
2017-03-24)