电梯轿厢意外移动保护装置分析及检验方法

贺天赐 中国铁路上海局集团有限公司科研所

到2018年底，全国铁路营业里程达到131 000 km以上，其中高铁29 000 km以上，增加的火车站相应的配套设施也随之剧增，其中电梯就是不可或缺的必需品；并且由于2016年7月1日以及2017年6月12日分别实施了《电梯制造与安装安全规范》第1号修改单和《电梯监督检验和定期检验规则》第2号修改单，所以电梯检验数量和检验项目都相应增加，如何确保按时正确的完成检验工作是每个检验员的首要任务。以下就新增检验项目中关于轿厢意外移动保护装置进行详细介绍并对检验方法进行说明，最后提出相关检验意见。

1 轿厢意外移动保护装置

1.1 轿厢意外移动保护装置的设置背景

近几年，发生了好几起乘客在进出轿厢时由于轿厢非正常移动发生的剪切事故。例如2011年8月18日厦门湖里区70岁的老人带着1岁多的小外孙乘坐电梯到一楼。电梯门打开后，老人牵着外孙往外走时，电梯轿厢突然往上移动，致使老人和外孙坠入电梯底坑，小宝宝经抢救无效死亡。还有2012年4月11日，深圳布吉粤宝小区卢女士带孙女回家坐电梯到6楼时，小孙女刚要踏出电梯，电梯突然上行，卢女士将小孙女踢出轿厢但自己腿被夹住，经抢救送往医院。再者，2013年5月15日深圳长虹大厦1号客梯发生开门下行剪切事故，造成一人死亡等等。这些惨烈的教训要求我们必须实施“轿厢意外移动保护”。

1.2 轿厢意外移动保护的功能

电梯轿厢意外移动保护功能是指，当电梯处于某一层并且电梯门打开时，如果电梯由于某些内部故障，向下或者向上移动，电梯就会自动启动保护功能，在电梯轿厢门完全关闭之前，停止运行。

该功能由轿厢意外移动保护装置来实现，即UCMP（Unintended Car Movement Protection的缩写）。

1.3 轿厢意外移动的原因

1.3.1 电气方面的原因

电梯的启动、加速、运行、减速、停车、开门以及电梯所有指令、信号都是靠电气控制装置来实现的，无论是计算机或可编程序控制器还是逻辑电路，只要系统中的部件或程序出现问题，电梯都有可能出现误动作。

（1）轿门或者层门的电气联锁装置失效。如果轿门或层门的电气联锁装置失效，就有可能发生轿厢意外移动事故。特别是当轿门和层门电气联锁装置同时失效时，电梯到达层站开门后，只要电梯收到内召或者外呼信号，电梯就会马上起动前往对应目标层。这是轿厢意外移动事故中最严重的一种情况，往往会造成人员剪切、挤压、坠落等严重后果。

（2）控制电路失效。如果控制电路中某个环节失效，如制动器回路中的接触器(继电器)触点融合没有释放，制动器线圈没有失电，电梯在某层平层开门后，轿厢处于“自由悬浮”状态，轿厢就会向轿厢和对重较重的一侧移动，而且速度会越来越快，人员进出就会发生危险。

（3）其他电气故障。电梯以外的电磁干扰，电梯本身线路缺陷都可能引起轿厢的意外移动。

1.3.2 曳引机方面的原因

曳引式电梯上下运行是通过曳引轮绳槽与曳引绳之间的摩擦力来实现的。由曳引条件公式可以看出，曳引轮和曳引绳的缺陷将直接影响电梯的曳引能力。同样曳引机是电梯的动力设备，曳引机部件的缺陷也将影响电梯正常运行。

（1）曳引绳缺陷:曳引钢丝绳选型错误，钢丝绳严重磨损，直径变小以及钢丝绳表面有油污。

（2）曳引轮缺陷:曳引轮绳槽严重磨损，轮槽形状改变以及轮槽内有油污。

（3）)蜗轮缺陷:曳引机蜗轮断齿或者联接蜗轮套筒法兰破裂，传动失效。

（4）悬臂式曳引轮轴断裂:曳引轮轴断裂瞬间，无论电梯处于何种状态，轿厢都会向下沉。

1.3.3 制动器方面的原因

电梯制动器是电梯重要的安全装置，它的安全、可靠是保证电梯安全运行的重要因素之一。通过以往轿厢意外移动事故案例可以看出，制动器尤其是老旧电梯中老式制动器的缺陷是造成此类事故的主要原因。以下因素导致制动力下降到不足以制停电梯轿厢时，就会出现开门溜梯的情况。

（1）制动部件缺陷：制动轮失圆、表面有沟痕；制动闸瓦严重磨损、变形与制动轮不贴合；制动部件老化、动作卡阻滞后等。

（2）制动部件调整不当：制动器闸瓦与制动轮间隙、电动铁芯行程、制动器力矩弹簧等调整不当。

（3）制动轮和制动闸瓦片上有油污：在现场检验过程中笔者经常发现制动轮和制动闸瓦片上有油污，一是由于齿轮曳引机油封漏油，当电梯高速运行时油被甩到制动轮与制动闸瓦之间的摩擦表面；二是维保人员不慎将油滴到了制动轮上；三是制动器的制动臂上销轴使用了液体润滑油。

1.3.4 人为原因

如果电梯使用、维保单位的人员未按规定使用、操纵电梯，就会可能导致轿厢意外移动的发生。

（1）超载使用：有些老式载货电梯没有超载保护装置.有些电梯超载保护装置失效后没有及时修复，在电梯超载运行后，轿厢到达平层位置开门发生溜梯情况。

（2）)故意短接轿门、层门电气联锁装置开关：为了调试电梯和排查电梯故障的方便，电梯安装、维保人员将轿门、层门联锁开关短接，事后忘记取下短接线，从而造成开门走梯的严重后果，甚至有些维保人员情节恶劣，对一些门锁开关经常报故障的老旧电梯故意短接该开关，从而减少现场维修工作量。

（3）)救援操作不当：电梯发生关人后，求援人员与救援人员之间配合发生错误。在层门和轿门都已打开准备放人的瞬间，在机房内的救援人员仍然在松闸盘车，造成人员剪切、挤压的事故。

（4）)电梯平衡系数过小：一般有两种情况会发生电梯平衡系数过小，一是电梯安装人员调试不精确；二是电梯使用单位在电梯投入使用后私自装潢轿厢导致轿厢过重，从而在载有额定载重量且超载保护装置失效的情况下，轿厢向下运行时乘客会有一种“下坠”的感觉，并且在电梯平层开门时很容易发生溜梯事故。

1.4 轿厢意外移动保护装置的组成和种类

轿厢意外移动保护装置的组成：

①检测子系统：检测轿厢的意外移动，发出制停指令；

②自监测子系统：在使用同步驱动主机的制动器作为制动元件时，监测1）监测驱动主机制动器制动或释放的检测装置；和/或2）监测制动力（制动力矩）的系统或装置。

③制停子系统：在检测到轿厢的意外移动时，制停轿厢。

轿厢意外移动保护装置的种类:

图1 子系统的组合方式

如图1所示，检测子系统一般有三种触发方式，分别为位置开关、限速器和绝对位置传感器。制停子系统一般有五种制停方式，分别为双向安全钳、安全钳、夹轨器、钢丝绳制动器以及驱动主机制动器。通过图中的连线方式，我们可以了解到市场上大部分轿厢意外移动保护装置可分为以下四种类型：

①钢丝绳制动器型：该保护装置在检测单元检测到轿厢状态发生意外移动后，发出控制信号，夹绳器动作夹住曳引钢丝绳，从而使轿厢制停。由于设计结构简单同时制造成本较低，并且该保护装置的夹绳器可实现电梯运行时下上两个方向的意外移动保护，所以广泛用于老电梯的改造。

②驱动主机制动器型：该保护装置在检测单元检测到轿厢状态发生意外移动后，发出控制信号，采用断开主机制动器电源的方式实现断电抱闸。该保护装置是对冗余制动器型的保护装置的改进，增加了动作监测和制动力监测，及时有效做出预警，有利于降低轿厢意外移动几率。

③夹轨器型：该保护装置采用一套机构将轿厢锁止在导轨上，其主要特点是停梯开门后锁止轿厢，实现了轿厢的绝对制停。其工作方式为电梯进入门区停站开门，当开门宽度达到设定值时，锁止机构动作，将轿厢锁止在导轨上，即使此时轿厢发生意外移动，锁止机构也能牢牢固定住轿厢；离站关门，当关门宽度达到设定值时，锁止机构复位，电梯正常运行。目前此类保护装置并未得到广泛应用，主要是由于其本身的锁止机构在发生轿厢意外移动后复位复杂，且一定程度上影响电梯开门平层、再平层的功能。

④限速器型：该保护装置在检测单元检测到轿厢状态发生意外移动后，发出控制信号，用电动的方式驱动限速器动作，限速器触发制停机构动作从而使轿厢制停。其主要技术特点是对原有的限速器进行改进，使限速的机构能在电磁力作用下启动。

2 轿厢意外移动保护装置的检验

2.1 轿厢意外移动保护装置的检验方法

TSG T7001-2009第2号修改单对轿厢意外移动的检验有以下要求：

（1）轿厢在井道上部空载，以型式试验证书所给出的试验速度上行并触发制停不见，仅使用制停部件能够使电梯停止，轿厢的移动距离在型式试验证书给出的范围内；

（2）如果电梯采用存在内部冗余的制动器作为制停部件，则当制动器提起（或者释放）失效，或者制动力不足时，应当关闭轿门和层门，并且防止电梯的正常启动。

因此检验方法主要有以下三个步骤：

（1）作为电梯安全保护装置，在技术资料中应审查UCMP的型号、编号、型式试验合格证。还应审查装置上的铭牌，是否标明制造单位名称、型号、编号、技术参数和型式试验机构的名称或者标志，铭牌和型式试验证书内容是否相符；观察设备上的名牌是否张贴齐全，了解轿厢意外移动保护装置的型式，为下一步试验做准备。

（2）观察控制柜内外或者机房墙壁上是否张贴轿厢意外移动保护装置的试验说明。电梯整机制造单位规定的轿厢意外移动保护装置动作试验方法，应与型式试验证书所标注的方法一致。

（3）轿厢意外移动保护装置试验。由施工或者维护保养单位进行试验，检验人员现场观察、确认。

2.2 检验实例介绍

以下就一款默纳克轿厢意外移动保护系统的试验方式进行介绍：

（1）检测子系统

防止轿厢意外移动保护装置验证方法：

电梯停在首层位置－电梯进入机房检修状态→保持门锁闭合→通过主板上小键盘F8设置为7（此时显示E88，开启UCMP测试功能→断开门锁回路→手动操作上行按钮→电梯离开门区→电梯停止运行报E65（UCMP故障）→测量轿门地坎与层门地坎之间的距离→恢复电梯正常。

判定方法：上述测得的距离即为试验速度下的移动距离，该移动距离不超过对应试验速度的允许移动距离即为合格。

（2）自检测子系统

制动器机械装置正确提起（或者释放）验证方法：

电梯停电→手动短接控制主板X21与COM端→电梯上电检修运行→电梯立即报E37故障停梯；

电梯停电→手动拆除控制主板X21接线→电梯上电检修运行→电梯立即报E37故障停梯。

抱闸力检测功能验证方法：

关闭厅轿门（确保门锁导通）

①检修开关有效，电梯停止在门区位置，保持关门状态；

②小键盘设置F-8设置8，开启制动力测试功能，小键盘显示E88测试状态；

③门锁有效后，封星、运行接触器输出，抱闸接触器不输出；

④系统输出力矩，逐渐增加至设定转矩，并持续设定的时间；

⑤F7-09显示测试结果，1：合格，2：不合格立即报E66。

2.3 检验心得

从这几年的检验经历来看，个人认为维保单位对于轿厢意外移动保护装置的认知还有所欠缺。比如去现场检验的时候，维保工不会操作该装置进行试验，明显就是电梯单位的培训不到位；又或者在检查维保记录时，明明没有该保护装置，维保工却在该项目的维保记录上打钩；再有笔者有一次问一个大品牌电梯公司的维保工，是否知道轿厢意外移动保护装置，是否会该装置的试验，他回答说"我维保的电梯没有这东西，我也不会这试验，要去询问下技术部门"。从以上种种都可以看出，维保单位对于新检规的消化吸收一定程度的滞后，所以建议在检验前需要与维保单位进行沟通，告知检验的内容和重点项目，毕竟作为检验单位，我们并不是简单的出具合格和不合格报告，除了检验电梯状况和检查维保单位的工作情况之外，更应该要求提高维保人员的工作能力，提升他们的维保质量，这样才是对广大群众乘客的安全负责。

3 结束语

随着2019年沪苏湖铁路开建以及未来有望开建的上海东站，将有越来越多的电梯配套到基础建设当中，这些新配套的电梯肯定是具有轿厢意外移动保护功能的。除了新建的设施，老旧设备的更新也将纳入计划当中。因此熟练掌握该项目的检验方法对于所有检验员而言势在必行。本文通过对轿厢意外移动保护装置的成因、功能、组成和种类进行介绍，结合工作中的实际情况和检验方法提出自己的一些心得体会。相信通过阅读本文将对日后的检验工作有一定的帮助，希望同广大同行一起把好检验这一关。