电梯限速器常见问题及校验技术创新

谭凯，徐义

（湖北特种设备检验检测研究院，武汉430000）

1 引言

电梯在出现断绳、超速等问题后，电梯安全钳和限速器可以为电梯轿厢提供有效的安全防护，因此，电梯安全钳和限速器是电梯验收、定检阶段必须要检验的重要项目[员]。通常情况下，安全钳与限速器都是联动效应，出现问题的原因是多方面的。为了避免电梯安全装置的安全隐患问题，探究电梯限速器的常见问题以及相关校验技术尤为重要。

2 常见限速器-安全钳问题

2.1 限速器失效

出现电梯限速器失效的原因是多方面的。限速器的张紧轮的钢丝绳长度过长，会出现拖地、打滑的问题；在进行限速器超速工作设置中，设定值高于整定设计值，当电梯在进行超速运行过程中，限速器的作用难以发挥；一些老旧电梯长期使用后，缺少有效的维护和保养，容易造成限速器弹簧不起作用，这就给限速器的速度变化起到了影响，在磨损的轮槽中，出现钢丝绳打滑的现象。同时，维护不当的限速器装置容易生锈，这也导致电梯的电气触电或者机械动作不能正常运行，同时也会增加甩块的阻力，造成限速器失效[圆]。此外，还有一些人为原因造成限速器不起作用，如限速器的误装。

2.2 钢丝绳提拉力不足

当限速器的钢丝绳伸长情况下，容易造成张紧装置触地，导致钢丝绳出现张力不足打滑的问题。日常在进行维护和校验的过程中，一定要确认电气开关是否能够在有效运行行程内保持张紧重块离地距离。此外，电梯限速器的轮制动部件都属于磨损部件，一旦不及时进行日常维护，也会造成钢丝绳提拉力不足的问题。

2.3 限速器动作速度无法满足要求

由于限速器的弹簧长时间进行反复伸缩，导致动作速度发生变化。同时，电气安全装置出现动作间隙设置不合理的问题，也是导致限速器不能在机械部位之间正常动作。此外，大量的杂物和油污也会给转动部件带来较大的阻力，导致离心甩动部分动作不准确或者不灵活，不能满足要求。

2.4 限速器-安全钳联动试验后导轨损坏

当限速器或者安全钳动作时超过范围，就会使得安全钳对导轨摩擦过大，造成导轨变形。同时，安全钳的部件中出现过多的油污和杂物，也会造成导轨受损，不能使得楔块在拉臂松开后自动复位。此外，其联动故障原因可能是部件设计制造质量问题、限速器安全钳安装调试匹配性不好、使用过程中未正常保养导致装置部件因磨损、锈蚀、疲劳等情况引起动作速度参数改变或功能减弱。因此，对检测这一联动安全系统的功能是否正常显得尤为重要。

3 电梯限速器校验仪的技术创新

为了避免上述校验过程中的问题，需要对电梯限速器的校验技术进行创新。目前，电梯限速器校验仪在电梯的检验检测中被广泛使用，该速度传感器组件是通过将壳体设置为多个连接段，且在横向上可调节，以使得壳体在横向上的长度可伸缩，壳体转动安装于底板上，使传感器头可置于不同的位置，以方便现场的电梯限速器校验并提高工作效率。

3.1 技术领域

本技术创新涉及一种新型的速度传感器，是电梯限速器速度校验技术领域。

3.2 技术背景

电梯限速器能够反映电梯轿厢或对重的实际运行速度，当电梯的运行速度达到或超过设定的极限值（一般为电梯额定速度的115%）时，限速器停止转动，并借助绳轮中的摩擦力（或夹绳机构）提拉起安装在轿厢梁上的连杆机构，连杆机构提拉起安全钳楔块，使安装在轿厢底的安全钳强行夹持住电梯导轨，使轿厢强行制停在导轨上，同时，限速器和安全钳通过机械动作发生信号，切断电梯控制电路，使电梯失电制动[3]。由此可见，电梯限速器安全钳联动系统是在电梯因故障超速行驶时保障乘客人身安全的关键安全装置。然而在实际检验过程中，经常会发生安全钳和限速器试验均合格，但限速器和安全钳的联动试验却失效的现象，这使得电梯日常运作存在很大的安全隐患。

3.3 具体技术内容

3.3.1 结构特点

根据电梯限速器安全钳联动试验时限速器钢丝绳的结构，对钢丝绳的提拉力进行分析，结合静摩擦力和滑动摩擦力的理论，来确定限速器的最大提拉力的范围，为拉压力传感器的最大测力范围和参数来提供依据。

3.3.2 技术分析

技术分析从以下几方面进行：

员）放大电路。本机构设计的差分放大器，能够放大微弱的电信号，同时根据安全绳产生的提拉力范围，来选择适合的放大芯片，产生的信号可以反映在线性放大区域。

圆）源低通滤波电路。选用高精度有源低通滤波器，抑制无用频率信号，防止电磁干扰的影响，在具体设计中，采用先进的Multisim 8 仿真软件和归一化方法结合设计出有源低通滤波器的电路，根据设计实际需要，选择合适的电阻、电容和集成运算放大器。

猿）高速采样和AD 转换电路。在项目设计中，采用高速FET 输入仪器运算放大器和四输入高速16 位AD 转换器作为高速输入通道，保证在过程中采集到足够的样本数据，根据设计需要，选择高精度合适的AD 转换芯片。

源）CPU 的选型和设计。实时运算处理量，要求有一个高速、高容量的中央处理器在系统主控CPU 运行的同时，独立地进行动态小波分析计算，并适时地与主控CPU 进行数据交换。因此，在此项技术创新项目中，采用40MHz 时钟频率微处理器作为主控CPU，采用144kb 内存高速微处理器作为运算CPU，双CPU 结构并行工作以保证测量数据处理的高速实时性。

缘）软件控制设计。软件控制设计采用系统集成化设计，采用Labview 进行整体控制系统设计，根据测试需要，控制测试系统在限速器绳提拉力达到35N 时，即开始记录测试数据。运用Labview，根据自己的需要灵活地进行各个功能模块的组合，将所有的仪器控制信息均集中在软件模块中，可以采用多种方式显示采集的数据、分析的结果和控制过程，可实时、直接地对数据进行编辑，也可通过计算机总线将数据传输到存储器，利用计算机强大的图形用户界面（GUI），用计算机直接读数。根据工程的实际需要，使用人员可以通过软件编程或采用现有分析软件，实时、直接地对测试数据进行各种分析与处理。

4 技术实施情况总结

收集拉压力传感器在不同安装位置的测试结果数据，并对数据进行分析，确定最佳安装位置范围。收集拉压力传感器在不同安装力道下的测试结果数据，并对数据进行分析，确定最佳安装力道。在安装的时候，用固定扭力值设定的扭力扳手固定拉压力传感器，确保所有的安装都在同一力道下，减少误差。拉压力传感器数据传递过程中，电磁干扰对检测结果影响的消除。为消除电磁干扰的影响，在拉压力传感器和数据接收器之间的连接线，采用高可靠的电磁屏蔽线，可较好地去除电磁干扰的影响。