机械安全工程

机械安全工程中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳第六章电梯安全技术机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳第六章电梯安全技术本章主要内容：第一节电梯基本知识第二节电梯安全保护装置第三节电梯安全作业管理及检验第四节电梯的安全操作技术与要求第五节电梯常见故障分析与排除机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳第一节电梯基本知识一、电梯的分类按用途分类乘客电梯（TK）载货电梯（TH）客货电梯（TL）病床电梯（TB）住宅电梯（TZ）杂物电梯（TW）船用电梯（TC）观光电梯（TG）汽车电梯（TQ）其他电梯机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳一、电梯的分类按速度分类•低速电梯•中速电梯•高速电梯按机房位置分类•机房上置式•机房下置式•无机房机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳二、电梯的主要技术参数1.基本规格电梯的种类拖动方式（电梯采用动力的方式）控制方式额定载重量额定速度轿厢尺寸开门方式机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳2.电梯术语（1）层站：各楼层用于出入轿厢的地点。（2）基站：电梯无指令时停靠的层站。（3）底层端站：电梯轿厢停靠的最低的层站。（4）顶层端站：电梯轿厢停靠的最高的层站。（5）机房：安装曳引机和相关设备的房间。（6）井道：为轿厢和对重装置运行而设置的空间。（7）提升高度（H）：从电梯的底层端站到顶层端站之间的垂直距离。（8）顶层高度（Q）：由顶层端站至机房楼板的垂直距离。（9）平层准确度：轿厢停靠后，轿厢地坎上平面对层门地坎上平面沿垂直方向的误差值。（10）层门：设置在层站入口的门。（11）轿厢门：设置在轿厢入口的门。（12）底坑深度（P）：底层端站楼层地面至井道底坑地面之间的垂直距离。机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳三、电梯的基本构造机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳三、电梯的基本构造1.曳引系统曳引系统的作用是输出动力、曳引轿厢运行，主要由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮等构成。机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳三、电梯的基本构造2.导向系统导向系统的作用是限制轿厢和对重的自由度，使其只能沿着导轨上下运动。主要由导靴、导轨、导轨架等组成。机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳三、电梯的基本构造3.轿厢系统轿厢系统用来运送乘客或货物，是电梯的承载部分，主要由厢架和轿厢体组成。机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳三、电梯的基本构造4.电梯门系统门系统用于封闭轿厢和井道出口，防止人员和物品坠入井道或与井壁相撞，主要由轿门、层门、开关门机构等组成。机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳三、电梯的基本构造5.对重平衡系统对重平衡系统是指使对重与轿厢达到相对平衡，在电梯工作中使轿厢与对重间的质量差保持在某一限度之内，保证电梯的曳引传动平稳，主要由对重和质量补偿装置两部分组成。机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳三、电梯的基本构造6.电气拖动和控制系统电梯的电力拖动系统有两大类，即交流拖动系统和直流拖动系统。电梯的控制系统主要是指对电梯的启动、加速、运行、减速、体制和运行方向、楼层显示、轿内指令、层站厅外召唤、安全保护信号等进行管理和控制。机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳第二节电梯安全保护装置电梯的安全保护装置可分为机械式、电气式和机电综合式三种，重要的安全保护装置一般采用机电综合式。机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳一、限速装置1.限速装置概述当电梯运行速度超过其额定速度并达到危险值（即限速器动作速度）时，限速装置操纵电气开关打开急停回路，使电动机停转、制动器制动，与此同时或稍后，它将操纵安全钳，使轿厢系统夹持在轨道上，迫使其停下来。限速装置总是和安全钳联合使用。限速装置包括限速器、限速器绳以及限速器绳张紧轮。限速器通常安装在电梯机房或隔音层的地面，它的平面位置一般在轿厢的左后角或右前角处。限速器绳的张紧轮安装在电梯底坑。机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳2.限速器的种类（1）按限速原理分惯性式离心式（2）按操纵安全钳的结构分刚性夹绳弹性可滑移夹绳机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳3.刚性夹绳卧轴离心式限速器当轿厢下降时，限速轮5（见图2－3）在限速绳带动下作反时针方向旋转，当轿厢下行时，两只用铸铁制成的离心块10绞接在滑轮轴上的销轴11上，并通过连接片12相连彼此相互保持平衡。当轿厢超速下行时，限速轮被限速绳带动转速加快，离心块10受到的离心力随之增大，离心块10绕轮轴13旋转重心外移，当轿厢下降速度超过额定速度115％时，离心块的离心力随之增大到一定值时，离心块上的棘爪14与制动圆盘4上的棘齿15相啮合，带动拨叉6向着轿厢下降方向摆动，拨叉上的绳钳2与限速轮5上绳槽内的限速钢丝绳3相接触，随着限速轮的转动，使绳钳、限速绳、限速器轮紧紧楔住。轿厢继续下降，限速绳将安全钳的拉杆提起，安全钳楔块将轿厢制动在导轨上。刚性夹持式限速器没有超速开关，只用于额定速度0.63m/s以下的电梯，配用瞬时式安全钳。机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳4.弹性夹绳卧轴离心式限速器当轿厢下行速度超过电梯额定运行速度的，105％~110％时,离心块5在离心力作角下，撞到开关打板碰铁13，通过开关打板14使电开关7动作，其触点6断开电气控制电路，曳引机失电停转，同时电磁制动器失电而制动。如果此时电梯速度被限制住或下降速度已经减缓，就不会引起安全钳动作。如果轿厢下降速度并未被制止住，当超速达额定速度115％以上的限制速度时，限速器在离心力的作用下，通过离心块5碰撞到夹绳打板碰铁16，夹绳打板10动作，使绳钳11在自重力作用下楔入限速钢丝绳12，由于绳钳工作面的倾斜，在绳钳随绳移动的同时将限速钢丝绳楔在绳槽中，轿厢继续下行，被楔住的限速钢丝绳将安全钳楔块提起，迫使安全钳楔块将轿厢轧在导轨上。机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳立轴离心式限速器又称甩球式限速器。当轿厢以正常速度下行时，限速绳12带动限速轮8转动，并通过伞形齿轮6、7使转轮1旋转，转轮1又带动两只飞球3转动，飞球的离心力不足使超速开关14和前钳块9、后钳块10动作，轿厢以额定速度运行。当轿厢下行速度增加时，飞球3产生的离心力也不断增加并向上压缩弹簧2而向外展开。当轿厢下行速度超过额定速度105％－110％时，飞球3所产生的离心力通过滑套4和杠杆5的上提，使凸轮13偏转一个角度，超速开关14随之动作，断开电梯安全控制电路，曳引电动机应减速停转。如果超速开关动作后，电梯下行速度仍在增加，当其速度超过电梯额定速度115％时，飞球的离心力使滑套4和杠杆5继续上提，前钳块9和后钳块10将限速绳楔住。球型限速器动作灵敏，可适用于各种速度的电梯，配用渐进式安全钳。5.立轴离心式限速器机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳（1）限速器的动作速度（2）限速器夹绳力（3）限速器开关（4）限速器绳（5）限速器复位6.限速器的安全技术规范机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳二、安全钳安全钳安装在轿厢两侧的立柱上，主要由连杆机构、钳块拉杆、钳块及钳座等组成。安全钳通过拉臂与限速器钢丝绳相连，当限速器动作、钢丝绳被夹持不动时，由于轿厢继续下行，拉杆被提起，钳块与导轨接触，以其与导轨间的摩擦消耗电梯功能，将轿厢强行制动在导轨上。与此同时，装在拉臂尾部的安全钳开关动作，电梯控制电路被切断。机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳二、安全钳机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳1.安全钳钳块的种类瞬时式安全钳和渐进式安全钳使用的制动元件基本相同，大体可分为三种形式：（1）偏心块式：有单面偏心块和双面偏心块两种，见图2－9中a）、b）。（2）滚柱式：有单面滚柱式和双面滚柱式两种，见图2－9中c）、d）。（3）楔块式：有单面楔块式和双面楔块式两种，见图2－9中e）、f）。机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳2.瞬时式安全钳瞬时式安全钳制停时间短，轿厢承受冲击大，在制停过程中，楔块或其他形式的卡块迅速地卡入导轨表面，从而使轿厢停止。机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳3.渐进式安全钳渐进式安全钳钳体是弹性夹持。安全钳动作时，轿厢有相当的制停距离，使得轿厢的制停减速度小。机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳（1）制停减速度和制停距离（2）轿厢制停后，轿厢地板的倾斜度应不超过正常位置的5%（3）使曳引机停转的电气开关应是非自动复位的（4）安全钳夹紧弹簧和受力零件应有足够的强度安全系数4.安全钳的安全技术规范机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳三、缓冲器1.缓冲器的功能缓冲器是提供最后一种安全保护的一种电梯安全装置。它安装在电梯的井道底坑内，位于轿厢和对重的正下方。当电梯在向上或向下运动中，由于钢丝绳伸长、曳引摩擦力和抱闸制动力不足或控制系统失灵而超越终端层站底层或顶层时，将由缓冲器起缓冲作用，以免电梯轿厢或对重直接撞底或冲顶，保护乘客和设备的安全。机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳2.缓冲器的种类电梯缓冲器按结构和原理可分为：弹簧缓冲器（结构简单，缓冲性能差，使用速度为1m/s）油压缓冲器（缓冲性能好，使用高速电梯）机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳3.弹簧缓冲器弹簧缓冲器是一种蓄能型缓冲器，它使轿厢或对重的动能转化为弹簧的弹性势能，从而起缓冲作用，通过弹簧的压缩行程和反力，使轿厢或对重减速停止。缓冲过程中，反力逐渐增大，缓冲力和缓冲减速是不均匀的，弹簧被压缩到极限位置后会释放弹性势能，使缓冲结束时有反跳现象。因此，弹簧缓冲器的缓冲性能差，只适用于低速电梯。机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳4.油压缓冲器油压缓冲器是一种耗能型缓冲器，它利用液体流动的阻尼作用，缓冲轿厢或对重的冲击。具有良好的缓冲性能，适用于现代快速和高速电梯。常用的油压缓冲器有多孔式、多槽式和油孔柱式三种。油压缓冲器结构示意图机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳4.油压缓冲器油压缓冲器结构示意图机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳（1）缓冲器的缓冲越程（2）缓冲器的安装技术要求（3）缓冲器应有型式试验证书（4）采用油压缓冲器时，应设有缓冲器动作后未恢复到正常位置时确保使电梯不能运行的电气安全开关5.缓冲器的安全技术规范机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳四、终端限位保护装置终端限位保护装置的功能是防止由于电梯电气系统失灵，轿厢到达顶层或底层后仍继续行驶（冲顶或蹲底）。它由强迫减速开关、终端限位开关、终端极限开关三个开关以及相应的碰板、碰轮和联动机构组成。机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳1.强迫减速开关强迫减速开关是电梯失控有可能造成冲顶或蹲底时的第一道防线。当电梯失控，轿厢已到顶层或底层而不能减速时，装在轿厢上的碰板与强迫开关的碰轮相接触，使接点发出指令信息，迫使电梯减速后停驶。机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳2.终端限位开关终端限位开关是防止电梯失控造成冲顶或墩底的第二道防线，由上、下两个限位开关组成，它们分别安装在井道的顶部或底部，当电梯失控后经过强迫减速开关而又未能使轿厢停驶时，选层器动滑板上的机械触头与终端限位开关接触，切断控制电路，使轿厢停止运行。机械安全工程第六章中国地质大学（武汉）安全工程系倪晓阳3.终端极限开关（1）机械电气式终端极限开关装于机房的极限开关由特制的铁壳开关1，上碰轮4、下碰轮10，传动钢丝绳3，张紧配重2组成。钢丝绳的一端绕在极限开关闸柄驱动