电梯安全保护系统.ppt

项目七安全保护系统,本章要点,其他保护装置,安全保护系统的组成,1,限速器,2,安全钳,3,夹绳器,4,缓冲器,5,6,为使电梯安全运行，从电梯设计制造、安装及日常维保等环节，都要充分考虑到防止危险发生，并针对各种可能发生的危险，设置专门的安全装置。根据GB7588-2003电梯制造与安装安全规范中的规定，电梯必须设置一系列机械和电气安全装置。电梯的安全系统，包括有高安全系数的曳引钢丝绳、限速器、安全钳、缓冲器、多道限位开关、防超载系统及完善严格的开关门系统等安全保障。,7.1 安全保护系统的组成,（一）电梯可能发生的事故和故障 1、轿厢失控、超速运行 电磁制动器失灵；减速器轮齿、轴、销、键等折断；曳引绳严重打滑。正常的制动手段无法使电梯停止运动，轿厢失去控制，造成运行速度超过额定速度。,7.1 安全保护系统的组成,2、终端越位 平层控制电路故障，轿厢运行到顶或底层端站不停车，继续运行超越正常的平层位置。3、冲顶或蹲底 终端限位装置失灵，轿厢或对重冲向井道顶部构成冲顶。终端限位装置失灵或电梯失控，轿箱或对重跌落井道底坑，称为蹲底。,7.1 安全保护系统的组成,4、不安全运行 限速器失灵、层门和轿门未关闭或关闭不严、轿厢超载运行、曳引电动机缺错相等，此状态下的电梯运行。5、非正常停止 控制电路故障、安全钳误动作、制动器误动作或电梯停电等原因，造成运行中的电梯突然停止。6、关门障碍 关门过程中门扇受到人或物体的阻碍，使门无法关闭。,7.1 安全保护系统的组成,（二）电梯安全保护系统的组成 1、超速（失控）保护装置：限速器、安全钳；2、终端限位保护装置：强迫减速开关、限位开关、极限开关，上述三个开关分别起到强迫减速、切断控制电路、切断动力电源三级保护；3、撞底（与冲顶）保护装置：缓冲器；4、层、轿门门锁电气联锁装置：确保门不可靠关闭电梯不能运行；,7.1 安全保护系统的组成,5、近门安全保护装置：层、轿门光电或超声波检测装置、安全触板等，保证关门时不夹伤乘客或货物，受阻时保持开门状态；6、电梯不安全运行防止系统：轿厢超载控制、限速器断绳开关、安全钳误动作开关、轿顶安全窗和轿厢安全门开关等；7、供电系统断、错相保护装置：相序保护继电器等；8、停电或电气系统发生故障时，轿厢慢速移动装置；,7.1 安全保护系统的组成,9、报警装置：轿厢内呼救警铃、电话等。其他安全装置有轿顶安全护栏、轿厢护脚板、底坑对重侧防护栏等设施。电梯安全保护系统一般由机械安全装置和电气安全装置两大部分组成，机械安全装置也需要电气方面的配合和联锁，才能保证电梯运行安全可靠。,7.1 安全保护系统的组成,（三）电梯安全保护装置的动作关联关系 电梯出现紧急故障，电梯系统相关部位的安全开关被触发，切断电梯控制电路，曳引机制动器动作，制停电梯。曳引绳断裂，轿厢沿井道坠落，到达限速器动作速度时，限速器触发安全钳动作，制停轿厢。轿厢超越终端层站，触发强迫减速开关减速；如无效则触发限位开关，切断控制线路使曳引机制停；若仍无效则采用机械方法强行切断电源，使曳引机断电、制动器动作制停。,7.1 安全保护系统的组成,曳引钢丝绳在曳引轮上打滑，轿厢超速导致限速器动作触发安全钳，将轿厢制停；如果轿厢速度未达到限速器触发速度，轿厢将触及缓冲器减速制停。轿厢超载后，超载开关被触发，切断控制电路，导致电梯无法起动运行。安全窗、安全门、层门或轿门未能可靠锁闭，控制电路无法接通，电梯在运行中紧急停车或无法起动。,7.1 安全保护系统的组成,当层门在关闭过程中，安全触板受阻，门机立即停止关门并反向开门，稍作延时后重新尝试关门动作，在门未可靠锁闭时电梯无法起动运行。,7.1 安全保护系统的组成,电梯安全系统关联图,一、限速器概述 限速器随时监测电梯运行速度，出现超速时，及时发出信号，继而产生机械动作。限速器被触发后先切断控制电路，利用曳引机制停轿厢。若无效则进一步触发安全钳（夹绳器），将轿厢强制制停或减速。限速器是指令发出者并非执行者。,7.2 限速器,GB7588-2003电梯制造与安装安全规范规定：限速器在轿厢速度至少等于电梯额定速度的115%时方可动作；限速器动作时，限速器绳的张力不得小于安全钳起作用所需力的两倍或300N；限速器绳最小破断载荷与限速器动作时限速器绳张力安全系数应大于8，限速器绳公称直径不小于6；限速器绳必须配有张紧装置，张紧轮上须装设导向装置。,7.2 限速器,限速器装置由限速器、限速器绳及绳头、绳张紧装置等组成。限速器多安装于机房，限速器绳绕过限速器绳轮，穿过机房地板上的限速器绳孔，竖直贯穿井道总高，延伸至底坑中限速器绳张紧轮并形成回路；限速器绳绳头连接到轿厢顶的连杆系统，并通过操纵拉杆与安全钳相连。,7.2 限速器,电梯正常运行，轿厢与限速器绳同速升降，两者间无相对运动，限速器绳绕绳轮运行；当电梯超速并达到限速器设定值时，首先触发超速电气开关实施断电制动，若无效则限速器夹绳装置将限速器绳夹住，使其不能移动，随着轿厢的移动，限速器绳绳头与安全钳拉杆间出现相对运动，拉杆驱动安全钳制动元件，安全钳制动元件则紧密地夹持住导轨，摩擦力将轿厢制停在导轨上。,7.2 限速器,限速装置与安全钳联动示意1、安全钳；2、轿厢；3、限速器绳；4、张紧装置；5、限速器；6、安全钳操纵拉杆系统,对于传统的电梯，都必须使用限速器来随时监测并控制轿厢的下行超速，电梯使用中轿厢上行超速并且冲顶的危险确实存在。轿厢空载或极小载荷时，对重重量大于轿厢，一旦制动器失效或曳引机轴、键、销等折断，或由于曳引轮绳槽严重磨损导致曳引绳打滑，就会导致轿厢上行超速现象。,7.2 限速器,GB7588-2003中规定，曳引驱动电梯应装设上行超速保护装置，该装置包括速度监控和减速元件，应能检测出上行轿厢的失控速度。当轿厢速度大于等于电梯额定速度115%时，应能使轿厢制停，或至少使其速度下降至对重缓冲器的许用范围。该装置应该作用于轿厢、对重、钢丝绳系统（悬挂绳或补偿绳）或曳引轮上，当该装置动作时，应使电气安全装置动作或控制电路失电，电机停止运转，制动器动作。,7.2 限速器,限速装置与安全钳1、安全钳楔块；2、安全钳座；3、轿厢架；5、垂直拉杆；6、复位弹簧；7、防跳器；8、绳头；9、限速器绳；10、安全钳拉杆；11、安全钳急停开关；12、复位弹簧；13、正反旋螺母；14、横拉杆；15、从动拉杆；16、转轴；17、导轨,二、限速器种类,7.2 限速器,（一）摆锤式限速器及工作原理 限速器轮工作时，因其摆杆不断摆动而得名为摆锤式，又称为凸轮式，也称为惯性式。根据摆杆与凸轮的相对位置，可分为下摆杆和上摆杆凸轮棘爪式限速器。,7.2 限速器,下摆杆凸轮棘爪式限速器1、制动轮；2、拉簧调节螺钉；3、制动轮轴；4、调速弹簧；5、支座；6、摆杆；7、限速器绳；8、超速开关,1、下摆杆凸轮棘爪式限速器,上摆杆凸轮棘爪式限速器1、凸轮；2、棘爪；3、摆杆；4、摆杆转轴；5、超速电气开关；6、限速胶轮；7、调速弹簧；8、拉簧调节螺杆；9、限速器绳轮；10、转轴；11、限速器绳；12、机架,2、上摆杆凸轮棘爪式限速器,（二）甩块式限速器及工作原理 甩块式限速器是利用旋转离心力随着转速变化而加大的原理来完成动作的。限速器绳轮转动时，离心力作用甩块产生远离回转中心的趋势，超速到限定值时，甩块触发超速安全开关，继而带动安全钳动作。甩块式限速器根据动作时对钢丝绳的夹持形式，分为刚性夹持式和弹性夹持式限速器。,7.2 限速器,刚性夹持式甩块限速器1、销轴；2、限速器绳轮；3、连接板；4、绳钳弹簧；5、夹绳钳；6、制动圆盘（棘齿罩）；7、甩块（离心重块）；8、心轴；9、棘齿；10、拉簧；11、限速器钢丝绳,（夹绳钳局部）,1、刚性夹持限速器,1、刚性夹持限速器,限速器、安全钳动作瞬间会断开控制电路，使制动器失电制动，只有当所有安全开关复位，轿厢向上提起时，才能释放安全钳，安全钳未恢复到正常位置，电梯不能起动。刚性夹持式限速器在动作时，对限速器绳的夹持是刚性的，动作灵敏可靠，但冲击过大，对限速器绳损伤大，仅适用于低速电梯，必须配用瞬时式安全钳。通过调整弹簧的张力，可以允许限速器绳被夹后有少许的滑动，减少冲击。,7.2 限速器,弹性夹持限速器1、限速器绳轮；2、甩块；3、连杆；4、螺旋弹簧；5、超速开关；6、锁栓；7、摆动钳块；8、固定钳块；9、压紧弹簧；10、调节螺栓；11、限速器绳,2、弹性夹持式限速器,弹性夹持限速器1、超速开关；2、锤罩；3、限速器绳；4、夹绳钳；5、底座,2、弹性夹持式限速器,（三）双向限速器及工作原理 轿厢上行超速保护装置是为防止电梯运行过程中出现轿厢冲顶事故而设置的安全装置，是对电梯安全保护系统的进一步完善。这是由于在电梯正常使用过程中，当载重量小于额定载荷的一半时，对重侧的重量将大于轿厢侧，此时一旦制动器失效或曳引机齿轮、轴、键、销等发生断裂，造成曳引轮不受制动器控制，或由于曳引轮绳槽严重磨损造成曳引绳在绳槽内打滑等，均会造成轿厢冲顶事故发生。,7.2 限速器,（三）双向限速器及工作原理 轿厢上行超速保护装置按其制停减速装置作用位置不同，可分为作用于轿厢、对重、钢丝绳和曳引轮上等四种。常见有双向限速器双向安全钳方式、双向限速器曳引绳夹绳器、对重限速器对重安全钳等，其中采用双向限速器配合双向安全钳方式较多，在旧梯改造过程中，则采用双向限速器配合夹绳器方式较多。,7.2 限速器,正视方向 后视方向1、限速器体；2、限速器绳；3、限速器绳轮；4、左夹绳臂与夹块；5、离心锤；6、离心锤联动拉杆；7、触发锁舌；8、触发锁舌转轴；9、离心锤转轴；10、离心锤回位接头；11、离心锤回位弹簧；12、右夹绳臂与夹块；13、限速器绳轮转轴；14、制动块销轴；15、制动块；16、制动块扭簧；17、制动块转轴；18、触发锁舌扭簧；19、花盘销轴；20、夹绳臂转轴；21、花盘,1、双向限速器工作原理,双向限速器电气装置1、电气开关拨叉；2、开关触点拨杆；3、电气装置开关,1、双向限速器工作原理,双向限速器（配合双向安全钳）,1、双向限速器（配合双向安全钳）,1、双向限速器工作原理,双向限速器（配合夹绳器）,1、双向限速器（配合夹绳器）,（四）限速器张紧装置 限速器张紧装置由支架、张紧轮、重陀及断绳开关等组成。张紧轮导向装置限位导向，防止限速器绳扭转和张紧装置摆动。为补偿限速器绳在工作中的伸长，张紧装置在导向装置中上下浮动；为防止限速器绳断绳或过分伸长，张紧装置触地失效，张紧装置底部距底坑应有合适的高度。低速电梯为40050mm；快速电梯为55050；高速电梯为75050。,7.2 限速器,限速器绳的拉力为：限速器动作时，限速器绳的张力应大于安全钳起动时所需力的两倍，且不小于300N。张紧装置的侧面装有断绳保护开关，若限速器绳断裂或限速器绳过度伸长，张紧装置向下垂落，断绳保护开关被触发，则切断电梯控制电路，防止电梯在没有限速器和安全钳保护下行驶。,7.2 限速器,摆臂式限速器绳张紧装置1、配重块；2、限速器绳；3、安全钳操纵杆；4、绳头装置；5、断绳触点开关；6、张紧轮；7、配重摆臂,垂直式限速器绳张紧装置1、断绳触点开关；2、张紧轮；3、配重块；4、限速器绳；5、绳头装置；6、安全钳操纵杆,（五）限速器使用技术要求 GB7588-2003电梯制造与安装安全规范中，对限速器做出了非常严格的规定并要求强制执行。1、限速器动作速度 限速器动作前响应时间应足够短，不允许在安全钳动作前轿厢达到危险的速度。操纵轿厢安全钳的限速器，其动作速度至少等于额定速度的115，但应小于下列各值：,7.2 限速器,（1）对于除了不可脱落滚柱式以外的瞬时式安全钳为0.8（m/s）；（2）对于不可脱落滚柱式瞬时式安全钳为1.0（m/s）；（3）对于额定速度小于或等于1.0m/s的渐进式安全钳为1.5（m/s）；（4）对于额定速度大于1.0m/s的渐进式安全钳为1.25v0.25/v（m/s）。,7.2 限速器,对重安全钳的限速器动作速度应大于上述值，但不得超过相应值的10%。轿厢上行超速的控制，其下限是电梯额定速度的115%，上限是对重安全钳规定的速度。,7.2 限速器,一般来说，限速器的动作速度与电梯额定速度具有一定的比例关系，低速电梯限速器的动作速度约为额定速度的140170；快速电梯限速器的动作速度约为额定速度的135左右；高速电梯限速器的动作速度约为额定速度的120130。也就是说，电梯的速度越高，允许其超过额定速度的百分比越小，这样才能起到有效的安全保护作用。另外，电梯额定速度不同，所配用的限速器也不相同，对于限速器动作速度的要求也不相同，否则将无法起到有效的安全保护作用。,7.2 限速器,2、限速器电气开关 限速器中要求装设一个电气超速开关，此开关的作用是在轿厢超速后首先被触发，切断曳引机电源并通过制动器对轿厢实施制动；如果断电未控制住速度，继而触发安全钳制动。限速器电气开关的动作速度，对于额定速度大于lm/s的电梯为轿厢运行速度达到限速器动作速度之前（约是限速器动作速度的9095%)，对于速度小于lm/s的电梯，其超速开关最迟在限速器达到动作速度时起作用。,7.2 限速器,3、限速器的响应时间 限速器动作的响应时间应足够短，不允许在安全钳动作之前使轿厢达到危险速度。4、限速器绳 限速器绳的最小破断载荷与限速器动作时产生的绳张力有关，安全系数不小于8；对于摩擦型限速器，应考虑摩擦系数 时的情况；限速器绳的公称直径不应小于6；限速器绳轮的节圆直径与绳的公称直径之比不应小于30。,7.2 限速器,限速器绳应用张紧轮张紧，张紧轮（或配重）应有导向装置；在安全钳作用期间，即使制动距离大于正常值，限速器绳及其附件也应保持完整无损。5、限速器绳的张紧力和夹绳力 限速器钢丝绳无滑动地带动绳轮转动，限速器绳每一分支中的张力应不小于150N，由张紧装置来实现；限速器动作时的夹绳力应至少为带动安全钳起作用所需力的两倍，并不小于300N。,7.2 限速器,安全钳在限速器操纵下，在电梯超速、断绳等故障发生时，将轿厢制停并夹持在导轨上的一种安全装置。安全钳对电梯的安全运行提供有效的保护作用，一般将其安装在轿厢架或对重架上。,7.3 安全钳,（一）安全钳装置组成与安装位置 1、安全钳装置结构组成 由安全钳操纵机构和安全钳体两部分组成。,7.3 安全钳,限速装置与安全钳1、安全钳楔块；2、安全钳座；3、轿厢架；5、垂直拉杆；6、复位弹簧；7、防跳器；8、绳头；9、限速器绳；10、安全钳拉杆；11、安全钳急停开关；12、复位弹簧；13、正反旋螺母；14、横拉杆；15、从动拉杆；16、转轴；17、导轨,（一）安全钳装置组成与安装位置 2、安全钳在轿厢上的安装位置 安全钳体多装于轿厢架底梁或立柱上，处于上下导靴之间，并保证安装牢固可靠；垂直拉杆装在轿厢架两侧立柱上，两侧拉杆间采用横拉杆连接，以保证同步动作。一个轿厢设有两组安全钳及与它相配合垂直拉杆；安全钳的操纵机构是装在轿厢架上梁，并通过主动杠杆与限速器钢丝绳相连。如果轿厢和对重都需装置安全钳，其安全钳的动作应由各自的限速器来控制。,7.3 安全钳,（二）安全钳种类与结构特点 电梯安全钳按照制动元件结构形式的不同可分为楔块型、偏心轮型和滚柱型三种；从制停减速度（制停距离）方面可分为瞬时式和渐进式安全钳。上述安全钳根据电梯额定速度和用途不同来区别选用。,7.3 安全钳,1、瞬时式安全钳 瞬时式安全钳也称刚性急停型安全钳，它的承载结构是刚性的，动作时产生很大的制停力，使轿厢立即停止。瞬时式安全钳的使用特点是，制停距离短，轿厢承受冲击严重，在制停过程中楔块或其他型式的卡块将迅速地卡入导轨表面，从而使轿厢瞬间停止。瞬时式安全钳只适用于额定速度不超过0.63ms的电梯（某些国家规定为0.75ms以下）。,7.3 安全钳,1、瞬时式安全钳 瞬时式安全钳按照制动元件结构形式可分为楔块型、偏心轮型和滚柱型三种。,7.3 安全钳,（1）楔块型瞬时式安全钳 安全钳座一般用铸钢制成整体式结构，楔块用优质耐热钢制造，表面淬火使其有一定的硬度；为加大楔块与导轨工作面间的摩擦力，楔块工作面常制出齿状花纹。,7.3 安全钳,楔块型瞬时式安全钳1、拉杆；2、安全钳座；3、轿厢下梁；4、楔（钳）块；5、导轨；6、盖板,（1）楔块型瞬时式安全钳,（2）偏心块型瞬时式安全钳 偏心块型安全钳由两个硬化钢制成的带有半齿的偏心块组成，它有两根联动的偏心块连接轴，轴的两端用键与偏心块相连。当安全钳动作时，两个偏心块连接轴相对转动，并通过连杆使四个偏心块保持同步动作；偏心块的复位由一弹簧来实现，通常在偏心块上装有一根提拉杆；应用这种类型的安全钳，偏心块卡紧导轨的面积很小，接触面压力极大，动作时往往使齿或导轨表面受到破坏。,7.3 安全钳,偏心块型瞬时式安全钳1、偏心轮；2、提拉杆；3、导轨；4、导靴,（2）偏心块型瞬时式安全钳,（3）滚柱型瞬时式安全钳 当提拉杆提起时，淬硬的（表面硬度为HRC4045）滚花钢制滚柱在钳体楔形槽内向上滚动，当滚柱贴上导轨时，钳座就在钳体内作水平移动，这样就消除了另一侧的间隙；为了使两根导轨上的滚柱同时动作，两边的连杆用一根共用轴。滚柱型安全钳常用在低速重载的货梯上。,7.3 安全钳,滚柱型安全钳1、连杆；2、支点；3、爪；4、操纵杆；5、提拉杆；6、导轨；7、钳体；8、滚子,（3）滚柱型瞬时式安全钳,（3）滚柱型瞬时式安全钳,2、渐进式安全钳 渐进式安全钳又称弹性滑移安全钳。它能控制制动力在某一范围内，使轿厢制停时保持一定的滑移距离，使制停力逐渐增大或保持恒定值，制停减速度不致很大。渐进式与瞬时式安全钳间的根本区别在于制动开始后，其制动力并非固定。因增加了弹性元件，保证制动力有缓冲的余地，能在较长距离上制停轿厢，使制动减速度减小。渐进式安全钳使用速度大于0.63ms。,7.3 安全钳,楔块型渐进式安全钳工作原理1、导轨；2、拉杆；3、楔块；4、导向楔块；5、钳座；6、弹性元件；7、导向滚柱,（1）楔块型渐进式安全钳,楔块型渐进式安全钳（碟簧）1、安全钳体；2、导轨；3、提拉楔块盖板；4、提拉楔块；5、楔块复位弹簧；6、盖板；7、碟簧,（1）楔块型渐进式安全钳,楔块型渐进式安全钳（U形板簧）1、安全钳体；2、固定楔块；3、楔块拉杆；4、盖板；5、U形板簧；6、制动楔块；7、导轨,（1）楔块型渐进式安全钳,弹性导向钳式安全钳1、导向楔块；2、制动楔块；3、碟簧；4、碟簧张力调整螺母；5、间隙调整螺母；6、钳体；7、圆柱销；8、安全钳体；9、导向钳；10、导轨,（2）弹性导向夹钳式安全钳,型渐进式安全钳1、定楔块；2、盖板；3、间隙调整螺母；4、安全钳提拉杆；5、形弹性钢板；6、动楔块；7、导轨,（3）型渐进式安全钳,（3）型渐进式安全钳,3、双向安全钳 GB7588-2003中指出必须对轿厢施行双向限速，双向安全钳与双向限速器相配合，构成了一种可靠的双向限速结构。双向安全钳是电梯双向超速保护装置装置在一体，但上行制动力和下行制动力可以单独设置调整的安全钳，这种方式是当前电梯较为多用的方案。,7.3 安全钳,双向安全钳1、上行安全钳；2、安全钳操纵机构；3、楔块连接杆；4、下行安全钳,7.3 安全钳,（三）安全钳使用条件 GB7588-2003中规定，滑移动作安全钳制动的平均减速度应在0.2g1g之间，同时还有以下使用条件：（1）电梯额定速度大于0.63m/s，轿厢应采用渐进式安全钳。若电梯额定速度小于或等于0.63m/s，轿厢可采用瞬时式安全钳。（2）若轿厢装有数套安全钳，则它们应全部是渐进式的。,7.3 安全钳,（3）若额定速度大于1m/s，对重安全钳应是渐进式的，其他情况下，可以是瞬时式的。（4）轿厢和对重的安全钳的动作应由各自的限速器来控制。若额定速度小于或等于1m/s，对重安全钳可借助悬挂机构的断裂或借助一根安全绳来动作。（5）不得采用电气、液压或气动操纵的装置来操纵安全钳。,7.3 安全钳,（一）夹绳器的作用 GB7588-2003中规定，所有曳引驱动电梯上应装设上行超速保护装置。该装置应作用于轿厢、对重、钢丝绳系统（含曳引钢丝绳或补偿绳）、曳引轮位置上。对于在用电梯的改造方面，多采用钢丝绳制停方式，即采用夹绳器来实现上行超速保护。夹绳器直接制动曳引钢丝绳，一般安装在曳引轮和导向轮间的曳引机机架上或导向轮下部，必须保证安装牢固可靠。,7.4 夹绳器,7.4 夹绳器,（二）夹绳器的结构原理 根据夹绳器触发装置的不同，夹绳器又分为限速器机械式触发（闸线拉动，限速器动作机构直接带动提拉钢丝软轴使夹绳器动作）和电磁式触发（超速后限速器发出电信号，夹绳器压绳块动作，夹紧曳引钢丝绳实施制动）两种类型。,7.4 夹绳器,夹绳器结构图1、复位螺杆；2、复位螺母及转轴；3、滑动轴导槽；4、滑动轴；5、滑动轴锁钩；6、锁钩支撑；7、锁钩支撑转轴；8、触发拨杆；9、触发拨杆转轴；10、滑动轴锁钩转轴；11、夹板导柱；12、前夹板；13、后夹板；14、后夹板连接轴；15、连杆；16、夹紧弹簧；17、锁钩扭簧,7.4 夹绳器,7.4 夹绳器,（二）夹绳器的结构原理 夹绳器在每次完成了夹绳动作后，其前、后夹板等必须重新张紧夹紧弹簧人工复位，夹紧装置复位后复位螺杆1应旋松到规定位置并固定。就目前使用效果来看，由于夹绳器动作是瞬时内完成，非常粗暴，冲击强烈，尤其是动作时对重常产生非常严重的跳动，动作后对夹绳块及曳引钢丝绳损伤较大，夹绳器使用寿命较短，故在电梯界存在较多争议，目前电梯界也正在探讨更合理有效的上行超速保护装置。,7.4 夹绳器,（一）缓冲器的作用 电梯在运行中，由于安全钳失效、曳引轮槽摩擦力不足、抱闸制动力不足、曳引机出现机械故障、控制系统失灵等原因，轿厢（或对重）超越终端层站底层，并以较高的速度撞向缓冲器，由缓冲器起到缓冲作用，以避免电梯轿厢（或对重）直接撞底或冲顶，保护乘客或运送货物及电梯设备的安全。,7.5 缓冲器,（一）缓冲器的作用 缓冲器是一种吸收、消耗运动轿厢或对重的能量，使其减速停止，并对其提供最后一道安全保护的电梯安全装置。缓冲器安装在井道底坑内，有强的承载冲击能力，缓冲器与地面垂直并正对轿厢（或对重）下侧的缓冲板。,7.5 缓冲器,（二）缓冲器的类型 当轿厢或对重失控竖直下落，具有相当大的动能，为尽可能减少和避免损失，就必须吸收和消耗轿厢（或对重）的能量，使其安全、减速平稳地停止在底坑。所以缓冲器的原理就是使轿厢（对重）的动能、势能转化为一种无害或安全的能量形式。采用缓冲器将使运动着的轿厢或对重在一定的缓冲行程或时间内逐渐减速停止。,7.5 缓冲器,（二）缓冲器的类型 缓冲器可分为蓄能型和耗能型两种。1、蓄能型缓冲器 又称弹簧式缓冲器，缓冲器受到轿厢（对重）的冲击后，弹簧变形吸收轿厢（对重）的动能，并储存于弹簧内部；当弹簧被压缩到最大变形量后，弹簧对轿厢（对重）产生反弹并反复进行，直至能量耗尽弹力消失，轿厢（对重）才完全静止。,7.5 缓冲器,（二）缓冲器的类型 1、蓄能型缓冲器 弹簧缓冲器一般由缓冲橡胶、上缓冲座、缓冲弹簧、弹簧座等组成，用地脚螺栓固定在底坑基座上。为了适应大吨位轿厢，压缩弹簧由组合弹簧叠合而成。行程高度较大的弹簧缓冲器，为了增强弹簧的稳定性，在弹簧下部设有导管或在弹簧中设导向杆。,7.5 缓冲器,带导套弹簧缓冲器1、缓冲橡胶；2、上缓冲座；3、弹簧；4、外导管；5、弹簧座,弹簧缓冲器1、缓冲橡胶；2、上缓冲座；3、缓冲弹簧；4、地脚螺栓；5、弹簧座,7.5 缓冲器,（二）缓冲器的类型 1、蓄能型缓冲器 弹簧缓冲器的特点是缓冲后有回弹现象，存在着缓冲不平稳的缺点，所以弹簧缓冲器仅适用于额定速度小于1m/s的低速电梯。,7.5 缓冲器,聚氨酯缓冲器是一种新型缓冲器，具有体积小重量轻、软碰撞无噪声、防水防腐耐油、安装方便、易保养好维护、可减少底坑深度等特点，近年来在中低速电梯中得到应用。,聚氨酯缓冲器,7.5 缓冲器,2、耗能型缓冲器 又称油（液）压缓冲器，结构如图所示。,油孔柱式油压缓冲器1、橡胶垫；2、压盖；3、复位弹簧；4、柱塞；5、密封盖；6、油缸套；7、弹簧托座；9、变量棒；10、缸体；11、放油口；12、油缸座；13、缓冲器油；14、环形节流孔,7.5 缓冲器,2.1 耗能型缓冲器的工作原理 当油压缓冲器受到轿厢和对重的冲击时，柱塞向下运动，压缩缸体内的油，油通过环形节流孔喷向柱塞腔。当油通过环形节流孔时，由于流动截面积突然减小，就会形成涡流，使液体内的质点相互撞击、摩擦，将动能转化为热量散发掉，从而消耗了轿厢或对重的能量，使轿厢或对重逐渐缓慢地停下来。,7.5 缓冲器,2.1 耗能型缓冲器的工作原理 因此油压缓冲器是一种耗能型缓冲器，它是利用液体流动的阻尼作用，缓冲轿厢或对重的冲击。当轿厢或对重离开缓冲器时，柱塞在复位弹簧的作用下，向上复位，油重新流回油缸，恢复正常状态。,7.5 缓冲器,2.1 耗能型缓冲器的工作原理 由于油压缓冲器是以消耗能量的方式实行缓冲的，因此无回弹作用，同时由于变量棒的作用，柱塞在下压时，环形节流孔的截面积逐步变小，能使电梯的缓冲接近匀减速运动。因而，油压缓冲器具有缓冲平稳，有良好的缓冲性能的优点，在使用条件相同的情况下，油压缓冲器所需的行程可以比弹簧缓冲器减少一半，所以油压缓冲器适用于快速和高速电梯。,7.5 缓冲器,2.2 耗能型缓冲器的分类 耗能型缓冲器主要有油孔柱式、多孔式、多槽式等几种。上述耗能型缓冲器结构虽有所不同，但工作原理相同。即轿厢（对重）撞击缓冲器时，压缩油缸内的油，使油通过节流孔外溢并升温，将轿厢（对重）动能转化为热能，并以一定的减速度逐渐停下来。当轿厢或对重离开缓冲器时，柱塞在复位弹簧的作用下复位，恢复正常状态。,7.5 缓冲器,缸体内壁溢流 柱塞溢流油压缓冲器 多槽式油压缓冲器 油压缓冲器1、缸体；2、柱塞；3、缓冲垫；4、复位弹簧；5、缓冲器油；6、油孔（槽）,（三）缓冲器的数量 缓冲器的数量要根据电梯额定速度和额定载重量确定。一般电梯会设置三个缓冲器，即轿厢下设置二个缓冲器，对重下设置一个缓冲器。,7.5 缓冲器,（四）缓冲器行程和缓冲减速度的确定 蓄能型缓冲器由于只能用于额定速度不超过1.0m/s的电梯，因此缓冲器可能达到的总行程至少等于115额定速度的重力制停距离的两倍。即缓冲行程：式中，V 电梯额定速度（m/s）；g 重力加速度（9.8m/s2）。,7.5 缓冲器,任何情况下，此行程不得小于65。蓄能型缓冲器应能承受轿厢质量与额定载重量之和（或对重质量）的2.53倍的静载荷。耗能型缓冲器适用于任何额定速度的电梯，其可能达到的总行程应至少等于相应于115额定速度的重力制停距离。即缓冲行程：Sp=0.0674v2 但在任何情况下耗能型缓冲器的行程不应小于420。,7.5 缓冲器,（一）终端限位保护装置的组成 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），造成超限运行的事故。此类限位保护装置主要由强迫减速开关、终端限位开关、终端极限开关等三个开关及相应的碰板、碰轮和联动机构组成。,7.6 终端限位保护装置,终端超越保护装置1、导轨；2、钢丝绳；3、极限开关上碰轮；4、上限位开关；5、上强迫减速开关；6、上开关打板；7、下开关打板；8、下强迫减速开关；9、下限位开关；10、极限开关下碰轮；11、终端极限开关；12、张紧配重；13、导轨；14、轿厢,1、强迫减速开关 强迫减速开关是电梯失控将造成冲顶或蹲底时的第一道防线。强迫减速开关由上下两个开关组成，安装在井道的顶部和底部。当电梯失控，轿厢已到顶层或底层，而不能减速停车时，装在轿厢上的碰板，与强迫减速开关的碰轮相接触，使接点发出指令信号，迫使电梯减速停驶。,7.6 终端限位保护装置,2、快速梯和高速梯用的端站强迫减速开关 此装置包括分别固定在轿厢导轨上下端站处的打板以及固定在轿厢顶上，且具有多组触点的特制开关装置，开关装置部分如图所示。电梯运行时，设置在轿顶上的开关装置跟随轿厢上下运行，达到上下端站楼面之前，开关装置的橡皮滚轮左、右碰撞固定在轿厢导轨上的打板，橡皮滚轮通过传动机构分别推动预定触点组依次切断相应的控制电路，强迫电梯到达端站楼面之前提前减速，在超越端站楼面一定距离时就立即停靠。,7.6 终端限位保护装置,端站强迫减速开关装置1、橡胶滚轮；2、连杆；3、盒；4、动触点；5、定触点,7.6 终端限位保护装置,2、终端限位开关 终端限位开关由上、下两个开关组成，分别安装在井道顶、底部，在强迫减速开关之后，是电梯失控的第二道防线。当强迫减速开关未能使电梯减速停驶，轿厢越出顶、底层位置后，上、下限位开关动作，切断控制线路，使曳引机断电并使制动器动作，迫使电梯停止运行。,7.6 终端限位保护装置,3、终端极限开关 3.1 机械电气式终端极限开关 该极限开关是在强迫减速开关和终端限位开关失去作用时，控制轿厢上行（或下行）的主接触器失电后仍不能释放时（例如接触器触点熔焊粘连、线圈铁芯被油污粘住、衔铁或机械部分被卡死等），切断电梯供电电源，使曳引机停车并制动器制动。其工作时是当轿厢地坎超越上、下端站地坎200mm，轿厢或对重接触缓冲器之前，装在轿厢上的碰板与装在井道,7.6 终端限位保护装置,3、终端极限开关 3.1 机械电气式终端极限开关上、下端的上碰轮或下碰轮接触，牵动与装在机房墙上的极限开关相连的钢丝绳，使只有人工才能复位的极限开关动作，切断除照明和报警装置电源外的总电源。终端限位保护装置动作后，应由专职的维修保养人员检查，排除故障后，方可投入运行。极限开关常用机械力切断电梯总电源的方法使电梯停驶。,7.6 终端限位保护装置,3、终端极限开关 3.2 电气式终端极限开关 这种形式的终端极限开关，采用与强迫减速开关和终端限位开关相同的限位开关，设置在终端限位开关之后的井道顶部或底部，用支架板固定在导轨上。当轿厢地坎超越上下端站20，且轿厢或对重接触缓冲器之前动作。其动作是由装在轿厢上的碰板触动限位开关，切断安全回路电源或断开上行（或下行）主接触器，使曳引机停止转动，轿厢停止运行。,7.6 终端限位保护装置,电梯安全保护系统中所配备的安全保护装置一般由机械安全保护装置和电气安全保护装置两大部分组成，但是有一些机械安全保护装置往往需要和电气部分的功能配合，构成联锁装置才能实现其动作和功效的可靠性。,7.7 其他安全保护装置,（一）轿厢顶部安全窗（二）轿顶护栏（三）底坑对重侧护栅（四）轿厢护脚板（五）制动器扳手与盘车手轮（六）电梯急停开关（七）可切断电梯电源的主开关,7.7 其他安全保护装置,（一）轿厢顶部安全窗 安全窗是设在轿厢顶部的只能向外开的窗口。当轿厢因故障停在楼房两层中间时，司机可通过安全窗到达轿顶，再设法打开层门，维修人员在处理故障时也可利用安全窗。安全窗打开时，装于门上的触点断开，切断控制电路，此时电梯不能运行。由于控制电源被切断，可防止维修人员出入轿厢窗口时因电梯突然启动而造成人身伤害事故。当出入安全窗时还必须先将电梯急停开关按下（如果有的话）或用钥匙将控制电源切断。,7.7 其他安全保护装置,（一）轿厢顶部安全窗 为了安全，电梯司机不到非常情况不要从安全窗出入，更不要让乘客出入，因安全窗窗口较小，且离地面有两米多高，上下很不方便，停电时，轿顶很黑，又有各种装置，易发生人身事故，加之部分电梯轿顶未设置护栏，则更不安全。,7.7 其他安全保护装置,（二）轿顶护栏 在国标GB7588-2003电梯制造与安装安全规范中规定：1、离轿顶外侧边缘有水平方向超过0.30m的自由距离时，轿顶应装设护拦。自由距离应测量至井道壁，井道壁上有宽度或高度小于0.30m的凹坑时，允许在凹坑处有稍大一点的距离。2、护拦应由扶手、0.10m高的护脚板和位于护拦高度一半处的中间栏杆组成。,7.7 其他安全保护装置,（二）轿顶护栏 3、考虑到护拦扶手外缘水平的自由距离，扶手高度为：当自由距离不大于0.85m时，不应小于0.70m；当自由距离大于0.85m时，不应小于1.10m。4、扶手外缘和井道中的任何部件对重（或平衡重）、开关、导轨、支架等之间的水平距离不应小于0.10m。,7.7 其他安全保护装置,（二）轿顶护栏 5、护拦的入口，应使人员安全和容易地通过，以进入轿顶。6、护拦应装设在距轿顶边缘最大为0.15m之内。7、在有护拦时，应有关于俯伏或斜靠护拦危险的警示符号或须知，固定在护拦的适当位置。,7.7 其他安全保护装置,（三）底坑对重侧护栅 为防止人员进入底坑对重下侧而发生危险，在底坑对重侧两导轨间应设防护栅，防护栅高度为2.5m，距地0.3m装设，宽度不小于对重宽度两边各加0.1m，防护网空格或穿孔尺寸，无论水平方向或垂直方向测量，均不得大于75mm。,7.7 其他安全保护装置,（四）轿厢护脚板 轿厢不平层，当轿厢地面（地坎）的位置高于层站地面时，会使轿厢与层门地坎之间产生间隙，这个间隙会使乘客的脚踏入井道，发生人身伤害的可能。为此，国标GB7588-2003规定：1、轿厢地坎上均须装设护脚板，其宽度应等于相应层站入口的整个净宽度。护脚板的垂直部分以下应成斜面向下延伸，斜面与水平面的夹角应大于60，该斜面在水平面上的投影深度不得小于20。2、护脚板垂直部分的高度不应小于0.75m。,7.7 其他安全保护装置,（五）制动器扳手与盘车手轮 当电梯运行当中遇到突然停电，造成电梯停止运行，且轿厢恰好停在两层站之间，乘客无法走出轿厢时，就需由维修人员到机房用制动器扳手和盘车手轮人为操纵使轿厢就近停靠，以便疏导乘客。制动器扳手的式样，因电梯抱闸装置的不同而不同，其作用是用它将制动器的抱闸松开。盘车手轮是用来转动电动机主轴的轮状工具（有的电梯装有惯性轮，亦可操纵电动机转动）。,7.7 其他安全保护装置,（五）制动器扳手与盘车手轮 操作时首先应切断电源，并必须由两人操作，一人操作制动器扳手，一人盘动手轮，两人需配合好，以免因制动器的抱闸被打开而未能把持住手轮，致使电梯因对重和轿厢两侧的重量差造成轿厢快速行驶。制动器扳手和盘车手轮平时应放在机房内明显位置并涂红漆以醒目。,7.7 其他安全保护装置,（六）电梯急停开关 急停开关也称安全开关，是串接在电梯控制线路中的一种不能自动复位的手动开关。当遇到紧急情况或在轿顶、底坑、机房等处检修电梯时，为防止电梯的启动、运行，将开关关闭，切断控制电源以保证安全。急停开关分别设置在轿厢内操纵箱上，轿顶操纵盒上，底坑内和机房控制柜壁上，有的电梯轿厢内操纵箱上不设此开关。,7.7 其他安全保护装置,（七）可切断电梯电源的主开关 每台电梯在机房中都应装设一个能切断该电梯电源的主开关，并具有切断电梯正常行驶的最大电流的能力，如有多台电梯还应对各个主开关进行相应的编号。注意，主开关切断电源时不包括轿厢内、轿顶、机房和井道的照明、通风以及必须设置的电源插座等的供电电路。,7.7 其他安全保护装置,7-1、电梯安全保护系统的基本组成是什么？7-2、限速器的功能是什么？常见的有几种结构型式？7-3、安全钳的功能是什么？它如何与限速器配合起来使用？7-4、为什么要装设轿厢上行超速保护装置？,复习思考题,7-5、安全钳的种类有几种？各种安全钳的使用速度范围是什么？7-6、缓冲器的功能是什么？主要有几种结构型式？使用的范围各是什么？7-7、说明终端限位保护装置的各部分组成和作用。7-8、其他还有哪些安全保护装置？它们分别起何作用？,复习思考题,1.绘制楔块型渐进式安全钳的原理图，在图中用序号标明各零件的名称，并用文字叙述它的工作原理。,课后作业,