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电动升降机限速器- 防坠器系统

发布日期:2020-12-29 15:22:28

 随着起重机械定期检验规则TSG Q7015-2016 的变化,大部分老标准的简易升降机下行超速保护装置不符合要求,但是, 简易升降机在生活中的应用还是非常普遍,所以, 其改造也受到了人们的关注。限速器- 防坠器系统,能满足新检规的对下行超速保护装置的要求,是一种新型的安全保护系统。

1 背景1.1 简易升降机定义及新检规要求根据DB33 776—2010《简易升降机安全技术规范》中简易升降机定义,简易升降机是指以电动葫芦、曳引机、卷扬机、液压泵站作为驱动装置,通过钢丝绳、链条、液压缸等带动载物装置,在井道内沿垂直或与方向倾斜度小于15°的刚性导向装置运载货物的起重机械。

目前, 在用简易升降机的下行防坠落装置主要有普通防坠器和限速器安全钳两种形式。中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局2016年3 月颁布的TSG Q7015-2016《起重机械定期检验规则》中27.2 项,规定除直接作用液压式简易升降机外,需要检查其他形式的简易升降机是否设置下行超速保护装置,并符合以下要求:1) 下行超速保护装置采用机械的动作方式,并且能够使载有额定起重量的货箱可靠制停。2) 下行超速保护装置设置有效的电气连锁装置,当下行超速保护装置作用时,能够切断简易升降机的电气安全回路。3) 下行超速保护装置的动作速度不小于额定速度的115%,并且小于0.8 m/s。

1.2 简易升降机改造中的主要问题1) 目前在用大部分简易升降机下行防坠落装置仅由一对普通防坠器构成,只符合新检规27.2 项的第1项要求,不符合2、3 项要求,无法继续使用,需要改造。2) 通过改造把普通防坠器更换为限速器安全钳,需要在升降机轿厢下加装安全钳,并拆除防坠器,且现有的老标准升降机可能土建不符合底坑深度,即实际情况中很多底坑无法下挖。3) 通过改造把普通防坠器更换为限速器安全钳工时比较久,且费用更高。

2 限速器- 防坠器系统动作原理2.1 限速器- 防坠器制停轿厢原理如图1 所示,轿厢在运行时,通过限速器绳头拉动限速器限速器绳,使限速器绳轮和连在一起的凸轮和制动轮(棘轮)同步转动。当轿厢运行超速时,摆锤(或离心甩块)运动幅度加大,触动超速开关,切断升降机安全电路,使升降机停止运行。若升降机再向下运行,超速开关动作后没有停止而继续超速运动,则当速度超过额定速度115%以后,因摆锤(或离心甩块)运动幅度进一步加大,限速器机械动作装置动作,使限速器绳轮停止转动,由限速器绳和绳槽之间的摩擦力,使限速器绳不能再随轿厢一起运动。在轿厢仍旧下行时,通过限速器绳头和联动机构将防坠器顶起动作,制停轿厢。

当曳引绳断绳造成轿厢(或对重)坠落时,也能由限速器的机械动作顶升防坠器,使防坠器动作,将轿厢制停在导轨上。

1. 限速器 2. 限速绳 3. 张紧轮 4. 张紧轮电气开关 5. 防坠器 6. 机械连杆系统 7. 防坠器电气开关 8. 限速器绳头图1 限速器- 防坠器制停轿厢原理图

2.2 限速器—防坠器联动原理简易升降机改造中设计限速器—防坠器主要通过限速器绳头与机械连杆系统连接。图2 所示连杆系统中通过桥形架和辅助支座固定在轿厢上,防坠器电气开关也安装在桥型架上。当限速器动作时,钢丝绳带动连杆系统中的支撑杆,带动防坠器电气开关使其动作,同时支撑杆也带动固定在防坠器上的顶拉连接杆,顶升防坠器,使得防坠器动作夹紧轨道,制停轿厢。

1. 防坠器 2. 桥型架 3. 顶拉连接杆 4. 支撑杆 5. 轨道 6. 辅助支座图2 限速器- 防坠器联动原理图

2.3 防坠器动作原理图3、图4 所示防坠器主要包括固定板、齿条、固定杆和2 个用于夹设在导轨上的凸轮,固定板的板面中心具有竖直设置的滑槽,固定杆垂直穿插且滑动连接在滑槽内,且齿条的长度方向与滑槽的长度方向一致,固定杆的一端与轿厢相固连,另一端与齿条相固连,2 个凸轮各通过一定位轴垂直插设在固定板上,定位轴分别连接在相对应的凸轮的偏心位置上,2 个凸轮各同轴连接有一齿轮,2 个齿轮对称设置且均啮合连接在齿条上。制动时,固定杆带动齿条联动,齿条带动2 个凸轮转动,并使得2 个凸轮之间的间隙距离变得越来越小,直至卡住轨道,从而把轿厢制停。

图3 防坠器实物图(正面)

图4 防坠器实物图(反面)

3 试验结果为了验证限速器—防坠器系统可靠性,搭建试验塔做测试。现场先将轿厢升起悬空,人为割断连接轿厢的钢丝绳,使得轿厢加速向下运动。当轿厢超速运行时,限速器动作并带动各个电气开关及防坠器动作,整套动作让轿厢制停在瞬间完成。从割断钢丝绳瞬间到轿厢制停时,经测量轿厢下滑距离为9.8 mm,现场轨道没有明显的摩擦痕迹,制停可靠。

轿厢制停时的动作速度为0.438 m/s ,(现场电动葫芦的运行速度为0.133 m/s)满足TSG Q7015-2016 中27.2 项第3 条下行超速保护装置的动作速度不小于额定速度的115%,并且小于0.8 m/s 的规定。

4 结语1) 通过增设限速器、张紧轮和机械连接装置,可以对仅设有普通防坠器的简易升降机进行改造,使其具有限速功能,达到国家新检规的标准。

2) 无需设置限速器安全钳,节省安装改造时间和改造者体力,且不受土建的影响,改造难度小,安装更具有操控性,能更好地应对老标准简易升降机不同的安装结构。

3) 目前市场上使用老标准简易升降机数量较多且急需改造后方能使用,改造数量多,但安装改造公司数量相对较少,改造时间比较紧。通过使用这套系统能大大减少改造时间,具有很好的应用前景。

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