电梯回收再利用安全规范介绍

来源: 2019/11/7 12:04:55      点击:
电梯回收再利用安全规范介绍:《电梯制造与安装安全规范》标准是为保障人员、载物、电梯设备及所在建筑的安全规定的技术与管理要求,该国家标准GB 7588自1987年发布以来已经两次修订,至今2003版本规定为2004年1月1日实施,然而在其前言中又说明:本标准自实施之日起,过渡期为1年,过渡期满后,GB 7588—1995同时废止,这是为2003版的执行所作的特例规定。而2003版标准对照1995版本增加一些项目要求;对部分项目作了修改;又对一些特殊情况作补充规定。 
    1增加项目
    1.1轿厢上行超速保护装置(第9.10条)
    新版标准第9.10条规定曳引驱动电梯上应装设符合条件的轿厢上行超速保护装置,该装置应作用于轿厢或对重或钢丝绳系统或曳引轮及其刚性连接的部件上。上述说明可用下述4种方法装置轿厢上行超速保护。
    (1)作用于轿厢上,通常采用双向限速器与双向安全钳,而双向安全钳国产制造单位的单体式体积较小,装于下梁上,原设计采用AQ1型等安全钳更换时不需作多大修改。包括目前已知进口件,其速度为2.50m/s及其以下范围,也就是通常的中低速乘客电梯与小吨位载货电梯适用,这里的允许质量是可按对重质量或与空轿厢质量差值设计与试验,即用在对重上上行安全钳容量可按Q/2或P+Q/2,用在轿厢与其它上按0.5Q。而下行安全钳容量应按P+Q要求。对大于2.50m/s乘客电梯有待国内企业开发。
    (2)作用于对重上,装于对重下行的安全钳,其配件是最易配置到,也就是说各种规格齐全,但对重架结构需要改动,一般来说,原对重与轿厢或墙体的水平距离需加大些,目前来说,对2000kg以上的货梯可采用该方法解决。对≤1.00m/s对重安全钳可借助安全绳或悬挂机构故障来动作(即断绳或松绳触发装置)。
    (3)作用于钢丝绳系统,上行超速夹持曳引绳的装置,目前也仅见于小吨位中速电梯采用,规格较小,成本相对较高。
    (4)作用于曳引轮及其刚性连接的部件上,即对曳引机制动轮与曳引轮是刚性直接连接,或通过主轴刚性连接一体,其制动装置即可作为上行超速保护,当空轿厢上行超速至标准第9.9.3条规定的速度时,应使空轿厢制停。且制动装置必须由两套独立装置组成,当其中仅有一套作用时至少使其减速至额定速度115%以下,而且减速度不得大于1 gn。
    以上4种类型装置动作应有一个符合标准第14.1.2条规定的电气安全装置动作,而且应由称职人员才能使其释放,例如采用人为紧急操作复位。该电气安全装置应串入安全电路。上述安全装置列为安全部件,需要型式试验检验合格方能使用。
    轿厢上行超速保护装置主要解决轿厢上行冲顶事故。在我国以往多次发生,主要是制动装置失效,原因是制动结构不合理,制动力调整不当,包括制动块磨损、脱落未及时修复等。其次是平衡系数超过50%以上,以及曳引轮绳槽形状设计或选择错误,以上均是发生冲顶的原因。发生冲顶会造成乘客受伤,轿厢与井道顶壁损坏,这是与设计、制造、安装及维保均相关的事故。但从另一方面来看,如果曳引条件符合要求,包括平衡系数调整在允许范围,上行超速电气安全监控装置及制动装置具有符合标准的双保护功能,有齿轮传动装置强度足够不会发生机械传动连接失效,则轿厢上行超速保护装置应列为可以选择的安全装置。当然目前已列为2005年1月1日后必须配备的安全装置,所以这是执行新标准急需要解决的新装置。此外采用轿厢上行安全钳时,应注意到导轨应与底坑地面稳固连接,以防安全钳作用时导轨向上窜动。
    1.2紧急解困(第5.10条)
    为解决维修或检验人员在井道被困,而又无法通过轿厢或井道逃脱,新标准规定应在该危险处设置报警装置。如在井道顶部,轿厢无安全窗,这时在轿顶的工作人员被困则无法自救,这可在轿厢顶部设置报警按钮与对讲装置,也可在井道顶部方便接触到地方设置,该装置应用紧急照明电源或等效电源,对讲装置不应与公用电话网连接。而当轿厢墩底时在底坑的工作人员可沿导轨架或轿厢爬往轿顶而逃脱,故认为可以不设报警与对讲装置,如果维修或检验人员有制度规定配备对讲机则均可不设报警装置。
    1.3主开关断开锁住保护(第13.4.2条)
    主开关是电梯一个部件应由生产企业提供。除了应满足标准第13.4条要求外,新标准规定在主开关位置时应能用多把挂锁或其它等效装置锁住,以确保不会出现误操作,确保任一工作人员需要断开后未经本人许可防止旁人闭合的误操作,这是一项容易做到又极为重要的细节措施。此外,要注意到主开关为每台电梯单独装设,能切断该电梯所有供电电路的要求,其中包括应急电源的供电。
    1.4轿顶护栏(第8.13.3条)
    新版标准规定轿顶外侧边缘离井道壁超过0.3m时,应装设轿顶护栏,护栏高度为上述间距不大于0.85m时不应小于0.7m,否则为1.10m。
    由于轿顶设置0. 7m或1.10m高度的护栏,当对重完全压在缓冲器上时,护栏顶与井道顶最低部件之间垂直距离不应小于0.3+0.035v2(m)。故需要时,还得增加顶层空间距离,在井道布置图上应予修正。上述缓冲器的“完全压缩”是规定为压缩掉90%的高度来计算。此外,如果驱动主机的减速是按照12.8的规定被监控时其中0.035v2的值,在额定速度≤4.00m/s时,可减少到1/2,且不应小于0.25m,而对具有补偿绳张紧轮及防跳装置的电梯,计算间距时,0.035v2值可用张紧轮可能的移动量再加上轿厢行程的1/500来代替且不应小于0.2m。
    这里想说明一点,作某处修改与补充必须考虑到其它处影响,同时由于采用某方面措施是可以改变限制条件,但必须达到同等安全要求,例如折叠式、装拆式护栏。
    1.5电磁兼容性(第13.1.1.3条)
    新版标准中规定电磁兼容性宜符合EN12015和EN 12016的要求。
    我国电梯使用环境较差,加上本身设计与安装考虑不周,电磁兼容性常影响到电梯运行可靠性,在控制柜型式试验细则中也将其列入检验项目,由于是宜符合,且对应EN 12015和EN12016我国无标准规定,故该项不能作产品是否合格的判定项,但对用户选购产品与投标还是很有用处。新版标准中还有很多处新增内容这里不一一详述。
    2修改项目
    2.1钢丝绳曳引(第9.3条)
    新版标准规定钢丝绳曳引应满足以下3个条件:
    a)轿厢装载至125%额定载荷的情况下应保持平层状态不打滑。其中额定载荷是指符合8.2.1条与8.2.2条规定要求。这里涉及到轿厢有效面积,从欧洲标准EN81体系中,除液压梯外,任何电梯均不允许轿厢超面积(即表1规定值及非商用汽车电梯为不小于200kg/m2要求),然而考虑到以往计算忽视门区凹口处,故允许比表1规定增加5%。此外,我国自行修改对载货电梯其安全受到“有效控制”的条件下允许超出表1中105%值的规定。且对“有效控制”含义作了5条规定,其中a条规定受力部件(如曳引钢丝绳及端接装置、曳引轮轴、曳引机轮齿、制动器、轿厢及轿架等)有足够强度和刚度,安全钳、缓冲器满足使用要求,钢丝绳与曳引轮之间不打滑。对这些规定,如果作正确理解,即超面积电梯的前提是原上述各方面设计按额定载荷尚有冗余,按实际面积折算的载重量来核算。其受力部件的强度与刚度能通过,且折算的载重量也在安全钳、缓冲器允许范围内,也满足125%静载不打滑,即T1/T2≤efα能通过,也就是说,在满足上述条件下,有限范围内的超面积,再通过b,c, d, e,条(b,超载装置。c,可见位置标明载重量。d,轻质物装满厢不超载。e,有专职司机限人进入)补充安全规定则是允许的。或者适当修改受力部件与改用允许范围更大的安全钳与缓冲器又满足不打滑条件则也是允许的。这里要提出注意的是安全钳,缓冲器与不打滑条件是在一定范围内满足要求,难以满足额定载重量(即b,c, d, e,条规定要求)又满足较大实际面积折算的载重量,为此大量的超面积是不允许的,例如3t货梯轿厢面积比5t货梯轿厢面积还大是肯定不行的。而且附录M中也明确说明:“如果载荷的1.25系数未包括8.2.2条的情况,则8.2.2的情况必须特别对待”。在EN81-1:1998版本中“包括8.2.2的清况”,仅是指装载货物时装载车辆进入轿厢的重量。既然已满足a条规定,又何必要作b,c, d, e,条限止规定。对重质量按哪条要求调整,而且很难满足两种载重量曳引均不打滑要求。为此新版GB 7588中将8.2.2条内容扩大至超面积的规定是需商榷的。乘客电梯应注意到除最大有效面积处还有最小面积限制。
    撇开轿厢超面积特殊情况,新版中已明确规定,轿厢装载工况是指T1/T2的静态比值,这时应按125%额定载荷来考虑最不利工况计算。通常是在最低层工况,这时用125%额载则不必计入起制动加减速度的影响,即1995版本中的C1值及新版中a值不必计人,这是合理的,比1995版本有改进之处。此外上述a条提到的曳引机轮齿等校核,建议用最大载荷作弯曲强度验算,如需接触强度校核时,一般可选定使用寿命10年,每年工作300天,每天工作10h,持续率为40%(即2.3 107疲劳次数)。由于曳引机传动齿面是双面接触,其应力循环次数应取其1/2,而且还应取其等效载荷,可按实际载荷的等效值,或取60%最大载荷来计算较合理。轿架等根据美国电梯安全规程介绍计算方法,视上、下梁为简支梁。上梁作用载荷为额定载重量,轿厢重量及随行附件重量一并作用在梁中央,下梁为5/8的额定载重量和轿厢重量总和均布于下梁上,再加上随行附件(补偿装置等)集中作用于下梁中央。上下梁均作强度与刚度计算,立梁进行强度,长细比与惯性矩计算。上、下梁许用挠度为L/960,立梁许用长细比为160,曳引机搁机大梁按英国标准BS5655-6《电梯选型安装实用规程》为简支梁,作用载荷为固定设备重量再加两倍电梯垂直方向动载荷重量,此时计算梁的挠度不应超过支座间距离的L/1500,Q235许用应力[σ]可取8 800N/cm2。
    其它计算见附录。
    b)必须保证在任何紧急制动状态下,不管轿厢内是空载还是满载,其减速度的值不能超过缓冲器作用时减速度的值,加上应有效制动,即减速度不小于0.5m/s2。
    紧急制动工况中是空载在顶层区上行急停工况为最不利工况,这里计算需考虑动态比值,即需计人减速度值影响,减速度值不必如1995版规定那么高。新版规定正常情况不应小于0.5m/s2,对使用减行程缓冲器(≥4.00m/s电梯)的情况不应小于0.8m/s2,以及动态比值仅取满载而不是125%载荷,这比1995版规定有改进。计算时可直接选用0.5m/s2或0.8m/s2,因为减速度值取大,势必会引起急停滑移,则不能用不打滑条件的公式来计算,则势必会增加轿厢重量与绳槽切口角等不必要的损失。为此采用新标准计算方法,合理选用平衡系数,即比老标准要求可减轻轿厢质量,这是合理的。此外,附录M“曳引力计算”中引人一大堆低速运转的曳引轮,导向轮与反绳轮等惯量折算值和导轨摩擦力,由于这些计算值相对较小,但会增加很多麻烦,由于是采用空载与满载工况,则相比之下空载上行工况肯定是最不利工况,这时与导轨的摩擦力是有利于通过曳引条件,再说任何制动工况与过程中摩擦力是不稳定的,是很难确定的数值,同样这时绳轮惯量的折算值也是两侧近似相等,有利通过曳引条件。而附录M是提示的附录,是作为推荐性内容,建议可以忽略这些惯量折算值和摩擦力运算。如要计算惯量可用轮缘部分的质量作为惯量折算值即可,因为轮缘部分惯量能占整轮惯量95%以上。此外上述计算中摩擦系数μ=0.1/(1+v/10),与速度挂勾也是合理的(注:轮缘转动惯量J=m/2(R2顶+R2底)。
    c)当对重压在缓冲器上而曳引机按电梯上行方向旋转时,应不可能提升空载轿厢。
    滞留工况中T1/T2也为静态比值,按标准条文看,只需计算空载轿厢上行工况,按附录M介绍此时的摩擦系数μ=0.2。上述各工况计算中均涉及到当量摩擦系数,新版标准中将其分类并修改,对V形槽分为表面硬化处理与不硬化处理两类,硬化处理的提高表面耐磨性,当量摩擦系数,而对未硬化处理的V形槽其下部必须留有缺口,因槽形很快磨损形成半圆带缺口槽一般当量摩擦系数即用原半圆带缺口槽的公式。即:。在滞留工况计算时无沦是否硬化,均按最坏工况上述中口值不应超过106°,γ值不应小于25°,这些修改是合理的。然而对半圆缺口槽的当量摩擦系数定为就有些欠妥了。半圆带缺口槽上部γ角部分,一般均在0.5~2mm范围内倒角,本身对摩擦力没多大影响,何况未硬化V形带缺口槽用的当量摩擦系数公式中也未将γ角列人,所以该半圆带缺口槽的当量摩擦系数公式建议应用合理些。
    曳引条件计算是电梯配置中极为重要的部分。要满足曳引条件,轿厢质量不能太轻,例如额定载重量为1000kg的轿厢质量宜在1200kg以上为妥,否则势必要增加曳引包角与槽形切口角。在可能最大曳引包角条件下,槽形切口角选择较小为好,当切口角β为105°时,其钢丝绳对槽口比压值为90°时的1.43倍,而V形槽γ角25°时是35°的1.58倍,比压值的增加势必减少使用寿命,当然可以增加钢丝绳的根数来解决,但成本要增加。实际上槽形角取值大小,除了影响比压值外,还将非常敏感影响到钢丝绳的安全系数,例如当β=96.5°时钢丝绳许用安全系数Sf=14.2,当β= 103°时Sf=18.8,明显增加很大,为此设计计算选取槽形角是很重要的,一般半圆切口槽的切口角β宜选用95°~98°,不推荐表面未硬化的V形槽,对表面硬化V形槽也需慎重选用。在计算滞留工况中一般T1/T2≥efα均能通过,而且可以超过好几倍,即这时肯定能打滑,不会将轿厢提起冲顶。但是对切口角口较大时,在100°以上,甚至达到105°时,而T1/T2≥efα刚能通过时,实际现场仍能将轿厢提起。因为摩擦是很复杂的综合结果,国产钢丝绳追求抗拉强度而柔软性较差,对较大切口角中的摩擦系数μ会大于0.2,当然这方面还需进一步论证,在这里只能建议计算滞留工况时要冗余些,最好为1.3倍以上。
    在新版标准附录D2试验验证中对曳引检查中规定3项检查,第1项中不应作加权试验,D2h规定为最严重制动情况下进行曳引试验,要求125%额定载荷下行停车,轿厢应完全停住。与9.3条中仅要求满载轿厢紧急制停不相符合,作为曳引驱动,动态稍有滑动是正常的,究竟允许滑动多大,目前尚未找到依据。根据十多年检测观察,用石笔在顶层或底层平层时将钢丝绳与绳轮一起划线作记号,利用满载或空载轿厢上、下往返一次后,观察滑移多少,一般在2~4cm以内,可算正常。如果作125%额载下行紧急制停,这时会观察到几十厘米以下滑移,滑移距离视制动器制动减速度大小影响,如能可靠停住,也应是正常的。第2项对重压在缓冲器上,空轿厢不能向上提起,这项要求前后一致,该试验极为重要。第3项检查平衡系数是否如安装者所说?让人很难理解,从中文文字上来理解就更麻烦了,作为电梯平衡系数是曳引条件中一个组成部分,通常平衡系数应在0.40~0.50范围选择,为了保障曳引不打滑,减小T1/T2值,则可将平衡系数选择合理的范围,即0.43-0.47或0.42~0.46,计算按最差工况值计算,这时如设计定下,技术文件包括安装指导书即需有相同规定,所以不能按安装者所说,还是用原标准文字“按电梯制造厂的规定”。此外,在附录D试验验证中对非商用汽车电梯作150%静态曳引检查是缺乏依据的,非商用汽车电梯即为小型汽车电梯,除司机外不载乘员,其重量本已有限,何必要作超载考核。而仅为作150%静载势必要增加绳槽切口角或增加轿厢重量等附加损耗,同时这也是不符合曳引条件准则的。
    2.2悬挂绳的安全系数(附录N第9.2.2条)
    新版标准规定是悬挂绳的安全系数应按附录N(标准的附录)计算,前面已提到绳槽形状不同对钢丝绳的磨损是有很大影响,同时钢丝绳的弯折次数,弯折程度以及有没有反向弯折,这些都影响着钢丝绳的损害,所以原定一个安全系数值是不合理的,附录考虑上因素列出悬挂绳的安全系数Sf计算又包含于原标准中比压值因素,故而新标准取消了原比压值计算要求,所以在曳引设计时,同时要兼顾到悬挂绳安全系数的影响,需综合考虑以利达到最佳状态。
    安全系数Sf是由曳引轮的等效数量及曳引轮相对钢丝绳的比值关系由公式推算而出,而曳引轮的等效数量,由绳轮槽形角口β或γ查表及反绳轮等效计算而得,该附录可由查图表N1或用计算公式获得,这里推荐采用计算公式,因该图N1误差较大。
    此外,还需注意到Sf公式中绳轮节径对钢丝绳直径比值影响较大,所以配置时应选择较大比值,则安全系数许用值Sf可减小。
    2.3导轨要求(第10.1条)
    新版标准对导轨要求作了较多修改,提高了导轨的许用应力,提出了最大允许变形要求。尤其提出了轿厢内人员或货物的偏载及装载车辆对地坎的作用力及导轨上的附加件作用力以及部分封闭井道的电梯所受的风载荷,还加上安全钳动作时冲击载荷,所以附录G(提示的附录)用了较大篇幅将各类型电梯分类列举受力组合,这样的修改是让计算值更贴近实际情况,也更合理。然而具体到某种电梯的计算,应灵活综合组合受力工况,例如对乘客电梯,如果轿厢本身重量无偏心,则满载时一般轿厢宽度方向不会偏载。可以适当考虑深度方向的偏载,但对货梯就不同了,如果再加超面积,则偏载会在两个方向均存在较大值,导轨受力将更恶劣。背包式观光梯导轨受力计算也较复杂些。此外,对0.63m/s以下电梯,宜选用滚子式瞬时式安全钳,它的冲击系数为3,如果采用楔块式瞬时式安全钳冲击系数为5,则T89/B导轨不能用于2t货梯。
    2.4机电式制动器(第12.4.2条)
    制动器是电梯很重要的安全部件。由于制动器电磁线圈中铁心咬死或铁心故障,影响到制动弹簧的作用而使制动失效,造成轿厢开门溜车门区人员剪切惨死的现象已发生多起,这真是血的教训。在行业中已有很多人呼吁重视制动器的正确设计、安装与检查。这些悲惨事故中多数是制动器设计与制造错误,这次新版标准中已修改确定:所有参与向制动轮或盘施加制动力的制动器机械部件应分两组装设。如果一组部件不起作用,应仍有足够的制动力使载有额定载荷以额定速度下行的轿厢减速。对该条要求标准中未规定试验验证,也没有计算规范可循,标准中仅规定两组同时制动的验证。
    3特殊结构补充项目
    新版标准除了新增项目与修改项目外,对特殊结构与部件作了补充规定,例如部分封闭的井道,玻璃轿壁与门,限速器的远控动作以及非线性缓冲器等等,这些都是及时有利的,随着电梯技术发展,技术规范也将不断完善,最后感谢标准制订者辛勤劳动与对电梯行业的贡献。