限速器和安全鉗是電梯最重要的安全保護裝置課件

4-1電梯的安全保護裝置

電梯作為垂直運行的交通工具，必須有足夠的安全性，為了在任何情況下都能絕對保護乘客、物品和電梯設(shè)備本身的安全，在電梯上必須設(shè)置一定的安全保護裝置。這些裝置主要有：限速器、安全鉗；緩沖器；

超越上、下極限工作位置的終端保護裝置；門電氣聯(lián)鎖；緊急操作裝置；檢修運行；供電系統(tǒng)斷相錯相保護裝置等。4-1電梯的安全保護裝置121.限速器和安全鉗

限速器和安全鉗是電梯最重要的安全保護裝置，也稱之為斷繩保護和超速保護。安裝在電梯機房樓板地面上。限速器的鋼絲繩圍繞著繩輪和底坑中的張緊輪形成一個閉環(huán)，其繩頭部與轎廂緊固在一起，并通過機械連桿與安全鉗連起來。限速器能夠反映轎廂的實際運行速度，當電梯轎廂運行速度超過額定速度的115％時，限速器動作，觸發(fā)夾繩裝置夾緊鋼絲繩。當轎廂下降時，鋼絲繩拉動安全鉗動作，使安全鉗對導(dǎo)軌產(chǎn)生摩擦力，把轎廂迅速制停在導(dǎo)軌上，停止運動。圖（4-1）21.限速器和安全鉗圖（4-1）2圖（4-2）圖（4-2）3限速器限速機構(gòu)張緊裝置斷繩保護開關(guān)圖（4-3）限速器限速機構(gòu)張緊裝置斷繩保護開關(guān)圖（4-3）4安全鉗導(dǎo)靴圖（4-4）安全鉗導(dǎo)靴圖（4-4）5安全鉗動作開關(guān)圖（4-5）安全鉗動作開關(guān)圖（4-5）6用于中速的飛塊式限速器用于低速的飛塊式限速器圖（4-7）圖（4-6）用于中速的飛塊式限速器用于低速的飛塊式限速器圖（4-7）圖（7用于高速的飛球式限速器圖（4-8）用于高速的飛球式限速器圖（4-8）89限速器工作原理圖（4-9）9限速器工作原理圖（4-9）9

2、張緊裝置

張緊裝置由支架、張緊輪和配重組成,圖（4-10）所示。它的作用是使鋼絲繩張緊，保證鋼絲繩與限速器之間有足夠的摩擦力，以準確的反映轎廂的運行速度。張緊輪安裝在張緊裝置的支架軸上，可以靈活的轉(zhuǎn)動，調(diào)整其配重的重量，并調(diào)整鋼絲繩的張力。當限速器動作時要求限速器鋼絲繩的拉力應(yīng)不小于安全鉗起作用時所需力的兩倍，且不小于300N（GB7588－1995）。圖（4-10）張緊裝置（a）實物（b）懸臂式張緊裝置

（a）（b）（a）張緊輪2－配重2、張緊裝置10

3、安全鉗裝置電梯安全鉗裝置的作用是：在限速器動作的提拉下，通過軸帶動整個連桿系統(tǒng)，促使鉗塊卡住導(dǎo)軌，及時制止轎廂向下滑落。安全鉗鉗塊和拉桿設(shè)在轎廂架的左右橫梁旁，連桿系統(tǒng)和拉條設(shè)在橫梁上，拉條連接著限速鋼絲繩而起作用。安全鉗由制停和操縱兩部分組成。制停部分常稱為安全鉗，通常成對的安裝在轎廂架下的橫梁上。安全鉗按其動作過程的不同可分為瞬時動作安全鉗和滑移式安全鉗（1）瞬時動作安全鉗瞬時動作安全鉗的鉗座是整體式結(jié)構(gòu)，一般用鑄鋼制造，因此又稱剛性安全鉗。見圖（4-11）鉗塊的形狀為楔形，又稱作楔塊，用優(yōu)質(zhì)碳鋼制造，為增加動作時與導(dǎo)軌工作面之間的摩擦力，通常在楔塊與導(dǎo)軌對應(yīng)的工作面上加工成細齒花紋。電梯正常運行時，楔塊與導(dǎo)軌兩工作側(cè)面對稱保持2～3mm的間隙。3、安全鉗裝置11當拉條帶動楔塊上滑時，由于導(dǎo)向滑槽和斜面的作用，迫使楔塊靠近導(dǎo)軌，直至夾住導(dǎo)軌。楔塊從夾緊導(dǎo)軌到制停電梯，時間極短，因此造成很大沖擊，故瞬時動作安全鉗只能與剛性夾持式限速器配合，用在低速電梯上。圖（4-11）瞬時動作安全鉗1－拉桿2－鉗口3－轎廂架下梁4－楔塊5－導(dǎo)軌6－蓋板圖（4-12）滑移式安全鉗1－轎廂架下梁2－殼體3－塞鐵4－安全墊頭5－調(diào)整箍6－滾筒器7－楔塊8－導(dǎo)軌當拉條帶動楔塊上滑時，由于導(dǎo)向滑槽和斜面的作用，迫使楔塊靠近12圖4－13安全鉗（a）單向式安全鉗（b）雙向式安全鉗（a）（b）圖4－13134、緩沖器緩沖器是電梯極限位置的最后一道安全裝置，安裝在井道底坑，能對失控的轎廂或?qū)χ仄鸬骄彌_作用。在井道底坑中通常設(shè)置3個緩沖器。處于轎廂下面的兩只緩沖器，稱轎廂緩沖器。在對重下面的一只稱對重緩沖器。緩沖器按結(jié)構(gòu)不同分為彈簧緩沖器和液壓緩沖器。

4、緩沖器14彈簧緩沖器也稱蓄能型緩沖器，由緩沖橡皮、緩沖座、壓縮彈簧和緩沖彈簧座等部分組成，其結(jié)構(gòu)見圖（4-14）當彈簧緩沖器受到撞擊時，彈簧會發(fā)生變形，于是將轎廂或?qū)χ叵侣鋾r產(chǎn)生的動能與勢能轉(zhuǎn)化為彈性變形能，使轎廂或?qū)χ叵侣鋾r得到緩沖，彈簧的變形能會產(chǎn)生反作用力，造成電梯的反彈，如此反復(fù)直到能量耗盡，電梯才真正停止下來。這種緩沖器在緩沖后存在回彈現(xiàn)象，造成緩沖不平穩(wěn)，因此，只適用于額定速度1m/s以下的低速電梯。

圖（4－14）彈簧緩沖器1－緩沖橡皮2－緩沖頭3－緩沖彈簧4－地腳螺栓5－緩沖彈簧座（1）彈簧緩沖器彈簧緩沖器也稱蓄能型緩沖器，由緩沖橡皮、緩沖座、壓縮15圖（4－15）液壓緩沖器（2）液壓緩沖器液壓緩沖器也稱耗能型緩沖器，如圖（4-15）所示。其組成部分主要有緩沖墊、圖（4-16）液壓緩沖器的結(jié)構(gòu)1－緩沖墊2－復(fù)位彈簧3－柱塞4－環(huán)形節(jié)流孔5－變量棒6－缸體復(fù)位彈簧、柱塞、環(huán)形節(jié)流孔、變量棒及缸體等。其結(jié)構(gòu)如圖（4-16）所示。

圖（4－15）液壓緩沖器（2）液壓緩沖器液壓緩沖器也16當液壓緩沖器受到轎廂或?qū)χ氐臎_擊時，柱塞向下運動并壓縮油缸內(nèi)的油，油通過環(huán)形節(jié)流孔噴向柱塞腔。當油通過環(huán)形節(jié)流孔時，由于流動截面積突然減小，使液體內(nèi)的質(zhì)點相互撞擊、摩擦，將動能轉(zhuǎn)化為熱量散發(fā)掉，從而消耗了電梯的動能與勢能，使轎廂或?qū)χ氐靡跃徛赝Ｏ聛?。因此，稱其為耗能型緩沖器。當轎廂或?qū)χ仉x開緩沖器時，柱塞在復(fù)位彈簧的作用下，向上復(fù)位，油重新流回油缸。由于液壓緩沖器是以耗能方式實行緩沖的，因此，沒有回彈現(xiàn)象。同時，由于變量棒的作用，柱塞在下壓時，環(huán)形節(jié)流孔的截面積逐步變小，能使電梯緩沖過程接近勻速運動。具有緩沖平穩(wěn)的特點，因此，在快速和高速電梯中被普遍使用。緩沖器安裝位置如圖（4-17）（4-18）所示。

當液壓緩沖器受到轎廂或?qū)χ氐臎_擊時，柱塞向下運17

圖（4-17）緩沖器的安裝位置1－對重2－轎廂3－對重緩沖器4－轎廂緩沖器圖（4-17）緩沖器的安裝位置1819緩沖器安裝位置圖（4-18）19緩沖器安裝位置圖（4-18）19

5、終端超越安全保護為了防止電梯失控時，轎廂越過上、下端站后仍繼續(xù)運行，發(fā)生沖頂或蹲底事故，在電梯井道轎廂導(dǎo)軌上、下終端的支架上，設(shè)置有，終端超越安全保護裝置。安裝位置如圖（4-19）所示。該裝置一般由：（1）強迫減速開關(guān)；（2）限位開關(guān)；（3）極限開關(guān)；5、終端超越安全保護20

1－導(dǎo)輪2－鋼絲繩3－極限開關(guān)上碰輪4－上限位開關(guān)5－上強迫減速開關(guān)6－上開關(guān)打板7－下開關(guān)打板8－下強迫減速開關(guān)9－下限位開關(guān)10－極限開關(guān)下碰輪11－終端極限開關(guān)12－張緊配重13－導(dǎo)軌14－轎廂圖（4－19）終端超越保護裝置圖（4－19）終端21下極限開關(guān)下限位開關(guān)下強迫減速開關(guān)圖（4-20）下極限開關(guān)下限位開關(guān)下強迫減速開關(guān)圖（4-20）22上極限開關(guān)上限位開關(guān)圖（4-21）上極限開關(guān)上限位開關(guān)圖（4-21）23（1）強迫減速開關(guān)強迫減速開關(guān)是為防止電梯失控時造成沖頂或蹲底的第一道防線。它由上、下兩個開關(guān)組成，分別裝在井道的頂部和底部。當電梯出現(xiàn)失控，轎廂已到達頂層或底層而不能減速停車時，裝在轎廂上的打板就會隨轎廂的運行而與強迫減速開關(guān)的碰輪相接觸，使開關(guān)內(nèi)的接點發(fā)出指令信號，強迫電梯停止。

（2）限位開關(guān)極限開關(guān)是為了防止電梯沖頂或蹲底的第二道防線。它由上、下兩個開關(guān)組成，分別裝在強迫減速開關(guān)上、下方。當轎廂越出頂層或底層的位置，而強迫減速開關(guān)又未能使電梯減速停車時，上限位開關(guān)或下限位開關(guān)動作，迫使電梯停止運行。這時電梯仍能應(yīng)答層樓召喚信號，并可向相反方向繼續(xù)運行。（3）極限開關(guān)當電梯失控后，第一、第二道防線均不能使電梯停止運行，轎廂的上、下開關(guān)打板就會隨著電梯的繼續(xù)運行去碰撞安裝在井道內(nèi)的極限開關(guān)，使極限開關(guān)斷開電源，迫使電梯立即停止運行。極限開關(guān)一般用在交流電梯中，越過轎廂平層位置300mm時起作用。

（1）強迫減速開關(guān)強迫減速開關(guān)是為防止電梯失控時造成沖246、其它安全裝置

（1）接觸式保護裝置接觸式保護裝置又稱安全觸板，在自動電梯轎門上采用。它由門觸板、控制桿和微動開關(guān)組成。平時，觸板在自重的作用下，凸出門扇30mm左右，當門在關(guān)閉過程中，如果乘客或物體未完全進入轎廂，首先會觸動安全觸板，這時控制桿就會轉(zhuǎn)動，壓下微動開關(guān)觸頭，使門電機迅速反轉(zhuǎn)，門被重新打開。一般中分式門，安全觸板雙側(cè)安裝，旁開式門單側(cè)安裝，且裝在快門上。6、其它安全裝置25(2)非接觸式保護裝置非接觸式保護裝置，是采用紅外光、超聲波或電磁感應(yīng)等。這些裝置靈敏度高，反應(yīng)迅速，更大程度上提高了電梯的安全性能。

①光電式保護裝置通常在轎門邊上設(shè)兩道水平光電裝置，選用分立式紅外光，對整個開門寬度進行水平檢測。在關(guān)門過程中，遮斷任一道光路，門都會重新開啟。為了增加檢測異物的分辨率，也有在門邊上用幾十道水平光束進行檢測，從而使門關(guān)閉過程中檢測異物的靈敏度大大提高。為了增加靈敏度，常在門邊上裝幾組紅外發(fā)光裝置。圖（4-22）所示。由兩組紅外發(fā)光裝置S1S2和S3S4發(fā)射出兩組四道紅外光A、B、C、D，分別由E1、E2、E、E4接收。對于正在關(guān)閉的門，當光線A、B被遮斷時，門停止回動，待乘客離開門區(qū)后繼續(xù)關(guān)閉；當光線C、D也被切斷時，則門重新打開。29(2)非接觸式保護裝置2926

②超聲波監(jiān)控裝置

超聲波監(jiān)控裝置一般安裝在門的上方，見圖（4-23）。當門正在關(guān)閉時若超聲波監(jiān)控裝置檢測到廳門前有乘客欲進轎廂，則門重新打開，待乘客進入轎廂后，門再關(guān)閉。

③電磁感應(yīng)式保護裝置這種裝置借助于電磁感應(yīng)原理，在門區(qū)內(nèi)組成三組電磁場，任意一組電磁場的變化都會作為不平衡狀態(tài)顯示出來。如果三組磁場是相同的，表明門區(qū)無障礙物，門將正常關(guān)閉；如果三組磁場不相同，表明門區(qū)內(nèi)有障礙物，則探測器斷開關(guān)門電路。圖（4-24）為示意圖

④

紅外線光幕式保護裝置這種裝置不受太陽光和其它直射光的影響，共有94束紅外光束形成光幕，覆蓋整個電梯入口，并與安全觸板相配合，給電梯乘客以最大的保護。見圖（4－25）293030②超聲波監(jiān)控裝置超聲波監(jiān)控裝置一般安裝在門的上方27其紅外線微掃描部分由電源裝置、發(fā)射裝置和接收裝置組成，接收裝置和發(fā)射裝置分別安裝在轎門的兩側(cè)，接收裝置由紅外接收管和主控電路組成，發(fā)射裝置由發(fā)射紅外二極管和主控電路組成，接收與發(fā)射裝置的通訊是通過第一束紅外光束進行的，因此不需要特殊的電纜，每對發(fā)射、接收管的工作是通過裝置中的微處理器來選擇的，當微處理器判別出某接收管應(yīng)接收的紅外線光束被遮擋時，會給電源裝置中的輸出繼電器和報警電路發(fā)出相應(yīng)的工作信號。任何遮擋都會使電梯門重新打開，如果遮擋時間過長或超過預(yù)設(shè)時間，電梯會切換到慢速關(guān)門狀態(tài)，同時蜂鳴器鳴叫。當發(fā)射、接收裝置或電源裝置發(fā)生故障時，安全觸板作為保護裝置繼續(xù)工作。其紅外線微掃描部分由電源裝置、發(fā)射裝置和接收裝置組成，接收裝28

圖（4-22）光電保護裝置圖（4－23）超聲波監(jiān)控裝置2627圖（4-22）光電保護裝置圖（4－23）超聲波監(jiān)控裝29圖（4-24）電磁感應(yīng)式保護裝置圖（4-25）紅外型光幕式保護裝置1－電纜2－控制器3－電源裝置4－AC/DC輸入5－接收裝置6－94束光束7－發(fā)射裝置27圖（4-24）電磁感應(yīng)式保護裝置圖（4-25）紅外型光30上急停開關(guān)圖（4-26）上急停開