电梯补偿链断链或过度伸长预警装置的设计

引言

随着经济的高速发展,电梯在人们的生产和生活中得到了广泛应用。人们在享受电梯所提供的便利服务的同时,也会因使用不当或者电梯本身的不安全因素而受到伤害。

补偿链是电梯上一种常见的装置,其根据电梯的楼层高度、额定速度、额定载荷等实际情况而配备,主要用于平衡曳引钢丝绳及随行电缆的重量,对保持电梯稳定运行具有非常重要的作用。补偿链的好坏会大大影响电梯的运行舒适性,并且补偿链断链或者过度伸长时也会带来极大的安全隐患。因此,非常有必要对电梯补偿链断链或过度伸长的情况进行检测和预警,在危险发生之前将隐患及时消除。

1目前存在的问题

补偿链一般为铁链,其两端通过U型螺栓分别固定在轿厢和对重上。补偿链布置图如图1所示。

当电梯轿厢在顶层时,曳引钢丝绳在对重侧,补偿链则在轿厢侧;相反,当电梯轿厢在底层时,曳引钢丝绳在轿厢侧,补偿链在对重侧。电梯正常运行时,轿厢侧和对重侧的曳引钢丝绳长度在不断变化,两侧重量也随之变化。为了补偿曳引钢丝绳及随行电缆的重量,保证足够的曳引能力,使电梯能够安全平稳运行,电梯会设置补偿链,其两端分别悬挂在轿厢底部和对重底部。悬挂在两点之间的软绳在重力作用下的自由状态,称为悬垂线,补偿链可近似认为是由多根悬垂线组成的悬挂曲线。补偿链随着轿厢和对重上下运行,过度伸长将会影响悬挂曲线。悬挂曲线在电梯各部件的设计、安装、使用过程中具有重要的现实意义,其变化将会影响电梯的运行平稳度和舒适性。

随着电梯使用年限的增加,补偿链可能存在以下问题:

（1）曳引钢丝绳在轿厢和对重的拉力作用下会逐渐伸长,导致补偿链也变相地"伸长",补偿链和电梯底坑地面之间的间隙会逐渐变小甚至直接接触;

（2）补偿链的两端一般通过U型螺栓分别固定在轿厢和对重上,如果固定不牢靠或者销轴松脱,补偿链就会从高处直接坠落;

（3）有些电梯井道非常潮湿,补偿链在潮湿环境下容易生锈或者过度磨损,严重时甚至会发生断链。

当补偿链过度伸长时,随着电梯的上下运行,补偿链会发生较大幅度的摆动,极易和井道中的导轨支架、平层感应装置支架等物体发生钩挂。断链可能发生在整根补偿链的某一处或者悬挂点,不同位置的断链将会造成很多安全隐患,当补偿链发生断链时一侧重量减少,另一侧重量增加,可能会造成溜梯、冲顶事故。当轿厢在楼层低区,补偿链从高处直接坠落,可能砸到轿厢顶部,会导致人员伤亡和设备损坏。因此,非常有必要开发一种电梯补偿链断链或过度伸长的预警装置。

2补偿链预警装置的主体结构设计

补偿链预警装置主体结构示意图如图2所示。补偿链预警装置主要包括触发杆、连接杆、短轴、支撑柱、电气开关、带V型切口的触发块、拉伸装置等。

支撑柱的一端通过螺栓安装固定在底坑地面上,靠近另一端的位置上设有通孔用于安装短轴,短轴可在通孔内转动。短轴的一端装有带V型切口的触发块,另一端装有连接杆。触发杆的两端分别通过左右连接杆和左右短轴连接。当补偿链断链或者过度伸长时,补偿链会碰触触发杆,从而带动短轴转动,触发块也随之转动。当触发块转动时,V型切口会触碰电气开关,使电气开关动作。电气开关的信号通过导线传输至控制柜中,控制柜发出指令,电梯停止运行。

3电气触发部分的结构设计

该补偿链预警装置的电气触发部分安装在短轴与支撑柱连接处,主要包括电气开关、带V型切口的触发块、拉伸装置等。以图2所示预警装置右侧电气触发部分为例进行介绍,预警装置电气触发部分结构示意图如图3所示。

短轴安装在支撑柱上端通孔中,带V型切口触发块通过3颗螺钉固定在短轴外侧,连接杆通过上调节螺母、下调节螺母与短轴连接,通过上调节螺母、下调节螺母可调整触发杆与补偿链底端的距离,以适应安装位置的要求。

拉伸装置安装在支撑柱中端的内侧,主要包括拉伸弹簧和固定支架两部分。固定支架通过螺钉安装在支撑柱内侧。拉伸弹簧一端连接固定支架,另一端连接至短轴下侧。拉伸弹簧的作用:确保在没有外力干涉的情况下连接杆保持竖直状态,避免短轴意外转动,使电气开关误动作。

电气开关通过螺钉安装在支撑柱外侧,其触头位于触发块的V型切口内。V型切口对应电气开关的触发范围,需要保证在电梯正常运行时不动作,在补偿链断链或者过度伸长时能够灵活地转动。当触发块转动时,V型切口会触发电气开关动作。电气开关通过导线与控制柜相连,以使电气开关的触发信号传输至控制柜。

4实施方法

当补偿链处于正常状态时,补偿链与预警装置的触发杆未接触,连接杆在拉伸装置的作用下保持在竖直状态,同时电气开关位于触发块的V型切口内未被触发。当补偿链断链或者过度伸长时,补偿链将首先碰触到触发杆,进而使短轴转动,带有V型切口的触发块也随之转动,电气开关动作。电气开关被触发的信号通过导线连接至控制柜中,发出预警信号,使电梯就近平层,平层后电梯停止运行。电气开关为非自动复位型开关,其动作后必须手动复位才能恢复正常状态。控制柜具有电气故障锁定功能,必须由专业人士进行故障消除操作后电梯才能启动。这样就可保证只有彻底处理好补偿链故障后,电梯才能重新投入运行。

5结语

针对电梯补偿链断链或过度伸长的检测问题,该预警装置可在补偿链断链或过度伸长时及时使电梯停止运行,其具有结构简单、安装方便、通用性强等优点,既可用于新安装电梯的标准配置,也可加装于在用电梯。