Manutenzione su nuovi progetti di apparecchiature: macchine di guida elettriche e freni

L'impatto dell'MRL su queste due caratteristiche chiave dell'ascensore

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Macchine a guida elettrica

Il cuore della maggior parte dei sistemi senza sala macchine (MRL) è la posizione della macchina motrice: non essendo necessario che si trovi in ​​una sala macchine, è il motivo del termine "senza sala macchine". Gli scopi espliciti degli MRL sono di eliminare la spesa di costruire una sala macchine sul tetto che deve essere riscaldata e raffreddata e di ridurre le linee del tetto che non necessariamente si fondono architettonicamente e non richiedono una struttura di supporto sopraelevata, poiché la maggior parte dei sistemi è caricata dal pavimento. Il risultato finale è che la macchina motrice si trova nel vano corsa. Esistono diversi schemi per posizioni specifiche: alcuni sono protetti da brevetto, altri offrono semplicemente un design e una funzionalità innovativi.

Nella versione più semplice, c'è una struttura di supporto (piastra di base e travi della macchina) appoggiata in cima alle pareti di chiusura del vano corsa o in tasche nelle pareti vicino alla parte superiore del vano corsa. Altri progetti includono il montaggio della macchina motrice sulle rotaie, sia sul retro che sulla parte superiore delle rotaie di guida principali, o su entrambe le rotaie di guida principali e di contrappeso. Altri progetti appoggiano la macchina motrice su una trave distanziatrice o una tasca a parete, dietro la rotaia di guida principale ma non attaccata ad essa. Un'altra configurazione è la macchina motrice nell'area della fossa.

Da un nuovo punto di vista del rischio, non sono così facili da raggiungere. La macchina motrice era solita trovarsi in una sala macchine con un pavimento attorno. Ora, a seconda della configurazione, potrebbe essere molto difficile accedervi. I nuovi rischi includono la necessità di sostituire o modificare le macchine motrici con le loro grandi masse dalla parte superiore della vettura. Sebbene queste macchine motrici siano più piccole e compatte rispetto alle macchine motrici tradizionali, possono comunque pesare da 340 kg (750 libbre) fino a 1133 kg (2500 libbre); e con poco o nessun overhead per raccogliere questi carichi, si tratta di un rischio nuovo e molto significativo. Il compromesso nelle posizioni di progettazione è l'affidabilità che deriva dai moderni motori elettrici a magnete permanente che azionano macchine senza ingranaggi. Se non devono mai essere sostituiti, il pericolo non viene creato.

Manutenzione

Le attrezzature tradizionali utilizzavano macchine a corrente continua che utilizzavano commutatori e spazzole e avevano cuscinetti che necessitavano di attenzione costante. Le macchine di uso comune oggi sono a corrente alternata e richiedono poca manutenzione, eccetto la pulizia e l'ispezione. Sono solitamente dotate di cuscinetti sigillati. Non è difficile sostenere che nessuna manutenzione richiesta significa che funziona o non funziona. Se non funziona, allora è una sostituzione. Con poca manutenzione da fare, eccetto la pulizia della macchina stessa, ci sono altri elementi di manutenzione attorno alla macchina motrice.

Con i moderni sistemi di ascensori che utilizzano un controller motore a stato solido, è necessario rilevare la rotazione della macchina per fornire un dispositivo di codifica secondario. Questi encoder sono in genere montati all'estremità di un motore o di un albero macchina e necessitano di sostituzione, ma non di manutenzione. La maggior parte di questi dispositivi sono ottici, racchiusi e molto robusti. Quando non funzionano correttamente, il sistema si spegne, entrando in una modalità di funzionamento sicura. La loro sostituzione viene eseguita dalla parte superiore della cabina con l'alimentazione spenta e i mezzi di blocco inseriti, che trattengono il sistema in posizione.

Con i requisiti per circuiti elettronici affidabili in circuiti operativi critici, un guasto critico di una parte elettronica raramente causerà movimenti catastrofici. È progettato per essere sicuro. La progettazione elettrica deve impiegare metodi di affidabilità e controllo per verificare il funzionamento dei circuiti operativi critici. La progettazione meccanica deve impiegare fattori di sicurezza per elementi critici utilizzando materiali specifici verificati da organizzazioni certificate. Se la progettazione è conforme al codice, il componente non si guasterà o si guasterà in uno stato sicuro e verrà sostituito.

Le scanalature o le superfici di trazione della puleggia della macchina motrice devono essere ispezionate per assicurarsi che non vi siano accumuli di detriti o di vernice. In genere, in tutti i sistemi MRL odierni, l'ispezione può essere eseguita dalla parte superiore della cabina, con la cabina in cima alla sua corsa. In alcuni progetti, potrebbe essere necessario utilizzare una scala. Se la cabina deve essere spostata in un punto in cui il guasto di un componente potrebbe renderla inamovibile, c'è la possibilità che il tecnico possa rimanere intrappolato sulla parte superiore della cabina nella parte superiore in uno spazio ristretto. Se una qualsiasi procedura di manutenzione richiede che questo rischio sia presente, il codice richiede un mezzo di uscita da quello spazio. Ciò si ottiene solitamente tramite una scala disponibile in modo permanente sulla parte superiore della cabina per uscire dalla parte superiore della cabina, scendere attraverso il portello di emergenza sulla piattaforma e uscire attraverso la porta della cabina e l'ingresso del vano corsa.

Ad esempio, se durante il periodo in cui il tetto dell'auto è al limite superiore con il tecnico sopra l'auto, questi vede un problema e sta eseguendo la manutenzione o la riparazione, un fusibile salta, un bullone si rompe o qualsiasi altra cosa può accadere rendendo l'auto non operativa. Ora il tecnico non può scendere dall'auto attraverso la porta superiore del vano di corsa. Ma il tecnico può uscire se è riuscito a entrare in sicurezza nell'auto e uscire dalla portiera. Questo mezzo di uscita è richiesto dal Codice.

Senza spazzole o lubrificazione richiesta sulle macchine motrici, diventano interessanti come le staffe delle rotaie e le rotaie. Controllare le pastiglie dei freni, le superfici frenanti e le scanalature delle pulegge.

Ispezione e test

Per tutti i sistemi MRL sul mercato, le guide per gli ispettori sono state fornite a NAESA International come riferimento dagli ispettori. I test rimangono gli stessi sia per i sistemi legacy che per i sistemi MRL più recenti, ma la posizione dei test è molto diversa. La posizione del tecnico e i passaggi richiesti sono dettagliati in queste guide.

I test richiesti sulla macchina motrice servono a verificare la trazione, il funzionamento del freno della macchina motrice e del freno di emergenza e la velocità. Mentre questi test venivano eseguiti in una sala macchine (generalmente con la macchina motrice proprio lì a vedere), ora la macchina è fuori dalla vista e un display ci indica la velocità. Questo non è diverso da una percentuale di macchine legacy che si trovano in luoghi remoti. Poiché i tecnici sono stati in grado di testarli per quasi un secolo, è anche possibile testare questi sistemi più recenti da una posizione in cui è presente un dispositivo di visualizzazione che indica direzione e velocità. Ricorda, questo è nel pannello di prova e ispezione.

Che la rotazione della puleggia sia direttamente visibile o che i dispositivi di visualizzazione mostrino la velocità della rotazione della puleggia, le informazioni sono disponibili. Poiché sono disponibili, possono essere ispezionate, testate e osservate come se fossero visibili all'occhio. Le stesse tecnologie che consentono una precisione al millimetro nel funzionamento automatico vengono utilizzate per visualizzare il movimento della macchina durante un'ispezione. Poiché gli ascensori funzionano centinaia di volte al giorno senza guasti, non è logico dubitare del sistema di visualizzazione durante i test.

Regolazione, riparazione e sostituzione

Le attuali macchine motrici hanno un'elevata affidabilità, bassi requisiti di manutenzione e possono funzionare centinaia di migliaia di volte. Tuttavia, alcune si guastano e richiedono la sostituzione. Il codice richiede che la sostituzione sia uguale all'originale. Se il motore è elencato, la sostituzione deve essere elencata.

A causa delle nuove posizioni delle macchine motrici, è probabile che ci sia molto meno spazio per effettuare una sostituzione rispetto al pavimento di una sala macchine. Questo è un nuovo pericolo e, in alcuni casi, gli OEM hanno sviluppato utensili speciali per la rimozione della macchina. Le procedure e una descrizione di eventuali utensili speciali devono essere fornite nel Maintenance Control Program (MCP).

È probabile che la macchina non venga modificata, ma occasionalmente un proprietario desidera un'unità più veloce, una capacità maggiore e più piani da installare. Queste sono modifiche tipiche. Il Codice è chiaro sui requisiti per le modifiche delle macchine di guida. Il Codice specifica i tipi di modifiche che impongono ulteriori modifiche da apportare al sistema. Al momento della stesura di questo documento, e probabilmente in futuro, la maggior parte dei progetti MRL ha un ciclo di vita di 15-20 anni.

Conclusione

La posizione della macchina di guida MRL presenta le sfide del lavoro di accesso nella sua nuova posizione e di come il tetto della cabina può essere trasformato in una piattaforma di lavoro sicura. Con i requisiti per i mezzi di blocco per far atterrare in sicurezza l'ascensore e impedire movimenti involontari, il tetto della cabina è sicuro. Le attività venivano eseguite dai tetti delle cabine tradizionali come la sostituzione delle pulegge deflettrici, l'oliatura, l'ingrassaggio dei cuscinetti, la sostituzione di 2 a 1 pulegge sulla parte superiore della cabina e sulla parte superiore del contrappeso, ecc. Queste venivano eseguite senza protezioni con mezzi di blocco. In genere, i mezzi di blocco erano utensili portati sul posto. C'erano meno protezioni per queste procedure rispetto a quelle ora richieste per le MRL. Questa evoluzione della sicurezza è positiva per la sicurezza del personale dell'ascensore in futuro e dovrebbe essere vista come uno sviluppo positivo. Avere altre apparecchiature oltre alle apparecchiature legacy nella parte superiore del vano corsa non cambia molto la dinamica, data la presunta affidabilità delle macchine di guida previste. Cambiano solo le frequenze: il personale dell'ascensore eseguirà la manutenzione più frequentemente dalla parte superiore della cabina.

 Altri requisiti per questo nuovo spazio di lavoro includono un livello di illuminazione pari a 19 fc (200 lux) di una sala macchine, protezione anticaduta (corrimano) dalla parte superiore della cabina se la parte superiore della cabina ha più di 300 mm (12 pollici) di spazio dalla chiusura del vano corsa (sebbene ciò sia precedente al Supplemento MRL), requisiti dell'interruttore di arresto di emergenza, requisiti di spazio libero di lavoro e requisiti di uscita. Il Codice ha preso in considerazione i requisiti per una sala macchine e ha trasferito tutti questi requisiti, ove possibile, alla nuova piattaforma di lavoro: la parte superiore della cabina. Mentre i tecnici lavoravano sulla parte superiore della cabina per molti anni quasi al buio senza corrimano della parte superiore della cabina, ora quell'ambiente è completamente trasformato in un luogo più sicuro per eseguire il lavoro necessario.

È pur sempre un tettuccio per auto, con pericoli intrinseci dovuti al movimento, alla caduta di oggetti e a molti potenziali rischi di inciampo; tuttavia, a causa delle modifiche al codice MRL, il tettuccio per auto è uno spazio di lavoro notevolmente migliorato rispetto a qualsiasi sistema legacy esistente. La macchina motrice è diventata un grande componente sostitutivo, non molto diverso da quello di una puleggia deflettrice. Quando smette di funzionare, sostituiscila.

Le procedure di manutenzione, collaudo, ispezione, regolazione, riparazione e sostituzione devono essere specificate nel MCP per garantire che il lavoro svolto dal personale dell'ascensore non causi condizioni di pericolo.

Materiali richiesti dal MCP

• Per tutte le macchine operatrici, procedure o metodi di prova e ispezione
• Qualsiasi macchina di guida specifica del prodotto; procedure o metodi di manutenzione, riparazione, sostituzione, regolazione, prova e ispezione
• Programma di manutenzione per le macchine operatrici
• Registrazioni delle sostituzioni
• Registrazioni di modifiche

Freni

La prevenzione contro il movimento incontrollato degli ascensori è un pilastro della sicurezza degli ascensori e i principali dispositivi che proteggono da questo sono i freni. È il mezzo principale quando l'ascensore non è in movimento, il che si può sostenere sia il momento in cui un ascensore è in funzione. I progetti dei freni sono cambiati con l'avvento degli MRL e delle macchine di guida più piccole.

I nuovi sistemi di sospensione consentono pulegge di trazione più piccole, che devono ruotare proporzionalmente più velocemente per azionare l'ascensore a velocità ragionevoli. Con pulegge più piccole, anche i freni sono più piccoli e compatti. La forza di arresto del freno è una relazione tra l'area superficiale delle pastiglie dei freni a contatto con la superficie mobile, il coefficiente di attrito e la forza che le pastiglie esercitano sul componente mobile. Le macchine più piccole hanno aree superficiali più piccole contro cui frenare. Nelle macchine di guida tradizionali, queste aree erano molto più grandi di quelle presenti nelle unità MRL. La forza frenante per area quadrata è molto più elevata nei sistemi MRL e, pertanto, può portare a un'usura eccessiva in meno tempo rispetto alle apparecchiature tradizionali.

Nelle apparecchiature legacy, lo spessore delle pastiglie è solitamente visibile quando si ispezionano le ganasce dei freni; con gli MRL alcune pastiglie non sono visibili. Con le nuove posizioni delle macchine motrici, l'accessibilità dei freni è notevolmente ridotta rispetto alle macchine motrici legacy, pertanto è necessario un approccio diverso per determinare che le pastiglie dei freni non si siano usurate troppo. In genere, vengono utilizzati spessimetri per determinare se le pastiglie hanno uno spessore accettabile. Ogni produttore avrà informazioni sulle procedure di collaudo e regolazione. Il Codice richiede inoltre che determinate informazioni siano su una piastra montata su ciascun freno, come l'intervallo di masse totali (carrozza con accessori e relativo carico) per cui è consentito l'uso, l'intervallo di velocità a cui è impostato per funzionare e criteri come i requisiti di lubrificazione delle rotaie che sono fondamentali per le sue prestazioni. Il Codice richiede inoltre che la piastra informativa sui freni sia facilmente visibile.

Il guasto dei freni dovuto all'usura del materiale dei freni ha portato infine all'aggiunta di un altro freno; tuttavia, sono stati ideati molti metodi per impedire che l'usura dei freni diventi un problema. Gli interruttori di finecorsa di movimento impediranno all'ascensore di riavviarsi se lo spessore del materiale è notevolmente ridotto. Tuttavia, ciò non è richiesto dal Codice e, pertanto, alcuni sistemi si basano esclusivamente sulla manutenzione e sull'esame visivo dello spessore delle pastiglie per garantire il corretto funzionamento e la corretta funzionalità.

Nel tempo, la salvaguardia per prevenire il guasto del freno della macchina motrice è stata quella di fornire un freno ridondante (freno di emergenza), che è stato richiesto dal codice dal 2000. Il freno di emergenza ha altre condizioni richieste dal codice per garantire un'usura minima delle pastiglie dei freni. Ad esempio, non è consentito che cada su una superficie frenante in movimento, tranne in caso di emergenza, a differenza del freno della macchina motrice, che è progettato per essere utilizzato su una superficie frenante in movimento (ad esempio a forza frenante ridotta durante il rilivellamento). Pertanto, la pastiglia del freno di emergenza è progettata per avere sempre la massima forza frenante in ogni momento in caso di guasto del freno della macchina motrice.

Manutenzione

Le macchine di guida MRL sono solitamente molto compatte e la maggior parte utilizza un freno a disco completamente alloggiato nel gruppo freno. C'è poca manutenzione da eseguire su di esse. In genere non ci sono requisiti di lubrificazione e nessun modo per pulirle. In alcuni progetti, potrebbe essere possibile vedere parti del disco; tuttavia, poiché sono un'unità monouso, c'è poco da fare se non testarne il funzionamento e sostituirle se non funzionano.

Il Codice specifica quali componenti del freno necessitano di manutenzione, tra cui le pastiglie residue (pastiglie antimagnetiche), le guarnizioni e i giochi di funzionamento, i perni e le leve, le molle, i manicotti e le boccole di guida, i dischi e i tamburi, le bobine e gli stantuffi dei freni.

La maggior parte di questi requisiti presuppone un freno tradizionale in cui questi componenti sono disponibili per essere smontati e sottoposti a manutenzione. Ogni produttore deve fornire eventuali istruzioni speciali per la manutenzione dei freni nel MCP.

Ispezione e test

In tutti gli ascensori, i freni devono essere progettati e testati per trattenere un carico e arrestare un ascensore a piena velocità con pieno carico. A seconda della classe di ascensore, il carico è pari al 125% del carico nominale per i passeggeri e fino al 150% del carico nominale per C2, o per merci molto grandi e condizioni di carico speciali, come quando un carrello elevatore può essere guidato sull'ascensore per scaricare un carico e solo allora il carico viene spostato.

Poiché i freni delle unità MRL sono posizionati nel vano corsa, test e ispezioni non possono essere generalmente eseguiti osservandoli direttamente in funzione. Questo non è un pericolo nuovo; il test del freno viene solitamente eseguito dal controller dopo aver inserito i pesi nella cabina al piano inferiore e aver dimostrato la sua capacità di sostenere i carichi richiesti. La differenza con i sistemi MRL è che, poiché la conferma visiva non è possibile in tutti i casi, questo test deve essere eseguito presso un pannello di ispezione e prova, dove viene visualizzata un'indicazione di direzione, velocità e prossimità al pianerottolo.

Devono essere eseguite due serie di prove: una per il freno della macchina motrice e una per il freno di emergenza.

Regolazione, riparazione e sostituzione

Nel ciclo di vita dell'ascensore, la regolazione e la ri-regolazione saranno eseguite più volte, a seconda della tecnologia utilizzata per il freno meccanico. Tutti i freni si usurano. Sono progettati con un materiale di attrito che nel tempo e con l'uso richiederà la sostituzione. Alcune progettazioni richiedono che vengano effettuate delle regolazioni per garantire il corretto funzionamento. È più probabile che l'unica procedura da eseguire su un freno MRL sia una sostituzione. Tuttavia, ci sono poche cose che verranno regolate o riparate.

Il Codice richiede direttamente che qualsiasi lavoro eseguito che possa influire sulla capacità di tenuta o sulla capacità di decelerazione venga regolato e controllato tramite un mezzo per verificare il corretto funzionamento e la capacità di tenuta. Il Codice ora richiede che tutti i mezzi di regolazione dei freni abbiano una guarnizione dopo aver testato il freno per garantire che le regolazioni siano mantenute.

Lo stesso requisito dovrebbe applicarsi al freno di emergenza. Il requisito generale per le sostituzioni è che devono avere almeno la stessa resistenza del freno della macchina motrice. È fondamentale garantire che qualsiasi lavoro eseguito su uno dei freni venga verificato tramite test.

Conclusione

Senza un freno che funzioni correttamente, l'auto può muoversi con le portiere aperte e accelerare senza controllo fino a un terminal. Queste sono condizioni inaccettabili.

L'avvento delle unità MRL non aumenta questo rischio. Tuttavia, poiché il controllo delle pastiglie dei freni e il funzionamento dei freni erano più facilmente eseguibili da una sala macchine, è stato necessario apportare miglioramenti alla tecnologia dei freni per non dipendere così tanto dalla manutenzione e garantire che, con le nuove posizioni, il controllo delle pastiglie dei freni venga eseguito in modo altrettanto semplice e affidabile come da una sala macchine. Le procedure appropriate per il collaudo, l'ispezione, la regolazione, la riparazione e la sostituzione devono essere fornite nell'MCP.

Materiali richiesti dal MCP

• Eventuali procedure o metodi specifici del prodotto per test e ispezioni
• Programma di manutenzione richiesta
• Registrazioni delle sostituzioni
• Registrazioni di modifiche