新设备设计的维护：调速器、安全系统和悬挂装置

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本文已获得 NAEC 的 CET®、CAT® 和 QEI 学分以及 NAESA International 的 QEI 批准用于继续教育。 

EW 继续教育目前在以下州获得批准：阿拉巴马州、阿肯色州、科罗拉多州、佛罗里达州、佐治亚州、伊利诺伊州、印第安纳州、肯塔基州、马里兰州、密苏里州、密苏里州、蒙大拿州、新泽西州、俄克拉荷马州、宾夕法尼亚州、犹他州、弗吉尼亚州、佛蒙特州、华盛顿州、威斯康星州和西弗吉尼亚州 |加拿大 BC 省和安大略省。请检查具体课程的批准验证 电梯书籍.

调速器和安全系统

在所有电动电梯和绳索液压电梯中，防止电梯超速和自由落体的基本系统是限速器和安全装置（图 1）。限速器充当速度检测器；在预定速度下，两种保护装置将启动：第一种是超速开关，用于电动停止电梯；另一种是机械启动器，用于抓住限速器绳索并以机械方式使电梯停止。当电梯移动且限速器绳索被抓住时，限速器绳索将被一种称为限速器拉力的力拉动。然后，轿厢安全装置利用这种拉力以机械方式启动并与导轨摩擦接合。 

安全装置产生的制动力非常大，因此需要确保几个关键部件不受碎片、腐蚀、物理损坏、意外或不正确的润滑或其他故障情况的影响。由于此功能的重要性，调速器和安全系统会按照 AHJ 规定的时间间隔进行功能测试，通常每年一次，无负载，每五年一次，满载。

对于传统电梯系统，大多数限速器都可从机房地板（或地板下）接触到，而安全装置位于轿厢上。测试在机房进行，电梯人员仅在测试后到达轿厢顶部检查释放托架（如果有）和安全测试结果。这是对滑动的物理测量，在导轨表面上可以看到，在安全装置与导轨接合以使轿厢停止的铣削表面上有划痕。

值得注意的是，较旧的安全系统和大多数速度为 1.7 m/s (350 fpm) 或更高的系统使用释放载体将限速器绳索稳定地固定在轿厢上，以防止轿厢加速时意外启动安全装置。随着时间的推移，这一关键装置可能会卡住，导致安全装置根本无法启动。验证释放载体在需要时是否可以自由释放限速器绳索至关重要。

无机房 (MRL) 电梯运行速度相对较慢（低于 2.5 m/s [500 fpm]），通常没有释放装置（图 3）。限速器位于井道内，当然，安全装置仍位于轿厢上。新的限速器位置带来了新的风险，因为电梯人员执行任务的工作空间位于轿厢顶部。无法从轿厢顶部手动触发限速器，因为技术人员会在轿厢顶部向下移动，使限速器在轿厢行驶时无法触及。因此，《规范》要求必须有检修门或其他方式来触发限速器。此过程必须与传统系统中使用的方法一样可靠。

新的调速器/安全系统设计包括安装在轿厢上的调速器。在这些系统中，调速器绳索是固定的，尾重和摩擦调速器滑轮可在轿厢顶部接触，并与轿厢安全执行器相连。与安装在井道中的任何调速器一样，它暴露在井道灰尘和碎屑中，必须小心谨慎，确保这不会影响调速器的正常运行。例如，如果调速器错误跳闸，将导致意外突然停止。维护程序确保对暴露在这种新的灰尘和碎屑环境中的环境进行清洁。

在图 6 所示的轿厢安装式调速器（图 5）布置中，与传统位置不同，调速器位于轿厢顶部，调速器绳索从井道顶部到底部固定安装，尾部配重以保持调速器绳索张力，同时调速器随轿厢移动。这是一种新颖的设计，无需外部井道外壳进入。它们包含一个超速开关和一种通过测试和检查面板从井道外部重置调速器的方法。这种调速器的维护必须包含在维护控制计划 (MCP) 中，并认识到灰尘和碎屑会积聚在其组件上并可能导致其误跳闸的影响。

此外，调速器和调速器超速开关需要手动复位。这是一项从机房地板上就能轻松完成的任务。使用 MRL 时，这仅需两种方式：提供检修门以进入调速器，或提供另一种可用于电动复位调速器的方法。这也说明了使用摩擦型调速器（图 4）的一个优点：它们是机械式自动复位的；不像老式和大型调速器那样需要“解开”锁。超速机构抓住牵引滑轮的移动部件，一旦调速器移动，它就会缩回。这是通过移动轿厢来实现的，从而使超速机构返回到中立位置。

由于电梯人员已经在轿厢顶部工作，人们可能会问：“新的风险是什么？”这是一个好问题。“评估”风险要考虑危险场景的要素，包括任务的持续时间和频率、工作地点、故障的潜在严重程度以及参与任务的人员。在这种情况下，在轿厢顶部停留时间的增加、轿厢意外移动的可能性以及在轿厢顶部执行更复杂任务的频率增加了电梯人员受伤的风险。以前在坚实的地板上完成的程序现在要在这样的环境中执行，即有可能掉落工具、从轿厢顶部掉落、被横梁、风扇和电线绊倒以及处于轿厢意外移动可能造成伤害的位置，特别是当技术人员的行为可能是轿厢移动的原因时。当在机房中执行工作时，这些风险不会存在这么长时间，也不会产生这么严重的影响。

由于电梯人员的行动可能会导致轿厢意外移动，因此制定了规范以提供多项保护要求。

维护

应向技术人员提供维护程序，以便了解正常和异常参数，以及如何执行维护、检查和测试以及维修和更换。经验将是一个重要的组成部分，但即使是长期的经验也可能不适合新的地点。应该有一种安全的方式来完成工作。电梯人员应要求并遵守公司的培训和程序。许多公司现在要求进行工作危险评估，以确定特定程序（包括维护、测试、维修等）的危险。在某些情况下，需要确定所需的个人防护设备。技术人员在执行工作之前应检查任何工作危险评估。

井道中调速器的实际维护与机房中调速器的实际维护并无太大区别，只是当电梯全速运行时没有检修门，很难看到调速器的转动，而且更容易堆积污垢。污垢和灰尘与绳索中的水分和油结合在一起，会在调速器凹槽处形成结块的表面。这是一种潜在的危险，尤其是当调速器使用凹槽的牵引力作为拉力来设置安全装置时，这是 MRL 中最常用的调速器类型。维护必须包括对调速器的目视检查，以清除任何可能堆积的杂物。在许多情况下，如果杂物聚集在调速器凹槽上，杂物也会堆积在绳索上。绳索上堆积的杂物也是固定式调速器的一个问题；调速器滑轮上的凹槽不会产生拉力；只有靠在调速器框架上的调速器固定器才会产生拉力。如果绳索上堆积了杂物，它可能无法正常工作。

检查和切换调速器开关是确保它们没有被冻结或无法按预期运行的良好做法。验证它们是否按预期跳闸并需要按照规范要求进行手动复位。可能有一个或两个开关可用，在某些 MRL 设计中，可能有一个电机驱动或电磁复位装置，因此按钮可以从井道外手动复位调速器和开关。如果设计中包含此功能，则需要一个人从远程位置进行手动复位以验证其操作。

如果需要对调速器进行彻底清洁，或者技术人员无法目视检查调速器的整个凹槽，则需要阻塞轿厢并拆除调速器绳索。如果要在轿厢顶部进行工作并且该工作可能导致轿厢意外垂直移动，则《规范》要求使用阻塞装置（图 7）以确保轿厢在执行此程序时不会移动。《规范》要求在工作区域内清晰可见阻塞装置的使用说明。考虑到存在未接受过这种独特装置的检查和测试培训的人员，必须在标牌上提供阻塞装置的使用说明以及测试和检查程序。

有些系统没有可能导致意外移动的任务，因此没有阻止手段。但是，它们确实有一种约束方法，以防止在调速器正在维修时，在调速器未完全运行的情况下轿厢向下移动。

如果存在，则每当限速器失效时，必须使用阻塞装置或约束系统。为了清洁限速器绳索或清洁限速器，必须拆除限速器绳索；因此，没有有效的操作安全系统。汽车在那个特定时刻发生故障的情况很少见；然而，使用阻塞装置或约束系统只需要几分钟。

安全装置的维护通常包括目视检查位于维修区的安全钳口。实际移动楔子以验证其移动自由度以及切换安全操作（木板）开关是需要检查的最少项目。安全装置中的任何碎屑都可能导致其卡住甚至失效。由于安全装置位于汽车下方，如果没有两个人，可能很难完成。

如果释放载体是安全系统的组成部分，则必须验证正确的拉出力，以确保其不会因碎片或组件氧化而卡住。

这些维护程序是技术人员接受的培训的重要组成部分。调速器正确运行和安全的关键性对于安全和保持法规合规性至关重要。带有重置调速器开关装置的调速器必须在 MCP 中有说明。这是 MRL 设计所独有的。

检查和测试

如果设备属于 MRL 或设备独特（即不同于传统设备），则必须在 MCP 中制定检查和测试程序，并在检查期间提供。例如，如果限速器位于井道中，则必须有同样安全的方法来测试限速器。传统限速器通常位于机房的地板上；如今，它们可以安装在井道中的轨道上、高架结构中、轿厢顶部的底坑中或井道壁上。 

为了进行验收测试，通常将轿厢停运，以演示调速器超速和安全设置。从轿厢顶部或检修门，技术员和检查员将调速器绳从轿厢顶部或检修门上取下，旋转调速器，查看跳闸速度，并确保其跳闸，以确保其正常工作。在验证操作和数据板信息后，他们离开轿厢顶部，通过控制器操作轿厢；轿厢在满载的情况下超速驶入轿厢安全装置。

如果有平衡重安全装置，则完成上述步骤，然后轿厢以向上方向超速行驶至平衡重安全装置。平衡重调速器可以以比轿厢稍高的速度跳闸，这样两个安全装置就不会同时设置。如果有两个调速器和安全装置，请使用绑线防止一个调速器在测试另一个调速器时跳闸。检查完成后必须拆除这根线。

对于第 1 类测试，轿厢以检查速度空载运行，并手动触发限速器。对于第 5 类测试，需要满载，但测试以额定速度（非超速）进行，并手动触发限速器。当限速器在井道中时，必须提供程序来解释如何执行此操作。在某些情况下，井道外有一个限速器跳闸按钮或提供检修门来触发该机构。当限速器不在机房中时，必须在 MCP 中提供此程序。

在机房地板上测试调速器不会有地板远离测试人员的风险，但如果从轿厢顶部进行测试，轿厢可能会意外移动。这会产生在轿厢上的风险，发生故障，轿厢超速，而安全系统中没有安装调速器来提供足够的拉力，因此无法设置安全装置。为确保安全，请遵循 MCP 中详细说明的程序或制造商提供的测试程序。

测试新设备上的调速器和安全系统必须在层站进行，并且能够直接观察调速器的正确运行。困难的任务是使用转速表测量调速器绳索速度来测算轿厢速度，以确保其达到测试所需的正确速度。由于在井道中使用调速器执行此任务是不安全的，因此规范要求提供检修门或可靠的显示系统在测试执行的同一位置提供相同的信息。测试所需手段的目的是提供不再直接从机房地板获得的等效信息。

安全测试结果通过测量滑动距离来验证，滑动距离由轨道表面上留下的划痕来证明。测量长度（减去楔子的长度）并与规范中的表格进行比较。

通过使用先进的测量工具，可以记录和显示轿厢的加速度，提供相同的数据，但实际停止的细节更多。两种方法的区别在于，一种方法测量轨道上的滑动长度，计算出平均制动力，另一种方法以数学精度在图表上显示从全速到零每毫秒的瞬时制动力。这些系统将变得更加普遍。

调整、维修和更换

如果调速器或安全系统的任何组件需要更改、维修或更换，则对于位于从轿厢顶部进入的任何调速器系统，需要阻塞或限制轿厢。当调速器被禁用时，它无法执行该功能，如果技术人员站在轿厢上，他们处于不安全的状态。请使用提供的阻塞装置。此外，调速器是一种经过认证的设备，只能用经过类似认证的设备更换。

结语

调速器和安全装置并不是新设备；调速器只是位于不同的位置。维护人员必须了解新位置的风险，并在操作这些系统时使用所提供的安全装置。测试程序必然会因新位置而改变。现场有正确的程序将有助于正确测试新设备，而不会因为没有办法按照旧方式进行测试而忽略测试。每个所有者都必须在 MCP 中拥有这些程序，并可供电梯人员使用。

NAESA International 已向 OEM 索取测试文件，以便以在线格式向检查员提供这些文件。这些文件还应放在工作现场，以供任何访问工作的电梯人员参考。OEM 通常会将这些文件提供给检查社区，以确保测试安全正确地进行。

MCP 材料在不同公司的细节上有所不同；但是，如果系统是独一无二的或特定于产品的，则必须包含与调速器和安全系统的维护、测试和检查、调整、维修和更换相关的信息。如果不是，则只需要测试和检查程序。无论调速器是在房间内还是在机械空间内，实际程序通常都是相同的；只是位置不同。这需要了解如何使用方法来防止轿厢意外移动；这是本节要记住的重点。

MCP 所需材料

• 对于所有调速器，测试和检查程序或方法
• 任何产品专用的调速器，其维护、修理、更换、调整、测试和检查的程序或方法
• 调速器和安全装置的维护要求表
• 测试记录
• 替换记录
• 修改记录

暂停方式

自 1998 年以来，多种电梯悬挂装置新技术已进入市场。现有技术现已编入 ASME A17.6《电梯悬挂、补偿和调速系统标准》。这些技术包括多种钢丝绳技术、芳纶技术和涂层钢带技术。对于每种不同于传统钢丝绳的新悬挂系统，都必须提供新的维护、测试和检查以及更换程序。

一个多世纪以来，电梯唯一允许的悬挂方式是钢丝绳，钢丝绳的最小数量取决于电梯的类型，钢丝绳的最小直径和钢丝绳的直径也有所不同。在此期间，许多替代钢丝绳被引入，但 A17.1 并未涉及这些替代钢丝绳，因此需要为各种钢丝绳结构制定标准。

芳纶和涂层皮带也已引入，A17 标准委员会同意，所有当今的悬挂技术都将纳入新的 A17.6 规范。此外，所有替代标准都将在本文件中列出，并从 A17.1 中删除。

自第一版以来，芳纶不再被允许作为悬挂装置，并且风力涡轮机塔升降机的独特悬挂、飞机电缆和涂层钢丝绳的使用已添加到 ASME A17.6。

还应注意的是，当今大多数 MRL 机组的存在都是由小型驱动机和新型悬挂系统共同实现的。由于这些创新，许多新系统将进入市场，并且每种悬挂系统都有其独特的维护、检查和测试要求。

维护

对于钢丝绳，维护包括保持其清洁和轻度润滑。在最有利的条件下，设计合理的牵引系统应该可以使用数十年。随着对更快速度、更严格的牵引公差和更小机器的需求成为常态，使用超大滑轮、较慢速度和 U 型槽的做法已经让位于。即使清洁度和轻度润滑程度相同，绳索寿命似乎也会缩短，这是当今大多数传统设计可用的更精确工程的代价。虽然绳索寿命较短似乎是一个缺点，但它通常可以换来更便宜的总系统成本。

直径较小的钢丝绳已进入市场，这些因素在其中显而易见且非常重要。虽然看起来缺乏坚固性，但系统体积更小，整个系统还内置了其他价值。但即使有这些权衡，系统仍然是安全的，只是与传统系统不同。

无论钢丝绳的设计如何，维护就是保持钢丝绳清洁并略微润滑。摘自 钢丝绳厂技术公告第 2 号 来自伯利恒电梯绳索公司：

“现场润滑
现场润滑是必要的：

• 尽量减少绳索和滑轮之间的磨损，
• 减少电线之间的摩擦，
• 尽量减少因大气和/或操作条件造成的腐蚀，
• 允许电线和绞线之间的运动，有助于减少弯曲疲劳。

必须使用适当的现场润滑剂，这样提升绳索和驱动滚筒之间的牵引关系才不会受到不利影响。润滑剂还应与绳股和芯线润滑剂兼容，并具有良好的绳索穿透性能。”

当今流行的悬挂技术是涂层钢带 (CSB)。使用 CSB 时，主要关注点是保持清洁。无需润滑，除了检查更换标准外，无需维护。CSB 的故障包括帘线突破弹性涂层、一些早期故障报告以及使用寿命不如预期。监控这些悬挂系统的寿命存在一些争议。《规范》将残余强度定义为“悬挂构件在其使用寿命周期内任何时间的实际断裂强度”。公司试图使用循环计数和统计分析来确定“实际强度”。《规范》尚未彻底清理这个问题，截至撰写本文时，所有司法管辖区仍要求使用确定帘线断裂的设备。

检验与测试

保持钢丝绳符合规范包括检查钢丝是否断裂（包括冠部和谷部断裂）、测量直径减小情况并注意是否存在红斑，并根据这种不利情况适当调整钢丝断裂次数和直径减小情况。检查程序在 伯利恒电梯绳索，服务公告 1 和 2。这些是检查钢丝绳的技术和重要技术方面的重要资源，所有技术人员都应该拥有一套完整的副本。它们在几个地方都有；Williamsport Wire Rope 在其网站上有这些资料，也可以从 NAESA International 获得。

检查 CSB 是否有钢丝绳从涂层中挤出，并注意是否存在红斑，以符合规范。由于钢丝绳被包裹在涂层中，因此已经开发出工具来通过电气方式确定是否有电线断裂。该监控设备通常位于皮带终止的驱动机结构中。该设备必须具有一定的可靠性，以确保它始终正常工作。如果检测到问题，它将使电梯停止运行。

摘自 Otis 的 Gen2^® 电梯检验指南：

“目视检查
尽管涂层钢带的设计使用寿命是传统电梯钢丝绳的两到三倍，但建议每年进行一次目视检查。此程序定义了涂层钢带目视检查的技术。涂层钢带更换有两个主要标准，即钢丝绳断裂的证据或聚氨酯降解的证据。

1. 利用轿厢顶部检查，将电梯从井道顶部运行到井道底部。
2. 根据需要停下来检查涂层钢带，使用以下图片进行比较并建议采取的措施。（注意：这些图片是在我们的测试设施中测试的钢带，而不是实际安装的钢带。）
3. 检查涂层钢带端接、弹簧、螺母、开口销、尼龙垫圈和杆的状况。
4. 离开车顶。
5. 如果套件中任何一条涂层钢带需要更换，则请更换所有涂层钢带。

“Otis 使用 Pulse™ 系统的涂层钢带 (CSB) 检查程序

Pulse 系统是 Otis 的商业解决方案，用于持续确保皮带的完整性。Pulse 系统通过测量电阻来持续监控 CSB 内部钢丝绳的状况，并向轿厢控制器发出 CSB 状态信号。CSB 状态以警报或报警的形式传达。警报通常在皮带需要更换前一年多发出。当需要立即维修时，就会发出警报，并确保电梯被带到最近的楼层，以便乘客可以离开。如果电梯有 REM^® 系统安装后，警报、报警和系统健康状况会自动报告给当地人员。

以下情况需要更换皮带：

1. 皮带表面可见严重的线绳印记
2. 皮带外面有裸露的绳子
3. 皮带外面有裸露的电线
4. 皮带被剪断

每年在下列情况下都需要仔细监测皮带：

1. 皮带牵引面有抛光点
2. 腰带上有严重的胭脂痕迹”

对于所有悬挂技术，需要适当的张紧以最大程度地延长悬挂构件和牵引滑轮的使用寿命。张紧不当会导致悬挂失效、悬挂构件分离和部件损坏。第 8.6 节要求定期检查适当的张紧。

调整、维修和更换

任何悬挂系统都不允许维修或改造。可以进行调整，例如缩短某个部件（悬挂装置的单个部件，例如一根绳索或一条皮带）以及较新的悬挂系统可能需要调整的相关设备。所有悬挂系统唯一允许的更换是相同的：在运输工具翻转并投入使用之前，验证张力并纠正张力差异，并仅更换一个损坏的部件。此后，必须更换一组中的所有部件。

结语

CSB 和涂层钢丝绳类型的悬挂系统的使用减少了维护工作量，增加了自动监控系统的使用。监控系统与技术人员的目视检查相结合，确保了整个系统生命周期内的系统完整性。通过可靠的自我监控子系统不断确定各个悬挂部件的状态，电梯可以安全悬挂。

测试程序要求包括定期检查、必要的维护、更换、调整和维修，这些将在 MCP 中为悬架系统的各个部件提供。这是为了确保当技术人员第一次看到这些技术时，他或她将拥有执行这些任务所需的信息。

MCP 所需材料

• 任何针对产品的测试、检查、维护、调整、更换和维修的程序或方法
• 牵引力损失检测装置、断裂悬挂构件检测装置和剩余强度检测装置的任何产品特定程序或方法
• 维护要求时间表
• 替换记录
• 修改记录