李金泰，朱俊臣，封高歌

（上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院，上海 200062）

TSG T7001-2009《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則——曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯》（簡(jiǎn)稱《檢規(guī)》）中8.10上行制動(dòng)工況曳引檢查試驗(yàn)規(guī)定：轎廂空載以正常運(yùn)行速度上行至行程上部，切斷電動(dòng)機(jī)與制動(dòng)器供電，轎廂應(yīng)當(dāng)完全停止?！稒z規(guī)》宣貫時(shí)指出：上行制動(dòng)工況曳引檢查試驗(yàn)是為了檢查電梯上行緊急制動(dòng)工況下的曳引能力，“轎廂應(yīng)當(dāng)完全停止”可以理解為不發(fā)生鋼絲繩的嚴(yán)重滑移而導(dǎo)致轎廂失控。但是《檢規(guī)》并沒有明確給出此項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果合格與否的定量判定依據(jù)，因此有必要進(jìn)行較深入的分析。

目前，行業(yè)內(nèi)的許多研究人員對(duì)電梯上行制動(dòng)距離進(jìn)行了討論。王河等人采用制動(dòng)距離法取得了上行制動(dòng)距離的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，并將結(jié)果與T∕CASEI T102-2015《曳引驅(qū)動(dòng)電梯制動(dòng)能力快捷檢測(cè)方法》給出的合理值進(jìn)行了對(duì)比分析。謝成等人從電梯頂部空間的角度對(duì)上行制動(dòng)距離進(jìn)行了探討。湯嘯洲等人從制停減速度的角度對(duì)上行制動(dòng)距離進(jìn)行了分析。各研究人員對(duì)電梯上行制動(dòng)工況曳引檢查試驗(yàn)的制停距離研究各有側(cè)重，但沒有進(jìn)行綜合、系統(tǒng)、全面且深入的分析。

文章從制停減速度、上行制動(dòng)合理值、電梯極端情況等角度對(duì)電梯上行制動(dòng)工況曳引檢查試驗(yàn)進(jìn)行多角度分析，探討《檢規(guī)》中該項(xiàng)目的判定方法。

1 上行制動(dòng)工況曳引檢查試驗(yàn)分析

做上行制動(dòng)工況曳引檢查試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意是在行程上部制停，此時(shí)轎廂空載且以正常速度運(yùn)行。由此可知，進(jìn)行該試驗(yàn)時(shí)并不會(huì)觸發(fā)電梯的平層裝置、緩沖器、限速器安全鉗等部件。實(shí)際上，緩沖器的制停距離至少是115%額定速度的重力制停距離，可以認(rèn)為轎廂以額定速度撞擊緩沖器時(shí)，轎廂可以被緩沖器有效制停。限速器安全鉗的動(dòng)作速度至少是115%額定速度，可以認(rèn)為轎廂以正常速度運(yùn)行時(shí)，并不會(huì)觸發(fā)限速器安全鉗。所以上行制動(dòng)工況曳引檢查試驗(yàn)的理論模型，可以簡(jiǎn)化為只有驅(qū)動(dòng)主機(jī)、轎廂與對(duì)重、導(dǎo)軌、懸掛裝置的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)。

2 制動(dòng)距離的計(jì)算方法

2.1 測(cè)定制動(dòng)距離的方法

現(xiàn)行制動(dòng)距離的測(cè)試方法還是局限于人工測(cè)試法，其測(cè)試方法就是通過測(cè)量在緊急制動(dòng)過程中曳引梯移動(dòng)距離來(lái)衡量制動(dòng)能力。具體做法如下：

將曳引梯向上運(yùn)行到行程1/2處，在曳引輪頂端鋼絲繩處做標(biāo)記。

將電梯從底層空載以額定速度向上運(yùn)行，當(dāng)看到鋼絲繩標(biāo)記時(shí)，切斷曳引梯電源當(dāng)電梯完全制停后，測(cè)量曳引輪頂部點(diǎn)與鋼絲繩標(biāo)記點(diǎn)之間的距離L1，根據(jù)公式求得實(shí)際制停距離。

其中S：實(shí)際制停距離；S1：曳引梯制停后，鋼絲繩移動(dòng)端測(cè)得的標(biāo)記點(diǎn)距離；r：曳引比。

試驗(yàn)時(shí)取3次測(cè)量結(jié)果的平均值作為制動(dòng)距離檢測(cè)的最終結(jié)果，并計(jì)算實(shí)際制動(dòng)距離。

根據(jù)T/CASEI T102-2015《曳引驅(qū)動(dòng)電梯制動(dòng)能力快捷檢測(cè)方法》5.4項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果的評(píng)判，不同額定速度電梯空載上行制動(dòng)的距離合理值應(yīng)滿足T/CASEI T102-2015的取值范圍。為方便分析，文章討論的電梯額定速度范圍與T/CASEI T102-2015保持一致。

2.2 減速度計(jì)算制動(dòng)距離

GB/T 1005-2009中整機(jī)性能討論分析部分對(duì)于乘客電梯啟動(dòng)加速度和制動(dòng)減速度提出不大于1.5 m/s2的要求；根據(jù)GB/T7588-2003附錄M2.1.2，在緊急制動(dòng)工況下，T1/T2的動(dòng)態(tài)比值按照轎廂空載或者裝有額定載荷時(shí)在井道的不同位置最不利的情況，以及每個(gè)運(yùn)動(dòng)部件都正確考慮了其減速度和鋼絲繩倍率的前提，任何情況下轎廂減速度均不應(yīng)小于0.5 m/s2，對(duì)于使用了減行程緩沖器的曳引梯，其減速度不應(yīng)小于0.8 m/s2。由于采用減行程緩沖器的電梯，在實(shí)際運(yùn)用中不常見，這里不作考慮。因此文章認(rèn)為在緊急制動(dòng)工況下，電梯減速度應(yīng)為0.5~1.5 m/s2。根據(jù)公式，可以計(jì)算出不同額定速度下的電梯上行制動(dòng)的制動(dòng)距離合理值如表1

表1 制動(dòng)距離合理值范圍（減速度）

2.3 極端情況下的制停距離

《檢規(guī)》宣貫時(shí)指出：“轎廂應(yīng)當(dāng)完全停止”可以理解為不發(fā)生鋼絲繩的嚴(yán)重滑移而導(dǎo)致轎廂失控，這就說(shuō)明當(dāng)電梯進(jìn)行上行制動(dòng)工況曳引檢查試驗(yàn)后，轎廂應(yīng)無(wú)明顯變形或損壞，即不應(yīng)有沖頂現(xiàn)象發(fā)生。為保證“轎廂應(yīng)當(dāng)完全停止”，在分析上行制動(dòng)工況曳引檢查試驗(yàn)電梯制停距離時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)電梯最極端的減速工況進(jìn)行計(jì)算。電梯最極端的減速工況是指，緩沖器失效，轎廂從碰到上極限開關(guān)到電梯有效制停的狀態(tài)。所以制停距離應(yīng)滿足以下公式：

式中：

S為制停距離；

L為從極限開關(guān)動(dòng)作到緩沖器動(dòng)作的距離；

H為緩沖器行程；

D為頂部空間。

根據(jù)《檢規(guī)》3.10極限開關(guān)規(guī)定：該開關(guān)在轎廂或者對(duì)重（如果有）接觸緩沖器前起作用。所以有L>0，這里取L=0。

根據(jù)GB/T7588-2003 10.4.1.1.1規(guī)定：線性蓄能型緩沖器的總行程應(yīng)至少等于相應(yīng)于115%額定速度的重力制停距離的兩倍，即0.135 V2（m）。無(wú)論如何，此行程不得小于65 mm。根據(jù)GB/T7588-2003 10.4.3.1規(guī)定：耗能型緩沖器可能的總行程應(yīng)至少等于相應(yīng)于115%額定速度的重力制停距離，即0.0674 V2。因此，H取值時(shí)應(yīng)當(dāng)分別對(duì)蓄能型緩沖器和耗能型緩沖器進(jìn)行計(jì)算。

根據(jù)GB/T7588-2003 5.7.1.1規(guī)定：當(dāng)對(duì)重完全壓在它的緩沖器上時(shí)，應(yīng)同時(shí)滿足下面四個(gè)條件：

（1）轎廂導(dǎo)軌長(zhǎng)度應(yīng)能提供不小于0.1+0.035 V2（m）的進(jìn)一步的制導(dǎo)行程；

（2）符合8.13.2尺寸要求的轎頂最高面積的水平面[不包括5.7.1.1c）所述的部件面積]，與位于轎廂投影部分井道最低部件的水平面（包括梁和固定在井道下的零部件）之間的自由垂直距離不應(yīng)小于1.0+0.035 V2（m）；

（3）井道頂?shù)淖畹筒考c：①固定在轎廂頂上的設(shè)備的最高部件之間的自由垂直距離[不包括2）所述及的部件]，不應(yīng)小于0.3+0.035 V2（m）；②導(dǎo)靴或滾輪、曳引繩附件和垂直滑動(dòng)門的橫梁或部件的最高部件之間的自由垂直距離不應(yīng)小于0.1+0.035 V2（m）。

（4）轎廂上方應(yīng)有足夠的空間，該空間的大小以能容納一個(gè)不小于0.50 m×0.60 m×0.80 m的長(zhǎng)方體為準(zhǔn)，任一平面朝下放置即可。對(duì)于用曳引繩直接系住的電梯，只要每根曳引繩中心線距長(zhǎng)方體的垂直面（至少一個(gè)）的距離均不大于0.15 m，則懸掛曳引繩和它的附件可以包括在這個(gè)空間內(nèi)。

此時(shí)，頂部空間D的取值應(yīng)為a）b）c）d）中的最小值，為0.1+0.035 V2（m）。

S的最大值應(yīng)滿足表2。

表2 制動(dòng)距離最大值（極端情況）

基于頂層空間的制停距離是從極端情況下得出的，是制停距離的最大值。極端情況下制停距離的最小值應(yīng)與乘客不受到傷害有關(guān)，實(shí)際上只要乘客能在轎廂制停時(shí)有效站穩(wěn)，那么乘客就不會(huì)受到傷害，可以認(rèn)為只要不失重乘客就能有效站穩(wěn)，此時(shí)的減速度為g。

S的最大值應(yīng)滿足表2。

3 結(jié)果分析與討論

分別將制停距離的最小值與最大值匯總?cè)缦拢?/p>

表3 制動(dòng)距離最小值

表4 制動(dòng)距離最大值

減速度法中電梯減速度為0.5~1.5 m/s2。當(dāng)電梯額定速度小于1.60 m/s時(shí)，制動(dòng)距離的最小值與T/CASEI T102-2015相差在15%以內(nèi)，但是隨著速度的提高，差距逐漸拉大；減速度法計(jì)算得到的制動(dòng)距離最大值與T/CASEI T102-2015、基于頂層空間的計(jì)算結(jié)果相差較大，但是考慮到實(shí)際情況，以額定速度為3 m/s的電梯為例，假如電梯層高為3 m，根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，該電梯做上行制動(dòng)工況曳引檢查試驗(yàn)時(shí)，最壞情況下電梯將繼續(xù)前行3個(gè)樓面，此時(shí)電梯將有一定的風(fēng)險(xiǎn)，如果對(duì)該電梯進(jìn)行125%制動(dòng)試驗(yàn)，該電梯將有極大的可能蹲底。

由于T/CASEI T102-2015《曳引驅(qū)動(dòng)電梯制動(dòng)能力快捷檢測(cè)方法》，并沒有給出5.4項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算方法，同時(shí)從王河文章中的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，T/CASEI T102-2015給出的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)是符合實(shí)際情況的，因此可以認(rèn)為該評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)是各大廠家根據(jù)電梯實(shí)際情況的統(tǒng)計(jì)結(jié)果給出的合理范圍。

極端情況下計(jì)算得到的制停距離與減速度法、T/CASEI T102-2015給出的結(jié)果相比相差較大，甚至比T/CASEI T102-2015給出最小值還小，這是極限條件下的制停距離，側(cè)重點(diǎn)在于安全，而T/CASEI T102-2015給出的結(jié)果是基于電梯實(shí)際使用情況的，同時(shí)也跟電梯的設(shè)計(jì)有一定的關(guān)系，可以認(rèn)為T/CASEI T102-2015給出的結(jié)果，綜合考慮了電梯的使用壽命、舒適度等情況。

4 結(jié)論

（1）T/CASEI T102-2015給出制停距離，與電梯的實(shí)際情況相符，是正常在用電梯上行制動(dòng)工況曳引檢查試驗(yàn)制停距離的合理范圍。檢驗(yàn)員在檢驗(yàn)電梯時(shí)可以將該制停范圍作為判定電梯上行制動(dòng)工況曳引檢查試驗(yàn)是否合格的參考依據(jù)。

（2）基于減速度法得到的制停距離，隨著電梯額定速度的增大而快速增大，以額定速度為3 m/s的電梯為例，最壞情況下進(jìn)行上行制動(dòng)工況曳引檢查試驗(yàn)時(shí)，電梯的制停距離為9 m，約為3個(gè)樓面。若對(duì)此狀態(tài)下的電梯進(jìn)行125%制動(dòng)試驗(yàn)，很有可能無(wú)法滿足試驗(yàn)要求。因此可以認(rèn)為該方法不適合作為上行制動(dòng)工況曳引檢查試驗(yàn)制停距離的計(jì)算依據(jù)。

（3）《檢規(guī)》宣貫時(shí)指出，電梯進(jìn)行上行制動(dòng)工況曳引檢查試驗(yàn)后，轎廂應(yīng)無(wú)明顯變形或損壞，即不應(yīng)有沖頂現(xiàn)象發(fā)生。極端情況下計(jì)算得到的制停距離，是極限條件下的制停距離，適用于緩沖器失效等存在安全隱患的電梯，側(cè)重點(diǎn)在于安全，滿足此制停距離的電梯即使是在極端情況下也能滿足《檢規(guī)》關(guān)于電梯進(jìn)行上行制動(dòng)工況曳引檢查試驗(yàn)的要求。因此該制停距離可以作為極端情況下判定電梯上行制動(dòng)工況曳引檢查試驗(yàn)是否合格的參考依據(jù)。