鄧祥梅

（重慶電力建設(shè)總公司，重慶 400060）

施工升降機(jī)制動(dòng)器控制電路分析及改造

鄧祥梅

（重慶電力建設(shè)總公司，重慶 400060）

介紹了新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 26557—2011《吊籠有垂直導(dǎo)向的人貨兩用施工升降機(jī)》對(duì)施工升降機(jī)制動(dòng)器控制電路的新要求，分析了現(xiàn)有施工升降機(jī)制動(dòng)器控制電路存在的問(wèn)題。對(duì)施工升降機(jī)的制動(dòng)器控制電路進(jìn)行分析并提出了改造措施，改造后，施工升降機(jī)制動(dòng)器控制電路可以滿足新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

施工升降機(jī)；制動(dòng)器控制電路；控制裝置；觸點(diǎn)；粘連；二次啟動(dòng)

1 GB 26557—2011對(duì)升降機(jī)制動(dòng)器電氣控制的要求

我國(guó)2011年6月16日頒布的GB 26557—2011《吊籠有垂直導(dǎo)向的人貨兩用施工升降機(jī)》是一個(gè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，從2012年5月1日開(kāi)始實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)代替了原有的推薦性標(biāo)準(zhǔn)GB／T 10054—2005《施工升降機(jī)》和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB 10055—2007《施工升降機(jī)安全規(guī)程》中有關(guān)人貨兩用施工升降機(jī)的技術(shù)和安全要求。

在GB 26557—2011《吊籠有垂直導(dǎo)向的人貨兩用施工升降機(jī)》中第5.7.4.8條中，提出了對(duì)升降機(jī)制動(dòng)器電氣控制的要求：“在正常工況下，應(yīng)用連續(xù)的電流供應(yīng)或液壓壓力來(lái)維持制動(dòng)器的打開(kāi)，對(duì)于機(jī)-電式制動(dòng)器，切斷制動(dòng)器電流至少應(yīng)用兩個(gè)獨(dú)立的電氣裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，不論這些裝置與用來(lái)切斷施工升降機(jī)驅(qū)動(dòng)主機(jī)電流的電氣裝置是否為一體；對(duì)于機(jī)-液式制動(dòng)器，壓力的中斷至少應(yīng)用兩個(gè)獨(dú)立的閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，不論這些閥與用來(lái)中斷施工升降機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)壓力的閥是否為一體。當(dāng)施工升降機(jī)靜止時(shí)，如果其中一個(gè)裝置未能切斷制動(dòng)器的電流或壓力油的供應(yīng)，則最遲到下一次運(yùn)動(dòng)方向改變時(shí)，應(yīng)防止施工升降機(jī)再運(yùn)行”。此要求與原有的推薦性標(biāo)準(zhǔn)GB／T 10054—2005《施工升降機(jī)》中的要求幾乎完全相同，但原來(lái)是推薦性要求，現(xiàn)在變成了強(qiáng)制性要求。此要求包含兩個(gè)基本思想。

（1）要用至少兩個(gè)獨(dú)立的電氣裝置切斷制動(dòng)器電流：其一，要求切斷制動(dòng)器電流的電氣裝置至少有兩套，如果這些斷電的電氣裝置中發(fā)生部分失效（如粘連或短接），至少可以保證其中一個(gè)電氣裝置仍能有效切斷制動(dòng)器電流；其二，要求這些電氣裝置要彼此獨(dú)立，彼此不能相互控制，如果這些電氣裝置中的一個(gè)發(fā)生失效不釋放，至少可以保證其他電氣裝置能有效釋放，其目的是使制動(dòng)器的電流斷開(kāi)控制具有多重保護(hù)，不至于因一個(gè)電氣裝置失效而影響全局安全，從而有效預(yù)防事故。

（2）要求制動(dòng)器控制電路有防粘連及防短接功能，即一旦控制制動(dòng)器電流斷開(kāi)的電氣裝置中的一個(gè)發(fā)生失效而不釋放，控制電路必須能及時(shí)自行診斷并發(fā)出施工升降機(jī)再運(yùn)行的控制指令。因此，標(biāo)準(zhǔn)要求如果其中一個(gè)裝置未能切斷制動(dòng)器的電流，到下一次運(yùn)動(dòng)方向改變時(shí)要防止施工升降機(jī)再運(yùn)行。

2 施工升降機(jī)的現(xiàn)狀

如前所述，GB 26557—2011《吊籠有垂直導(dǎo)向的人貨兩用施工升降機(jī)》中第5.7.4.8條是一項(xiàng)強(qiáng)制性要求，并且從2012年5月1日開(kāi)始，所有用于動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的、臨時(shí)安裝的、由建設(shè)施工工地人員使用的帶有吊籠并可在各層站?？糠?wù)的施工升降機(jī)均應(yīng)滿足此要求。但事實(shí)上，現(xiàn)在幾乎所有的施工升降機(jī)都不滿足此要求。造成這種情況固然有多種原因，但其中有兩個(gè)最重要的原因：第一，很多施工升降機(jī)制造安裝單位沒(méi)有重視和仔細(xì)研究新頒布的GB 26557—2011《吊籠有垂直導(dǎo)向的人貨兩用施工升降機(jī)》中的對(duì)應(yīng)條款，不知道怎樣對(duì)制動(dòng)器電路中的相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行改造；第二，國(guó)家相關(guān)的檢驗(yàn)規(guī)程未對(duì)施工升降機(jī)制動(dòng)器控制電路做出具體規(guī)定，因此檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)無(wú)從要求相關(guān)單位按相關(guān)要求整改。

實(shí)際上，根本原因在于施工升降機(jī)的制造安裝單位存在一些錯(cuò)誤觀念。第一，很多施工升降機(jī)的制造安裝單位認(rèn)為起重機(jī)械只要滿足了相關(guān)檢驗(yàn)要求就完全滿足所有國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，但起重機(jī)械相關(guān)檢驗(yàn)只是選擇了其中較重要的技術(shù)指標(biāo)和安全性能進(jìn)行驗(yàn)證，而不是對(duì)產(chǎn)品的全部技術(shù)指標(biāo)和安全性能進(jìn)行驗(yàn)證。第二，隨著社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、安全等指標(biāo)要求不斷提高，國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)必然要不斷更新，而起重機(jī)械制造安裝單位未能及時(shí)跟進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，沒(méi)有把新標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求及時(shí)貫徹到制造的產(chǎn)品中去。

制動(dòng)器控制電路的防粘連和防短接功能是施工升降機(jī)一個(gè)非常重要的安全保護(hù)功能，當(dāng)施工升降機(jī)停車制動(dòng)時(shí)，如果制動(dòng)器的控制電路不能可靠斷開(kāi)，則制動(dòng)器就不能可靠制動(dòng)，施工升降機(jī)極有可能滑車和向下墜落。而施工升降機(jī)停車時(shí)通常是升降機(jī)內(nèi)、外的人員進(jìn)出的時(shí)候，此時(shí)升降機(jī)一旦發(fā)生滑車，就有可能發(fā)生剪切事故或設(shè)備墜落事故。另外，如果升降機(jī)的電動(dòng)機(jī)電源和制動(dòng)器電源的控制是同一電器裝置，施工升降機(jī)停車時(shí)無(wú)法正常斷電則有可能發(fā)生蹲底或沖頂，也會(huì)造成嚴(yán)重的安全事故。雖然施工升降機(jī)大多數(shù)情況下是一個(gè)臨時(shí)設(shè)備，一旦施工完成后會(huì)撤除，從單臺(tái)設(shè)備來(lái)看，其危險(xiǎn)性較電梯要小些，但當(dāng)某施工升降機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)確定后，其模式會(huì)反復(fù)使用，從較長(zhǎng)的時(shí)間段來(lái)看，其危險(xiǎn)程度并不低。綜上所述，施工升降機(jī)制動(dòng)器電流斷開(kāi)電氣裝置的數(shù)量、獨(dú)立性及防粘連功能，對(duì)施工升降機(jī)安全性能的影響舉足輕重，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此再三強(qiáng)調(diào)，重慶電力建設(shè)總公司各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)此高度重視，決定將公司所有的施工升降機(jī)按新標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行嚴(yán)格整改。經(jīng)過(guò)反復(fù)研討和試驗(yàn)驗(yàn)證，2012年10月，公司所有施工升降機(jī)整改完畢，使其制動(dòng)器電源的控制電路都滿足了GB 26557—2011《吊籠有垂直導(dǎo)向的人貨兩用施工升降機(jī)》的要求。

3 施工升降機(jī)制動(dòng)器控制電路存在的問(wèn)題

下面對(duì)一個(gè)具有代表性的施工升降機(jī)制動(dòng)器控制電路進(jìn)行分析，以發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題。圖1為改造前的施工升降機(jī)驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)系統(tǒng)控制電氣原理圖，圖中：M1，M2，M3為主電機(jī)；KM為主接觸器；Z1，Z2，Z3為制動(dòng)器線圈；KY，KZ為制動(dòng)控制接觸器；KU，KD分別為上、下行方向接觸器；SWU，SWD為其對(duì)應(yīng)的上、下限位；AQ為啟動(dòng)按鈕；AT為停止按鈕；ZL為整流器；JT為急停按鈕；CZ為操作控制器。圖中各種電氣安全保護(hù)包括門(mén)聯(lián)鎖、電機(jī)熱保護(hù)、錯(cuò)斷相保護(hù)、超載保護(hù)、超速保護(hù)等。啟動(dòng)前手柄處于零位，此時(shí)圖中CZ的10-11接通，即CZ常閉開(kāi)關(guān)接通。按下啟動(dòng)按鈕AQ后，電路經(jīng)CZ常閉觸點(diǎn)接通主接觸器KM，同時(shí)KM經(jīng)自己的常開(kāi)觸點(diǎn)自保。當(dāng)升降機(jī)需要上行時(shí)，手柄推到上位，接通上升接觸器KU并通過(guò)常開(kāi)觸點(diǎn)打開(kāi)制動(dòng)器控制接觸器KY，升降機(jī)開(kāi)始上行。下行時(shí)過(guò)程類似。

圖1 施工升降機(jī)驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)系統(tǒng)控制原理簡(jiǎn)圖

在制動(dòng)器控制電路中，如果算上制動(dòng)器電路整流器ZL前端和后端的控制，共有KM，（KU，KD），（KY，KZ）3套裝置能斷開(kāi)制動(dòng)器電路。但在這3套裝置中，KM是主接觸器，上升、下降、停止等運(yùn)行過(guò)程切換時(shí)KM不斷電，只有在停車開(kāi)門(mén)后才能斷電。升降機(jī)的停車和開(kāi)門(mén)是兩個(gè)不同的過(guò)程，停車是自動(dòng)控制的，開(kāi)關(guān)門(mén)是手動(dòng)控制的，停車和開(kāi)、關(guān)門(mén)之間必有一個(gè)時(shí)差，即在停車和開(kāi)、關(guān)門(mén)之間這一段時(shí)間內(nèi)，制動(dòng)器控制電路只有（KU，KD），（KY，KZ）2套斷電裝置，而在這2套裝置中，（KY，KZ）在一定程度上是受（KU，KD）控制的，其獨(dú)立性不是很徹底。更重要的是，此控制系統(tǒng)不具有防粘連以及發(fā)生觸點(diǎn)粘連后防止設(shè)備二次啟動(dòng)的功能。在圖1所示的控制中，施工升降機(jī)在上升或下降過(guò)程中，只要KU或KD接觸器發(fā)生粘連而斷不開(kāi)時(shí)，當(dāng)控制施工升降機(jī)的控制手柄回零（即停止升降）后，電動(dòng)機(jī)不能斷電而制動(dòng)器能斷電，電動(dòng)機(jī)就會(huì)處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，容易燒壞；另外，施工升降機(jī)上升或下降過(guò)程中，當(dāng)KM或KZ，KY接觸器發(fā)生粘連而斷不開(kāi)時(shí)，控制施工升降機(jī)的控制手柄回零（即停止升降）后，可再次向任意方向繼續(xù)運(yùn)行。由于KZ或KY接觸器發(fā)生粘連后，施工升降機(jī)的故障不能反映出來(lái)，照樣正常運(yùn)行，所以KZ或KY接觸器的粘連故障不容易及時(shí)發(fā)現(xiàn)，而如果之后KU或KD接觸器繼續(xù)發(fā)生粘連，電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器均不能斷電，施工升降機(jī)無(wú)法正常停車，極有可能發(fā)生蹲底或沖頂事故。因此，圖1中的升降機(jī)控制不符合GB 26557—2011《吊籠有垂直導(dǎo)向的人貨兩用施工升降機(jī)》中第5.7.4.8條的相關(guān)要求。

4 施工升降機(jī)制動(dòng)器控制電路的改造

圖2為改造后的施工升降機(jī)驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)系統(tǒng)控制電氣原理簡(jiǎn)圖（圖中：KA為粘連保護(hù)接觸器）。圖中斷開(kāi)制動(dòng)器的有KM，（KU，KD），（KX，KY）3套裝置，因KM是主接觸器，上升、下降、停止等運(yùn)行過(guò)程到開(kāi)門(mén)前都不斷電，所以可以不算制動(dòng)器的斷電裝置，而剩下的（KU，KD），（KX，KY）則完全滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的獨(dú)立性，即不論是吸合還是釋放都能滿足獨(dú)立性要求，互相不影響。另外，此電路防粘連控制也能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。從圖2可以看出，施工升降機(jī)上升或下降過(guò)程中，若KU，KD，KX，KY這4個(gè)接觸器中任意一個(gè)接觸器發(fā)生粘連而斷不開(kāi)，當(dāng)控制施工升降機(jī)的控制手柄回零（即停止升降）后，KA接觸器會(huì)通電吸合（正常工作時(shí)KA處于斷電狀態(tài)），從而KA接觸器的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷控制線路的電源并鎖定粘連故障，主電源接觸器KM、電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器均被切斷電源，直到粘連故障解除才能重新啟動(dòng)控制回路的電源，可滿足標(biāo)準(zhǔn)的防粘連要求。因?yàn)樵谡＿\(yùn)行時(shí)上下方向只能選一個(gè)，所以在正常運(yùn)行時(shí)KU，KD中有一個(gè)常閉觸點(diǎn)不通，KX和KY中也有一個(gè)常閉觸點(diǎn)不通，故KA接觸器不通。而如果在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)不正常狀態(tài)，例如當(dāng)KU接觸器發(fā)生粘連而斷不開(kāi)時(shí)，則手柄回到零位時(shí)，KU的常開(kāi)觸點(diǎn)KU1不能斷開(kāi)，電路經(jīng)KX1，KY1，KU1接通KA，KA接觸器的常閉觸點(diǎn)同時(shí)斷開(kāi)KM，KU，KD，KX，KY的控制電路，終止整個(gè)運(yùn)行過(guò)程并故障鎖定，防止二次啟動(dòng)。而如果KX不能斷開(kāi)，則手柄回到零位時(shí)，KX的常開(kāi)觸點(diǎn)KX2不能斷開(kāi)，電路經(jīng)KX2，KU2，KD2接通KA，KA接觸器的常閉觸點(diǎn)同時(shí)斷開(kāi)KM，KU，KD，KX，KY的控制電路，終止整個(gè)運(yùn)行過(guò)程并故障鎖定，防止二次啟動(dòng)。因此，整個(gè)施工升降機(jī)的控制過(guò)程均可滿足標(biāo)準(zhǔn)中第5.7.4.8條的相關(guān)要求。

圖2 改造后的施工升降機(jī)驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)系統(tǒng)控制原理簡(jiǎn)圖

5 結(jié)束語(yǔ)

安全工作應(yīng)以預(yù)防為主，不但要嚴(yán)格遵守單位的各種安全規(guī)定，同時(shí)要嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家的法律、法規(guī)、安全技術(shù)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，千萬(wàn)不要等到事故發(fā)生時(shí)才后悔當(dāng)初為什么沒(méi)重視相關(guān)要求和規(guī)定。此次改造每臺(tái)設(shè)備的改造成本不超過(guò)1 000元，但大幅提高了施工升降機(jī)的安全性能。

（本文責(zé)編：劉芳）

TH 211+.6

：B

：1674-1951（2015）01-0037-03

鄧祥梅（1965—），女，重慶人，工程師，從事機(jī)具管理方面的工作（E-mail：504907059＠qq.com）。

2014-01-06；

2014-09-20