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)動電梯》（簡稱《檢規(guī)》）中8.10上行制動工況曳引檢查試驗(yàn)規(guī)定：轎廂空載以正常運(yùn)行速度上行至行程上部，切斷電動機(jī)與制動器供電，轎廂應(yīng)當(dāng)完全停止?！稒z規(guī)》宣貫時指出：上行制動工況曳引檢查試驗(yàn)是為了檢查電梯上行緊急制動工況下的曳引能力，“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)的許多研究人員對電梯上行制動距離進(jìn)行了討論。王河等人采用制動距離法取得了上行制動距離的實(shí)測數(shù)據(jù)，并將結(jié)果與T∕CASEI T102-2015《曳引驅(qū)動電梯制動能力快捷檢測方法》給出的合理值進(jìn)行了對比分析。謝成等人從電梯頂部空間的角度對上行制動距離進(jìn)行了探討。湯嘯洲等人從制停減速度的角度對上行制動距離進(jìn)行了分析。各研究人員對電梯上行制動工況曳引檢查試驗(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、上行制動合理值、電梯極端情況等角度對電梯上行制動工況曳引檢查試驗(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 上行制動工況曳引檢查試驗(yàn)分析

做上行制動工況曳引檢查試驗(yàn)時，應(yīng)當(dāng)注意是在行程上部制停，此時轎廂空載且以正常速度運(yùn)行。由此可知，進(jìn)行該試驗(yàn)時并不會觸發(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，轎廂可以被緩沖器有效制停。限速器安全鉗的動作速度至少是115%額定速度，可以認(rèn)為轎廂以正常速度運(yùn)行時，并不會觸發(fā)限速器安全鉗。所以上行制動工況曳引檢查試驗(yàn)的理論模型，可以簡化為只有驅(qū)動主機(jī)、轎廂與對重、導(dǎo)軌、懸掛裝置的簡單結(jié)構(gòu)。

2 制動距離的計算方法

2.1 測定制動距離的方法

現(xiàn)行制動距離的測試方法還是局限于人工測試法，其測試方法就是通過測量在緊急制動過程中曳引梯移動距離來衡量制動能力。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，切斷曳引梯電源當(dāng)電梯完全制停后，測量曳引輪頂部點(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，鋼絲繩移動端測得的標(biāo)記點(diǎn)距離；r：曳引比。

試驗(yàn)時取3次測量結(jié)果的平均值作為制動距離檢測的最終結(jié)果，并計算實(shí)際制動距離。

根據(jù)T/CASEI T102-2015《曳引驅(qū)動電梯制動能力快捷檢測方法》5.4項(xiàng)檢測結(jié)果的評判，不同額定速度電梯空載上行制動的距離合理值應(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 減速度計算制動距離

GB/T 1005-2009中整機(jī)性能討論分析部分對于乘客電梯啟動加速度和制動減速度提出不大于1.5 m/s2的要求；根據(jù)GB/T7588-2003附錄M2.1.2，在緊急制動工況下，T1/T2的動態(tài)比值按照轎廂空載或者裝有額定載荷時在井道的不同位置最不利的情況，以及每個運(yùn)動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，可以計算出不同額定速度下的電梯上行制動的制動距離合理值如表1

表1 制動距離合理值范圍（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，這就說明當(dāng)電梯進(jìn)行上行制動工況曳引檢查試驗(yàn)后，轎廂應(yīng)無明顯變形或損壞，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”，在分析上行制動工況曳引檢查試驗(yàn)電梯制停距離時，應(yīng)當(dāng)對電梯最極端的減速工況進(jìn)行計算。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)動作到緩沖器動作的距離；

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取值時應(yīng)當(dāng)分別對蓄能型緩沖器和耗能型緩沖器進(jìn)行計算。

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

（1）轎廂導(dǎo)軌長度應(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不小于0.50 m×0.60 m×0.80 m的長方體為準(zhǔn)，任一平面朝下放置即可。對于用曳引繩直接系住的電梯，只要每根曳引繩中心線距長方體的垂直面（至少一個）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空間內(nèi)。

此時，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有效站穩(wěn)，那么乘客就不會受到傷害，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 制動距離最小值

表4 制動距離最大值

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，制動距離的最小值與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；減速度法計算得到的制動距離最大值與T/CASEI T102-2015、基于頂層空間的計算結(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)計算結(jié)果可知，該電梯做上行制動工況曳引檢查試驗(yàn)時，最壞情況下電梯將繼續(xù)前行3個樓面，此時電梯將有一定的風(fēng)險，如果對該電梯進(jìn)行125%制動試驗(yàn)，該電梯將有極大的可能蹲底。

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

極端情況下計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，同時也跟電梯的設(shè)計有一定的關(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)電梯時可以將該制停范圍作為判定電梯上行制動工況曳引檢查試驗(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)行上行制動工況曳引檢查試驗(yàn)時，電梯的制停距離為9 m，約為3個樓面。若對此狀態(tài)下的電梯進(jìn)行125%制動試驗(yàn)，很有可能無法滿足試驗(yàn)要求。因此可以認(rèn)為該方法不適合作為上行制動工況曳引檢查試驗(yàn)制停距離的計算依據(jù)。

（3）《檢規(guī)》宣貫時指出，電梯進(jìn)行上行制動工況曳引檢查試驗(yàn)后，轎廂應(yīng)無明顯變形或損壞，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工況曳引檢查試驗(yàn)是否合格的參考依據(jù)。