无机房电梯机械锁定装置的检验和可靠性分析
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摘 要：无机房电梯一旦缺少机械锁定装置会导致无机房轿顶检修平台不能发挥正常功能作用，导致检修人员坠落危险的发生。本文以无机房电梯为研究对象对轿顶的检修平台机械锁定装置设置进行讨论并进一步讨论了无机房电梯机械锁定装置的可靠性，给无机房电梯机械锁定装置的可靠性分析提供一定的参考方法。
中图分类号：TU857 文献标识码：A
无机房电梯与有机房电梯最大的区别在于没有单独的机房。原有的机房控制柜以及曳引机、限速器等机器设备安装到了井道的内部。对机器设备进行维修、检查的作业场地设在轿顶上或轿内时，按照特种设备以及电梯维修保养的相关专门规范规定，应当设置可靠的机械锁定装置防止桥厢移动，以保证安全检修作业。当前按照《电梯监督检验和定期检验规则》其中对于电梯的轿顶机械锁定装置并没给出精确的技术标准。本文以无机房电梯的机械锁定装置为重点研究对象，对机械锁定装置以及相关的检验进行详细阐述，并对锁定装置进行了可靠性分析。
1 无机房电梯锁定装置
1.1 无机房电梯的轿顶检修安全保障
当驱动主机、控制柜、限速器安装在井道顶部或轿顶时，轿顶作为作业场地用于维修、检查工作。在对相关部件维修或检查时，存在轿厢有滑动或意外失控的可能，会对作业人员造成影响，并有可能引发事故，带来人身伤害的危险。因此，无机房电梯设置了机械锁定装置，保证电梯轿厢危险移动保证电梯检修人员生命安全。
1.2 无机房电梯机械锁定装置
无机房电梯机械锁定装置的机械结构图如图1所示。无机房轿厢机械锁定装置的构成分为两个机械结构，一部分是指的装载电梯轿厢架的插销轴，插销轴的作用主要实现了对电梯档位的控制，电梯的运行需要插销轴并没有真正的导轨的的插销定位板。电梯的在进行检修的过程中插销轴主要固定在检修的档位并固定在导轨的插销定位板。另外一部分主要实现对导轨压板的后板固定，从而促进厚板能够安装在导轨上，保证厚板的高厚需要满足轿顶的平面与井道。并对应的导轨需要对机械装置进行设置，并安装的高度务必要低于驱动主机支撑的承重梁，有利于检修人员的故障检修。另外在原板上安装符合标准规范的电气控制装置。机械锁定装置的电气控制实现对于轿厢移动过程中停放位置的阻止操作。对于一般的轿顶除非在检修操作状态下，机械锁定装置都是放在正常档位。轿顶一般采取的作业运行方式的电气安全装置都是进入工作检修档位，防止轿厢的任何移动。轿厢运行时段一般包括接机械锁定装置进入工作过程中保证轿厢安全。
电梯轿厢锁定装置的插销轴的伸出通过电气安全装置进行检验的，插销伸出插入定位板之后，UKS打开电梯进入检修状态，检修人员完成检修必须对插销轴进行回档操作。完成开会归位操作流程，电梯回归正常工作运行状态，否则电梯处于检修或者电路断开的状态。
鉴于轿厢的扭转，一台电梯的轿厢必须设置两套锁定装置机构，轿厢的梁柱必须标明机械锁定装置到运行过程中，还需要对某些注意事项进行观察，并按照手动操作机械装置的相关作业说明操作。无机房电梯机械锁定装置的安装进一步防止轿厢的移动。值得关注的是机械锁定装置一旦锁定，无机房电梯的检修平台只能为轿顶，不允许拆换驱动主机以及悬挂装置。
2 电梯机械锁定装置检验
2.1 相关检验要求
无机房电梯的检修驱动的主机以及控制柜装置设置在电梯轿顶或轿内的情况下，在进行检验过程中应当具备以下安全防范措施：
（1）纺织轿厢机械锁定装置。
（2）设置检查机械锁定装置的电气安全装置，预防检修过程中轿厢移动。
2.2 对应检验方法
（1）机械锁定装置的目测以及轿厢内部检修控制装置。
（2）通过对轿厢机械锁定装置的电气装置进行模拟操作，实现对机械锁定装置及电气安全控制的测试目的。
目前检验机构的检验方法还只是局限于目测其是否有无以及简单的试验电气安全装置是否有效，没有明确要求进行打滑试验，其功能可靠性无法确认，或者是安装工艺不过关，部分厂家只在一侧安装机械锁定装置，打滑试验是否会产生相应的危险和安全问题，如导轨受力不均导致弯曲变形，这些都要综合考虑，才能进行打滑试验。
3 电梯机械锁定装置可靠性分析
机械锁定装置的强度以及相关的安全性都是由许多因素造成的，进行设计以及选才过程中结合实际的应用情况选取合适的机械材料，从而保证电梯的机械安全系数。由于对于电梯机械设计规范存在诸多漏洞因此电梯的机械生产过程中加工工艺简单导致无机房电梯轿顶机械特性不达标。以某种规格的电梯机械锁定装置为例。图1为机械锁定装置（电气开关，锁定轴和轿顶上的固定挡板），当处于轿顶检修状态时，锁定轴左半截插入固定在导轨上的挡板中，从而起到机械锁定作用。
通过图2无机房电梯机械锁定装置的机械分析，假设分析轿顶的检修平台工况分析最具不利因素的状况，一方面电梯贿赂发生故障，轿厢空载检修，一旦检修人员误操作会导致安全回路失灵，导致操作失误方向牵引向上行驶，这种情况必须保证锁定轴牵引发生牵引滑轮打滑，防止人员安全。二是在维修作业中，锁定轴需能承受轿厢、检修人员、检修仪器和检修设备的重量。电梯部分性能参数：额定载重量Q=1000kg；轿厢质量P=1400kg；对重包括滑轮质量Mout=1900kg。随行电缆实际质量Msrout=23.25kg。对重侧钢丝绳总质量=72.17kg。包角α=159°，曳引轮半圆槽开口角γ=30°，曳引轮半圆槽下部切口角β=105°。摩擦系数μ=0.2；钢丝绳倍率r=2。机械锁定装置安装2套，压导板用6个12螺栓固定，预紧力F0=16000N，挡板材料为Q235普通碳素钢，σs=225MPa，锁定轴材料为45#钢，σs=355MPa，直径Dn=20mm。安全系数均取1，重力加速度gn=9.58m/s2。
机械锁定装置的工作轿厢主要是位于垫层的平顶位置，可以看做轿厢的滞留现象。对于轿厢位于最上位置，轿顶的曳引绳以及轿厢的重底部平衡连质量科忽略不计，滑动轮惯量折算值与导轨摩擦力因数值小忽略不计。
当量摩擦系数：
要破坏曳引条件，需要锁定轴的最小应力满足：
计算判断锁定轴是否符合要求。
结论
无机房电梯的轿厢的顶部的机械锁定装置的安装和检验方法还存在诸多不合理性以及不规范之处。随着当前电梯的功能结构的设计以及生产安装不断的被安全检修人员重视，无机房轿顶检修平台机械锁定装置的检验方法的不断改进以及机械锁定装置的可靠性分析的不断重视，将很大程度上促进无机房电梯产品生产安装的规范化及科学化。
参考文献
[1]伊新.浅谈无机房电梯的检验[J].中国设备工程，2013（03）.
[2]陈志军，闫学勤，黄德启，杨超.无机房电梯的智能故障诊断系统[J].自动化仪表，2010（08）.