电梯的安全保护系统

电梯是垂直升降的运行设备，因而一旦发生事故，很容易造成设备损毁、人员伤亡的惨剧，因而电梯的安全保护系统就显得尤其重要。电梯的安全保护系统既有机械系统，也有电气系统。

1.电梯门系统的安全保护，是一个非常重要的问题。据统计，电梯发生的人身伤亡事故中，约有７０％ 以上是由于门系统的质量及使用不当造成的。门系统的安全保护，主要包括以下几个方面的内容：

① 电梯必须在层门和轿门均关闭好之后，才能起动运行。而在电梯运行过程中，若轿门或层门意外打开，应停止电梯的运行，或通过门自闭合装置将门强制关上。这个安全保护过程由层门自动门锁上的电气联锁保护开关和轿门的关门到位微动开关以及门自闭合装置来完成。

② 在电梯关门过程中，为避免门夹到乘客或障碍物，应设置安全触板或其他保护装置，如光电式和超声波保护装置。常见电梯门关闭时的电气安全保护装置如图所示。

电梯的安全触板凸出门扇约３０ｍｍ左右，在门关闭的过程中，若安全触板碰到乘客或其他障碍物，就带动控制杆转动，使控制杆将微动开关压下，利用微动开关发出的控制信号使关门停止，并使门电动机反转，重新将门打开。光电式和超声波保护装置的工作原理与安全触板基本相同，但它们都属于非接触式的保护装置，因而灵敏度更高，反应更加迅速。为了保证安全、可靠，上述几种保护装置也可配合使用，形成多重保护。

2.电梯的超载保护装置

若电梯超载，很容易发生事故，因而在大部分电梯，特别是客梯中都设有超载保护装置。超载保护装置一般设于轿厢底部，有时为了可靠起见，还在轿厢的顶部或机房内增设超载保护装置。

一般电梯的轿厢或轿厢地板设计成活动式的，当乘客或货物进入轿厢以后，便使轿厢的地板下沉，利用装于轿底的杠杆装置或压力传感器，就可对电梯超载进行保护。当轿厢满载，即载重量达到电梯轿厢额定载重量的８０％～９０％时，轿底的杠杆装置或压力传感器使电梯的直驶限位开关接通，从而接通电梯的直驶控制线路，此时便将所有的层外召唤信号屏蔽，直驶预定楼层。而当轿厢超载，即载重量达到电梯轿厢额定载重量的１１０％ 时，轿厢底部的超载限位开关接通，使电梯不能起动，同时还可使正在关门的电梯停止关门，并将门重新打开。另外，此时还可通过轿厢内的声光报警装置进行报警。当多余乘客退出轿厢后，电梯方可关门起动运行。

3.电梯的超速保护装置

由于电梯的制动器失灵、曳引钢丝绳断裂或减速传动系统打滑及齿轮、轴、键销等断裂，都可能导致电梯超速坠落，因而应有超速保护装置。电梯的超速保护通常由限速器和安全钳来完成。

当电梯运行时，轿厢通过钢丝绳带动限速器的绳轮，从而驱动甩锤转动。轿厢运行速度越快，甩锤的离心力也就越大，就越往外张。一般当轿厢的运行速度达到其额定速度的１１５％以上，即电梯超速行驶时，甩锤的凸出部分，就会与锤罩上的凸出部分相啮合，从而带动绳轮、锤罩和压绳舌往前转过一个角度，把钢丝绳紧紧地卡在绳轮槽和压绳舌之间，从而使钢丝绳不能运动，进而将安全钳中的楔块提起，把轿厢卡在导轨上，避免轿厢坠落。

当限速器将钢丝绳卡住之后，要靠安全钳来制停电梯。安全钳一般安装于轿厢下梁的下面，也有部分电梯将安全钳安装于轿厢上梁的上面。另外，有的电梯在对重上也安装安全钳。常用的安全钳有瞬时动作安全钳和滑移动作安全钳，瞬时动作安全钳动作比较迅速，一般从限速器卡住钢丝绳，到安全钳使电梯停止运行，轿厢只移动几厘米到十几厘米。也正因为这个原因，所以制动时的冲击较大，经常会在导轨上留下卡痕，故瞬时动作安全钳常与甩锤式限速器配合，用于低速电梯。其工作原理如下：安全钳上的拉杆与限速器的钢丝绳相连，正常情况时，由于拉杆弹簧张力大于限速器钢丝绳的拉力，因而安全钳的楔块和导轨面之间保持有２～３ｍｍ的距离，不会影响电梯的运行。而当电梯 超速，限速器动作时，限速器的钢丝绳被卡住，不能移动，而此时轿厢在下落，安全钳拉杆就被钢丝绳提起，从而将楔块向上拉，进而将电梯轿厢紧紧地卡在导轨之上。

滑移动作安全钳的工作原理与瞬时动作安全钳基本相同，但在楔块外装有滚筒器，滚筒器内装有滚柱，当限速器动作，卡住钢丝绳时，停止移动的楔块与继续下落的滚柱之间，产生的是滚动摩擦，从而减缓了制动过程。同时，轿厢向下滑动一段距离后，楔块在滚柱上滚动一段距离，受到的左右两边的挤压力越来越大，最终才将轿厢卡死在导轨上，实现轿厢的制动。因此滑移动作安全钳在制动过程中有一个缓冲过程，这就避免了强烈制动带来的对设备和人身的伤害。所以滑移动作安全钳就能和甩球式限速器配合，使用于快速和高速电梯中。限速器和安全钳这两种装置，必须配合在一起，共同工作，才能完成对电梯的超速保护。安全钳动作后，需用人工以检修速度或用盘车手轮使轿厢上升复位。这一释放操作应由专业维修人员来完成，并作检查、调整，必要时应对导轨受夹持面进行修复后，电梯方可投入运行。电梯的超速保护装 置，避 免 了 许多 梯 毁人 亡 事 故 的 发 生， 因 而 是 电 梯 所 必不 可 少 的 安全 保 护装置。　

４。电梯的终端限位保护装置

当出现电梯的停层控制系统失灵、井道内的层楼永磁感应器或电梯的选层器失效、电梯的运行接触器触点熔焊或线圈铁心被油污粘住、衔铁或机械部分卡死等故障时，就可能会导致电梯超越顶层或底层端站，甚至撞击井道顶部或底部，产生冲顶或蹲底现象而严重损坏设备，甚至危及人身安全。为避免上述情况的发生，因而在井道内设置了终端限位保护装置。终端限位保护一般有三道防线，即上下强迫减速开关、上下终端限位开关和上下终端极限开关。上下强迫减速开关是第一道防线。它们安装于井道内，顶部和底部各一个。当电梯到达顶端和底端层站，未能停车而继续行驶时，装在轿厢上的碰铁，便首先碰到了强迫减速开关，使开关触点动作，从而迫使电梯减速并停车。对于用机械选层器选层的电梯，也可将强迫减速开关安装在选层器钢架的上下两端。上下终端限位开关是第二道防线。当强迫减速开关未能截停电梯时，电梯轿厢碰铁紧跟着便碰到了终端限位开关，使终端限位开关的触头动作，迫使电梯停止运行。一般终端限位开关动作后，电梯仍能应答层站的召唤信号，向相反方向继续运行。上下终端极限开关，是电梯冲顶或蹲底的最后一道防线。在电梯轿厢地坎超越上下端站地坎0.2米处轿厢或对重接触缓冲器之前，轿厢上的碰铁与装在井道上、下端的上碰轮或下碰轮接触，牵动与装在机房墙上的极限开关相连的钢丝绳，使只有人工才能复位的极限开关动作，从而切断除照明和报警装置电源外的总电源，使电梯驱动和控制回路均断电，电磁制动器失电抱闸，从而可靠截停电梯。终端极限保护开关动作后，必须由专职的电梯维修人员检查并排除故障后，方可重新投入运行。当前述的终端限位保护装置，甚至限速器和安全钳装置也失效时，电梯就可能直冲井底或顶层楼板，造成梯毁人亡的惨剧。出于防备万一的考虑，还应设置缓冲器装置。

缓冲器设于井道底部，一般设三个，正对轿厢缓冲板设置两个轿厢缓冲器，正对对重缓冲板设置一个对重缓冲器。常用的缓冲器有弹簧缓冲器和油压缓冲器，它们的外形和结构如图所示。

弹簧缓冲器用于低速电梯中，油压缓冲器常用于快速和高速电梯中。无论哪种缓冲器，都是在电梯冲顶或蹲底时，设法吸收和消耗轿厢的动能，减缓轿厢的冲击，使电梯能缓慢停下来，避免强烈的撞击。

５　电气系统的安全保护装置

电梯的电气系统应设置必备的短路保护、过载保护和供电系统断相、错相保护以及接地或接零保护。

电梯的电气安全保护系统是与机械保护系统密切相关的；一旦电梯的电气安全保护系统失效，最终还要靠机械保

护系统来制停电梯将损失降到最低。

来源：鑫淼焱森垚