1 安全钳装置的原理
安全钳装置的动作是通过限速器动作使夹绳钳夹住限速器绳, 随着轿厢向下运行, 限速器绳提起安全钳联杆机构,安全钳联杆机构动作, 带动安全钳制动元件与导轨接触, 使安全钳同时夹紧在导轨上, 使轿厢制停。如图1所示。
1.限速器 2.限速器绳 3.张紧轮 4.限速器断绳开关 5.安全钳 6.连杆机构、7.安全钳动作开关8限速器绳头
2 安全钳的种类与应用
电梯安全钳根据其工作原理可分为二种类型, 瞬时型(结构图如图2所示);渐进型(结构图如图3所示)。
(1)瞬时型安全钳结构制动元件是刚性的, 其制动力是利用自锁夹紧原理,根据夹紧元件不同常见的有楔型、滚子型这二种, 一旦夹紧元件与导轨接触, 就不需任何外力而依靠自锁夹紧作用夹紧导轨, 制动力很大, 能使轿厢立即停止,轿厢制停过程中轿厢的动能和势能主要由安全钳的钳体变形和挤压导轨所消耗。其中楔型式安全钳80%的能量由安全钳的钳体变形吸收, 滚子型安全钳近80%的能量由挤压导轨吸收。由于制停时产生较大的减速度, 根据《电梯制造与安装安全规范》(GB7588-2003)中规定, 瞬时型安全钳只能用于时0.63m/s以下的电梯。
(2)渐进型安全钳制动元件是通过某些部件作用能够使制动力受控而不至于产生的减速度过大, 目前最常用的渐进型安全钳是恒制动力型安全钳, 常见的有楔块型(结构图如4)、滚子型(结构图如图5)这二种, 其原理与瞬时安全钳不同之处在于夹紧元件的支承点不同瞬时安全钳的夹紧元件支承在钢性元件上的, 而渐进型安全钳的夹紧元件支承在弹性元件上的, 其夹紧力是在制动元件锁死后, 由弹性元件的弹力决定的, 其弹性元件的压紧力是恒定, 由此产生的摩擦力也是恒定的, 因此其制停减速度是不变的。若安全钳动作时, 从而也能较好的保护人身与电梯设备的安全。渐进型安全钳可用于所有电梯中
3 安全钳的设计规范
3.1 根据《电梯制造与安装安全规范》(GB7588-2003)及《电梯技术条件》(GB/T10058-1997)的要求, 安全钳装置必须符合如下几条:
(1)在装有额定装重量的轿厢自由下落的情况下, 安全装置动作时轿厢的平均减速度应在0.2g至1.0g之间。
(2)在载荷均匀分布的情况下, 安全钳装置作用后轿厢地板的倾斜度不应超过其正常位置的5%。
(3)安全钳应装有一个电气安全装置, 在安全钳动作之前同时切断电动机的供电电源。
(4)瞬时式安全钳的制停距离小于50mm, 渐进式安全钳的制停距最小值为Smin=v12/19.62+0.122;二最大值Smax=v12/3.924+0.256;(v1为限速器动作速度)
3.2 瞬时式安全钳
(1)瞬时式安全钳的制动力
瞬时式安全钳动作运行距离很小,一般在50mm以下(不计安全钳响应时间运行距离), 为了保证瞬时式安全钳在制停过程中平均减速度在0.2-1.0g, 所以对其瞬时最大减速度作了控制, 一般不大于2.5g。
根据公式可得瞬时式安全钳的最大制动力为
Fmax＝(1.1Q+G)(amax/+1)
＝3.5(1.1Q+G)
式中:Q为额定载重量;G为轿厢自重;amax为最大制停减速度取2.5g.
(2)瞬时式安全钳的制停距离
根据《电梯制造与安装安全规范》(GB7588-2003)可得瞬时式安全钳的制停距离:
h=v12/2g+0.1+0.03
式中v1为限速器动作速度;g为重力加速度;0.1为相当于安全钳响应时间内的运行距离;0.03为相当于夹紧件与导轨接触期间的运行距离。
3.3 渐进式安全钳
(1)渐进式安全钳制动力
根据3.1(a)条款可推出其所需平均制动力(钢丝绳重量不计):
F＝(1+a/g)(Q+G)g/2
将a为平均减速度(0.2g至1.0)代人F值为1.2(Q+G)g～2(Q+G)g
式中:Q 为额定载重量;G为轿厢自重;F为安全钳所需平均制动力;a为平均减速度(0.2g至1.0g)。
假设电梯在底层与顶层安全钳动作产生的夹紧力一样, 考虑电梯钢丝绳自重及载重, 则安全钳动作产生的制停减速度底层满载最大, 由此产生的制停距离也最小顶层空载产生的制停减速度最小, 由此产生的制停距离也最大。
(2)渐进式安全钳制停距离
根据3.1(d)条款可得出安全钳制停距离公式。
实例:电梯的额定速度为1m/s, 求其安全钳制停距离的范围。
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电梯限速器安全钳装置的检验
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