升降機(電梯)系統(tǒng)中的繼電器扮演著至關(guān)重要的角色,它們本質(zhì)上是電磁操作的開關(guān),是控制系統(tǒng)與動力執(zhí)行部件之間的橋梁和安全保障。其作用可以概括為以下幾個方面:
1.電氣隔離與信號放大:
*升降機的控制(如PLC、微機板或老式繼電器邏輯板)通常工作在低電壓(如24VDC)、小電流的邏輯信號層面。而驅(qū)動曳引電機、門電機、抱閘線圈等執(zhí)行機構(gòu)需要高電壓(如380VAC)、大電流。
*繼電器利用其電磁線圈接收微弱的控制信號,通過電磁力驅(qū)動內(nèi)部的機械觸點動作(閉合或斷開)。這些觸點能夠承載和切換高電壓、大電流回路。這實現(xiàn)了低壓控制電路與高壓主電路之間的電氣隔離,保護了精密的控制免受高壓浪涌、干擾和過載的損害,同時將微小的控制指令“放大”成能驅(qū)動大功率設(shè)備的動作。
2.邏輯控制與功能執(zhí)行:
*繼電器是構(gòu)成升降機復(fù)雜邏輯控制的基礎(chǔ)元件??刂葡到y(tǒng)根據(jù)各種輸入信號(如召喚按鈕、樓層信號、門聯(lián)鎖狀態(tài)、位置檢測、安全開關(guān)等),通過特定的邏輯關(guān)系(由程序或硬連線實現(xiàn))或釋放相應(yīng)的繼電器。
*驅(qū)動主電機:控制曳引電機啟動、停止、正反轉(zhuǎn)(上行/下行)的接觸器,本質(zhì)上就是大功率繼電器??刂葡到y(tǒng)的指令終通過驅(qū)動這些接觸器線圈來控制電機。
*控制門機:開關(guān)門指令通過繼電器驅(qū)動門電機控制回路,實現(xiàn)門的開啟、關(guān)閉和調(diào)速。
*釋放抱閘:當(dāng)電梯需要運行時,特定的安全繼電器和運行繼電器動作,接通抱閘線圈電源,使抱閘(制動器)打開。
*樓層選擇與定向:根據(jù)內(nèi)選外呼信號和目標(biāo)樓層,繼電器組合參與決定運行方向和??繕菍印?br/>*信號指示:驅(qū)動轎廂和層站的方向燈、樓層顯示器、蜂鳴器等。
3.安全保障(作用):
*這是繼電器在升降機中關(guān)鍵的作用之一。升降機配備了安全回路,這是一系列串聯(lián)的常閉安全開關(guān)(如:所有廳門門鎖開關(guān)、轎門門鎖開關(guān)、限速器開關(guān)、安全鉗開關(guān)、底坑急停開關(guān)、轎頂急停開關(guān)、漲緊輪開關(guān)、過載檢測等)。
*這些安全開關(guān)的觸點通常接入關(guān)鍵的安全繼電器(如安全繼電器、門鎖繼電器)的線圈回路。
*正常狀態(tài):所有安全開關(guān)閉合→安全繼電器線圈得電→其常開主觸點閉合→這個觸點串聯(lián)在曳引電機主接觸器線圈回路、抱閘線圈回路甚至整個控制電源回路中→電梯允許運行。
*異常/危險狀態(tài):任何一個安全開關(guān)因故障或保護動作(如門被扒開、、安全鉗動作、急停按下)而斷開→安全繼電器線圈失電→其常開主觸點立即斷開→強制切斷曳引電機電源和抱閘電源→電梯立即停止運行,抱閘在彈簧作用下制動→確保乘客和設(shè)備安全。
*安全繼電器通常采用強制導(dǎo)向(機械聯(lián)鎖)觸點設(shè)計,確保在觸點熔焊等故障時也能可靠斷開安全回路。
4.狀態(tài)反饋與監(jiān)控:
*繼電器觸點的狀態(tài)(通/斷)本身就是一個重要的反饋信號。
*控制系統(tǒng)可以通過檢測特定繼電器(如門鎖繼電器、運行繼電器、抱閘繼電器)輔助觸點的狀態(tài),來監(jiān)控電梯各關(guān)鍵部件(如門是否鎖好、電梯是否在運行、抱閘是否打開)的實際工作情況,用于邏輯判斷和故障診斷。
總結(jié):
升降機繼電器是系統(tǒng)可靠運行和安全保障的神經(jīng)。它們地隔離了敏感的控制電路與大功率負(fù)載,將控制系統(tǒng)的邏輯決策地轉(zhuǎn)化為驅(qū)動電機、門機、抱閘等執(zhí)行機構(gòu)的動作。尤其重要的是,它們構(gòu)成了電梯的生命線——安全回路,通過串聯(lián)所有關(guān)鍵安全開關(guān)并控制著動力(電機和抱閘)的電源,確保在任何潛在危險發(fā)生時,都能立即、可靠、無條件地切斷動力,強制電梯停止,程度地保護乘客的生命安全。沒有繼電器可靠地執(zhí)行這些隔離、控制和安全功能,現(xiàn)代電梯的安全運行將無法實現(xiàn)。雖然固態(tài)電子元件(如固態(tài)繼電器、晶閘管)的應(yīng)用在增加,但傳統(tǒng)電磁繼電器在關(guān)鍵的安全回路和需要物理隔離的場合,因其固有的故障安全特性和可靠性,仍然占據(jù)著的地位。
升降機(電梯或升降平臺)的防滑裝置是防止轎廂或平臺失控下滑或墜落的關(guān)鍵安全系統(tǒng),其工作原理在于檢測異常運動并觸發(fā)機械制動。常見和的防滑裝置是限速器-安全鉗聯(lián)動系統(tǒng)(適用于電梯轎廂),而對于某些升降平臺,則可能使用夾軌器。以下是詳細(xì)工作原理:
1.:限速器
*角色:速度監(jiān)控與觸發(fā)源。
*位置:通常安裝在電梯機房或井道頂部。
*工作原理:
*限速器通過限速器鋼絲繩與電梯轎廂直接連接,轎廂上下運動帶動限速器繩輪旋轉(zhuǎn)。
*限速器內(nèi)部裝有離心式或甩塊式機械裝置。當(dāng)轎廂運行速度正常時,離心力不足以克服限速器內(nèi)部的彈簧張力或配重平衡,裝置保持靜止。
*一旦轎廂下行速度超過設(shè)定值(通常為額定速度的115%以上),離心力增大,甩塊(或離心錘)向外甩開,觸發(fā)限速器的機械鎖止機構(gòu)。
*被觸發(fā)的限速器會瞬間卡住限速器鋼絲繩,使其停止運動。
2.執(zhí)行機構(gòu):安全鉗
*角色:機械制動,夾緊導(dǎo)軌。
*位置:安裝在電梯轎廂的底部框架兩側(cè),正對井道內(nèi)的垂直導(dǎo)軌。
*工作原理:
*安全鉗通過一套連桿機構(gòu)(提拉桿)與限速器鋼絲繩相連。
*當(dāng)限速器卡住鋼絲繩而轎廂因重力或動力失控繼續(xù)下行時,相對運動使得被固定的限速器鋼絲繩開始向上提拉安全鉗的提拉桿。
*提拉桿的向上運動帶動安全鉗內(nèi)部的楔塊(或滾柱)沿著斜面向上移動。
*楔塊被強制向上頂起,強力地擠壓在轎廂兩側(cè)的垂直導(dǎo)軌上,產(chǎn)生巨大的摩擦力。
*安全鉗有兩種主要類型:
*瞬時式安全鉗:動作非常迅速,夾緊力瞬間達(dá)到值。適用于低速電梯(<0.63m/s),沖擊較大。
*漸進(jìn)式安全鉗:更常見。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)(如彈性元件、特殊形狀的楔塊和鉗座)設(shè)計使得夾緊力是逐步增加的,轎廂在制停過程中會滑行一段可控的距離(制動減速度被限制在安全范圍內(nèi)),大大減小了對乘客和設(shè)備的沖擊,適用于中高速電梯。
3.結(jié)果:可靠制停
*安全鉗的楔塊與導(dǎo)軌之間產(chǎn)生的巨大滑動摩擦力迅速抵消轎廂的下行動能,終將失控下行的轎廂牢固地夾持在導(dǎo)軌上,防止其進(jìn)一步下滑或墜落。
4.升降平臺的夾軌器
*對于液壓或鏈條驅(qū)動的升降平臺(如剪叉式、導(dǎo)軌式),其防滑裝置常采用夾軌器。
*工作原理:
*夾軌器通常由液壓油缸或強力彈簧驅(qū)動。
*當(dāng)系統(tǒng)檢測到平臺異常下降(如下降速度過快、液壓系統(tǒng)失壓、鏈條斷裂信號等)時,觸發(fā)信號會釋放液壓或釋放彈簧力。
*驅(qū)動機構(gòu)推動帶有高摩擦系數(shù)材料(如工程塑料或燒結(jié)金屬)的制動靴(或制動塊),從兩側(cè)或單側(cè)強力夾緊平臺運行的垂直導(dǎo)軌或齒條。
*通過摩擦作用,將平臺可靠地制停在當(dāng)前位置。
總結(jié)來說,升降機防滑裝置的工作邏輯是:
1.檢測異常:限速器(或速度傳感器)實時監(jiān)測運行速度,一旦即觸發(fā)。
2.機械觸發(fā):被觸發(fā)的限速器卡住鋼絲繩(或傳感器發(fā)出信號給夾軌器驅(qū)動機構(gòu))。
3.強制制動:鋼絲繩的固定迫使安全鉗動作(或夾軌器動作),將楔塊/制動塊強力壓向?qū)к墶?br/>4.摩擦制停:巨大的摩擦力抵消動能,將轎廂/平臺可靠地固定在導(dǎo)軌上。
這套系統(tǒng)完全依賴機械原理或機電聯(lián)動(但關(guān)鍵觸發(fā)和制動環(huán)節(jié)是純機械的),不依賴于主驅(qū)動系統(tǒng)或電力供應(yīng),確保了即使在嚴(yán)重的故障(如鋼絲繩全斷、電機抱閘失效、斷電)情況下,也能提供一道安全保障,是升降機安全運行不可或缺的“生命線”。其設(shè)計遵循嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn),確保制動過程有效且沖擊可控。
以下是直臂式高空作業(yè)平臺(直臂機)常見的故障類型及簡要分析(符合字?jǐn)?shù)要求):
一、動力系統(tǒng)故障
1.發(fā)動機無法啟動/熄火:
*原因:電瓶電量不足或接頭松動、啟動馬達(dá)/發(fā)電機故障、燃油系統(tǒng)問題(燃油不足、濾清器堵塞、油泵故障)、進(jìn)氣系統(tǒng)堵塞(空濾臟污)、點火系統(tǒng)故障(火花塞、高壓線)、傳感器故障(曲軸位置傳感器等)、ECU故障。
*表現(xiàn):啟動無反應(yīng)、啟動困難、啟動后立即熄火、運行中無故熄火。
2.液壓系統(tǒng)異常:
*動作緩慢/無力:液壓油位過低或油質(zhì)劣化(乳化、污染)、主泵磨損或內(nèi)泄、系統(tǒng)壓力過低(溢流閥設(shè)定不當(dāng)或故障)、比例閥/控制閥卡滯或內(nèi)泄、液壓濾芯堵塞嚴(yán)重、液壓油粘度不匹配(過稀或過稠)。
*動作抖動/爬行:液壓油混入空氣(吸油管漏氣、油位過低)、液壓油污染導(dǎo)致閥芯卡滯、執(zhí)行元件(油缸)內(nèi)泄、系統(tǒng)壓力不穩(wěn)。
*無動作/動作錯亂:先導(dǎo)壓力不足(先導(dǎo)泵故障、濾芯堵)、電磁閥線圈燒毀或閥芯卡死、控制器輸出信號錯誤、液壓鎖故障、嚴(yán)重內(nèi)泄導(dǎo)致壓力建立不起來。
*油溫過高:冷卻器堵塞或風(fēng)扇不轉(zhuǎn)、系統(tǒng)長期高壓溢流(設(shè)定過高或負(fù)載過大)、液壓油粘度選擇不當(dāng)、油量不足、內(nèi)泄嚴(yán)重。
二、電氣系統(tǒng)故障
1.操作面板/控制器失靈:
*原因:面板按鍵損壞、線路短路/斷路/接觸不良(尤其旋轉(zhuǎn)接頭處)、控制器(PLC或控制器)故障、保險絲熔斷、電源電壓異常。
*表現(xiàn):部分或全部功能按鍵無響應(yīng)、顯示屏亂碼或無顯示、動作不受控。
2.傳感器故障:
*原因:限位開關(guān)(水平、幅度、高度)失效或位置偏移、角度傳感器故障、壓力傳感器漂移或損壞、傾斜傳感器失效、線束損壞。
*表現(xiàn):安全保護功能誤觸發(fā)(如無故限位停機)或失效(如超限不停)、動作反饋不準(zhǔn)確、平臺無法調(diào)平。
3.線路問題:
*原因:線束老化磨損(尤其臂架內(nèi)和旋轉(zhuǎn)部位)、插接頭氧化松動進(jìn)水、動物啃咬。
*表現(xiàn):時好時壞、信號不穩(wěn)定、功能間歇性失效。
三、機械結(jié)構(gòu)故障
1.臂架系統(tǒng)問題:
*異響/抖動:臂節(jié)間滑塊/軸承磨損、間隙過大、潤滑不良;伸縮鋼絲繩/鏈條松弛、磨損或跳槽;結(jié)構(gòu)件(如軸銷、耳板)出現(xiàn)裂紋(嚴(yán)重安全隱患?。?br/>*伸縮/變幅卡滯:滑塊變形或脫落、軌道內(nèi)有異物、結(jié)構(gòu)變形、平衡系統(tǒng)失調(diào)。
2.旋轉(zhuǎn)機構(gòu)故障:
*回轉(zhuǎn)異響/抖動:回轉(zhuǎn)支承(轉(zhuǎn)盤軸承)缺油、滾道磨損或點蝕、齒輪磨損或嚙合不良。
*回轉(zhuǎn)不動作/無力:回轉(zhuǎn)馬達(dá)故障、減速機損壞、回轉(zhuǎn)制動器未釋放或故障。
3.行走/底盤故障(針對自走式):
*行走無力/跑偏:行走馬達(dá)/泵內(nèi)泄、減速機構(gòu)故障、輪胎氣壓不均或磨損、制動器拖滯。
*支腿支撐不穩(wěn)/下沉:支腿油缸內(nèi)泄、液壓鎖失效、水平檢測失效、地面松軟。
四、安全裝置故障
1.緊急下降功能失效:應(yīng)急泵故障、應(yīng)急下降閥卡死、回路堵塞、電池失效(電動應(yīng)急)。
2.超載/傾斜保護失效:相關(guān)傳感器故障、控制器邏輯錯誤、線路問題。
3.防碰撞系統(tǒng)誤報/失靈:超聲波/雷達(dá)傳感器污損、校準(zhǔn)偏移、線路故障。
總結(jié)
直臂機的故障主要集中在液壓、電氣、動力三大系統(tǒng)以及關(guān)鍵機械結(jié)構(gòu)(臂架、旋轉(zhuǎn))上。安全裝置的可靠性至關(guān)重要,必須定期測試。預(yù)防性維護(定期更換油品濾芯、緊固潤滑、檢查線束結(jié)構(gòu))是減少故障的關(guān)鍵。操作人員應(yīng)熟悉設(shè)備報警信息,發(fā)現(xiàn)異常(異響、動作異常、滲漏、報警等)應(yīng)立即停機檢查,嚴(yán)禁帶病作業(yè)。復(fù)雜故障需由維修人員處理。