电梯限速器装置在游乐设施高空飞翔中的应用.pdf

50特 种 设 备 安 全 技 术2023 年第 5 期超速，直接断开电源，原理上是可以在设备超速时对设备进行速度控制，避免造成事故。实际上，电机到座舱中间通过了减速器、联轴器、卷筒、钢丝绳，以及各个部件之间还有相互之间的连接，如若中间任何一个环节出现损坏，则无法辨别座舱部分是否超速。所以有制造单位选择直接与座舱相连的限速器作为限速装置。2限速器装置的作用原理限速器一直以来作为电梯的安全部件来测定电梯是否超过规定的速度，并且在电梯上得到了充分的验证，是一个特别安全可靠的安全装置。我们以离心式甩快限速器为例简单介绍其工作原理：离心式甩快限速器是利用旋转离心力随着转速变化而加大的原理来完成动作的，当限速器绳轮转动时，由于离心力的作用导致其中的甩块产生远离回转中心的趋势，一旦超速到限定值时，甩块触发超速安全开关，甩快触发的安全开关有电气安全开关和机械安全开关，电气安全开关被触发后可以断开设备电源，各机构不再有动力；机械安全开关被触发后带动安全钳动作，将电梯制停于轨道上，不会造成更大危险。3电梯限速器装置在游乐设施高空飞翔中的应用笔者认为在高空飞翔中引入限速器，是一个相当正确的选择。由一根伴随着座舱上下运行的钢丝绳通过限速器，可以直接判定座舱是否超过规定速度，如图 2 所示。如此减少了中间环节出现故障带来的影响，在安全上明显超过旋转编码器。图 21高空飞翔的动作方式高空飞翔属于特种设备大型游乐设施飞行塔类，由经典设备豪华飞椅的改进而来。具体动作方式为：环行转盘绕立柱做旋转升降的同时转盘架上的座椅绕环行转盘中心轴线做自身旋转运动，乘客边旋转边升降，集娱乐、惊险和刺激为一体的游艺设备，如图 1 所示。图 1高空飞翔由旋转部分和升降部分组合而成，旋转部分的结构型式基本一致，升降部分有三种不同结构型式，第一种座舱转盘通过钢丝绳与卷扬机连接，通过卷扬机的正转或反转带动座舱转盘的上升或下降；第二种座舱转盘通过钢丝绳与气缸（或液压缸）连接，通过气缸带动座舱转盘的上升或下降；第三种为曳引式驱动，即座舱与配重通过钢丝绳连接绕过曳引机实现升降。上述三种型式除钢丝绳断开外，还存在卷扬机失速、气缸（液压缸）泄露、曳引条件破坏等因素造成高空飞翔座舱不受控制急速下降的可能性。依据 GB8408-2018大型游乐设施安全规范6.9.6限速装置要求有可能超速的游乐设施应设有安全可靠的限速装置或措施。为了提高产品安全性能，同时满足标准的要求，设备必须有一个测定速度的装置。有单位选用旋转编码器等作用于电机上，测定电机的速度，一旦电梯限速器装置在游乐设施高空飞翔中的应用李尚华高彩霞饶尧方毅摘要限速器是电梯的通用部件，近年来却作为控制超速的部件作用于高空飞翔中，并且越来越多的高空飞翔厂家都选择用限速器。本文重点阐述选用限速器的应用与选择。关键词高空飞翔限速器超速收稿日期：2023-03-1351特 种 设 备 安 全 技 术2023 年第 5 期但是，电梯上限速器并不是一个直接的执行部件，限速器都会跟着安全钳（部分设备有夹绳器）一起联动，一旦电梯下行超过规定速度，限速器棘爪会动作，带动安全钳动作，将电梯制停在轨道上，保护电梯乘客不会因为电梯超速下降带来更大风险。高空飞翔上大部分制造单位考虑到现场使用环境的影响，并没有选择安全钳，而是选用齿条棘爪（如图 3 所示）来配合限速器作为执行部件，一旦座舱向下的速度过快，超过限定的速度，限速器就会动作，进而带动设备棘爪动作，卡在立柱的齿条上，整个座舱就停在轨道的某个位置，避免高速下降带来的伤害。如此，有测定速度的限速器，也有在超速后直接制停的齿条棘爪，设备在下行超速时才不会出现更大事故，才能更大程度保护游客安全，避免出现上述事故。图 34高空飞翔限速器的选择市场上，限速器种类比较多，下面以曳引式高空飞翔常用的离心式甩快限速器进行说明。限速器有双向限速器和单向限速器。电梯中单向限速器直接作用于安全钳，用于控制电梯下行超速；双向限速器中上行方向作用于夹绳器，控制电梯上行超速。在曳引式高空飞翔中，为了便于停电救援，空载状态下的座舱侧要重于对重侧（GB/T18161-2020 飞行塔类游乐设施通用技术条件中 5.5.3 对于一端有配重的飞行塔类游乐设施，当动力电源失去或制动后，座舱应能靠自重回到下客位置，并有可靠的操作措施避免卡在死点位置），断电状态下，只需要断续的对曳引机进行松闸处理，就可以利用座舱的自重让座舱回到出事的上下客的状态。相比于电梯，当轿厢内乘客人数比较多时要比对重侧重，乘客人数比较少时比对重侧要轻，存在上行和下行超速的可能，高空飞翔不会出现上行超速，所以建议高空飞翔选用单向限速器。另外，双向限速器动作之后，复位难度要大，反向回转角度不能过大，一旦反向回转角度过大，就会向另外一个方向卡死，而单向限速器回转角度可以无限制，不会受到回转角度的影响，只需要回转到一个棘爪不受力的状态就可以轻松复位。再次，在误动作的影响上，限速器在座舱下行方向时，一旦限速器产生误动作，则会引起设备的棘爪卡在塔架的齿条上，此时需要复位；双向限速器一旦座舱上行方向时出现误动作，上行方向也没有棘爪和齿条的动作，即使引起设备棘爪动作也不起任何效果，因为棘爪可以在上行方向不受限制的动作，但此时会引起限速器钢丝绳卡死，直至限速器钢丝绳拉断，进而可能因为限速器钢丝绳造成一个二次伤害。所以，曳引式高空飞翔只能选用单向限速器。限速器棘爪的复位有自动复位和手动复位的，相比于电梯，大部分电梯的限速器和曳引机以及电控柜都在同一个机房中，所以对于棘爪复位型式的选择上没有特别要求，而对于部分无机房电梯或者限速器位置不是很方便的电梯，则多选择自动复位的限速器。曳引式高空飞翔的曳引机多设置在塔架内底部，限速器则设置在塔架的侧面，要通过攀爬才能到达该，不是很方便，所以曳引式高空飞翔建议使用自动复位的限速器。限速器的选择还要注意限速器的标定速度，要按照制造单位设计和制造的设备实际下行运行速度来进行匹配。标定速度偏小，甚至只比设备正常下行速度大一点点，限速器就会经常出现一些误动作，造成设备非必要的停止运行，如果此时设备上还有乘客，也给乘客带来不必要的恐慌；比设备正常下行速度大太多，则出现了危险状况也不能动作，即使动作，设备下行速度已经过大，设备棘爪和齿条动作时带来的冲击也会加大，危险程度将会变大，对游客的危害就变大。个人建议参照电梯的标准来选择合适标定速度的限速器。以上主要是针对曳引式驱动的高空飞翔，对于卷扬驱动的高空飞翔，同样存在下行方向的超速的可能，上行方向是通过卷扬机提升，超速的可能性较小，并且只要超过一定速度，限速器上的电气开关也可以动作，直接断开卷扬机的动力电源，这个时候也基本上可以避免上行超速。同样对于由气缸（或者液压缸）带动的高空飞翔，也只需要考虑下行方向的超速，上行方向只需要轨道预留一定的高度余地就可以保障设备安全。5结语综上所述，建议高空飞翔制造单位选择限速器时，一定要根据设备的实际情况，选择合适速度的单向可自动复位限速器作为测定设备是否超过规定速度的装置，同时一定要配合棘爪等直接作用于座舱的执行元件，才能真正的满足标准中的要求，保障游客安全。参考文献1 GB8408-2018大型游乐设施安全规范.2 GB/T18161-2020飞行塔类游乐设施通用技术条件.作者李尚华高彩霞饶尧方毅湖北特种设备检验检测研究院湖北武汉邮编430071