升降机(电梯)系统中的继电器扮演着至关重要的角色,它们本质上是电磁操作的开关,是控制系统与动力执行部件之间的桥梁和安全保障。其作用可以概括为以下几个方面:
1.电气隔离与信号放大:
*升降机的控制(如PLC、微机板或老式继电器逻辑板)通常工作在低电压(如24VDC)、小电流的逻辑信号层面。而驱动曳引电机、门电机、抱闸线圈等执行机构需要高电压(如380VAC)、大电流。
*继电器利用其电磁线圈接收微弱的控制信号,通过电磁力驱动内部的机械触点动作(闭合或断开)。这些触点能够承载和切换高电压、大电流回路。这实现了低压控制电路与高压主电路之间的电气隔离,保护了精密的控制免受高压浪涌、干扰和过载的损害,同时将微小的控制指令“放大”成能驱动大功率设备的动作。
2.逻辑控制与功能执行:
*继电器是构成升降机复杂逻辑控制的基础元件。控制系统根据各种输入信号(如召唤按钮、楼层信号、门联锁状态、位置检测、安全开关等),通过特定的逻辑关系(由程序或硬连线实现)或释放相应的继电器。
*驱动主电机:控制曳引电机启动、停止、正反转(上行/下行)的接触器,本质上就是大功率继电器。控制系统的指令终通过驱动这些接触器线圈来控制电机。
*控制门机:开关门指令通过继电器驱动门电机控制回路,实现门的开启、关闭和调速。
*释放抱闸:当电梯需要运行时,特定的安全继电器和运行继电器动作,接通抱闸线圈电源,使抱闸(制动器)打开。
*楼层选择与定向:根据内选外呼信号和目标楼层,继电器组合参与决定运行方向和停靠楼层。
*信号指示:驱动轿厢和层站的方向灯、楼层显示器、蜂鸣器等。
3.安全保障(作用):
*这是继电器在升降机中关键的作用之一。升降机配备了安全回路,这是一系列串联的常闭安全开关(如:所有厅门门锁开关、轿门门锁开关、限速器开关、安全钳开关、底坑急停开关、轿顶急停开关、涨紧轮开关、过载检测等)。
*这些安全开关的触点通常接入关键的安全继电器(如安全继电器、门锁继电器)的线圈回路。
*正常状态:所有安全开关闭合→安全继电器线圈得电→其常开主触点闭合→这个触点串联在曳引电机主接触器线圈回路、抱闸线圈回路甚至整个控制电源回路中→电梯允许运行。
*异常/危险状态:任何一个安全开关因故障或保护动作(如门被扒开、、安全钳动作、急停按下)而断开→安全继电器线圈失电→其常开主触点立即断开→强制切断曳引电机电源和抱闸电源→电梯立即停止运行,抱闸在弹簧作用下制动→确保乘客和设备安全。
*安全继电器通常采用强制导向(机械联锁)触点设计,确保在触点熔焊等故障时也能可靠断开安全回路。
4.状态反馈与监控:
*继电器触点的状态(通/断)本身就是一个重要的反馈信号。
*控制系统可以通过检测特定继电器(如门锁继电器、运行继电器、抱闸继电器)辅助触点的状态,来监控电梯各关键部件(如门是否锁好、电梯是否在运行、抱闸是否打开)的实际工作情况,用于逻辑判断和故障诊断。
总结:
升降机继电器是系统可靠运行和安全保障的神经。它们地隔离了敏感的控制电路与大功率负载,将控制系统的逻辑决策地转化为驱动电机、门机、抱闸等执行机构的动作。尤其重要的是,它们构成了电梯的生命线——安全回路,通过串联所有关键安全开关并控制着动力(电机和抱闸)的电源,确保在任何潜在危险发生时,都能立即、可靠、无条件地切断动力,强制电梯停止,程度地保护乘客的生命安全。没有继电器可靠地执行这些隔离、控制和安全功能,现代电梯的安全运行将无法实现。虽然固态电子元件(如固态继电器、晶闸管)的应用在增加,但传统电磁继电器在关键的安全回路和需要物理隔离的场合,因其固有的故障安全特性和可靠性,仍然占据着的地位。
升降机(电梯或升降平台)的防滑装置是防止轿厢或平台失控下滑或坠落的关键安全系统,其工作原理在于检测异常运动并触发机械制动。常见和的防滑装置是限速器-安全钳联动系统(适用于电梯轿厢),而对于某些升降平台,则可能使用夹轨器。以下是详细工作原理:
1.:限速器
*角色:速度监控与触发源。
*位置:通常安装在电梯机房或井道顶部。
*工作原理:
*限速器通过限速器钢丝绳与电梯轿厢直接连接,轿厢上下运动带动限速器绳轮旋转。
*限速器内部装有离心式或甩块式机械装置。当轿厢运行速度正常时,离心力不足以克服限速器内部的弹簧张力或配重平衡,装置保持静止。
*一旦轿厢下行速度超过设定值(通常为额定速度的115%以上),离心力增大,甩块(或离心锤)向外甩开,触发限速器的机械锁止机构。
*被触发的限速器会瞬间卡住限速器钢丝绳,使其停止运动。
2.执行机构:安全钳
*角色:机械制动,夹紧导轨。
*位置:安装在电梯轿厢的底部框架两侧,正对井道内的垂直导轨。
*工作原理:
*安全钳通过一套连杆机构(提拉杆)与限速器钢丝绳相连。
*当限速器卡住钢丝绳而轿厢因重力或动力失控继续下行时,相对运动使得被固定的限速器钢丝绳开始向上提拉安全钳的提拉杆。
*提拉杆的向上运动带动安全钳内部的楔块(或滚柱)沿着斜面向上移动。
*楔块被强制向上顶起,强力地挤压在轿厢两侧的垂直导轨上,产生巨大的摩擦力。
*安全钳有两种主要类型:
*瞬时式安全钳:动作非常迅速,夹紧力瞬间达到值。适用于低速电梯(<0.63m/s),冲击较大。
*渐进式安全钳:更常见。其内部结构(如弹性元件、特殊形状的楔块和钳座)设计使得夹紧力是逐步增加的,轿厢在制停过程中会滑行一段可控的距离(制动减速度被限制在安全范围内),大大减小了对乘客和设备的冲击,适用于中高速电梯。
3.结果:可靠制停
*安全钳的楔块与导轨之间产生的巨大滑动摩擦力迅速抵消轿厢的下行动能,终将失控下行的轿厢牢固地夹持在导轨上,防止其进一步下滑或坠落。
4.升降平台的夹轨器
*对于液压或链条驱动的升降平台(如剪叉式、导轨式),其防滑装置常采用夹轨器。
*工作原理:
*夹轨器通常由液压油缸或强力弹簧驱动。
*当系统检测到平台异常下降(如下降速度过快、液压系统失压、链条断裂信号等)时,触发信号会释放液压或释放弹簧力。
*驱动机构推动带有高摩擦系数材料(如工程塑料或烧结金属)的制动靴(或制动块),从两侧或单侧强力夹紧平台运行的垂直导轨或齿条。
*通过摩擦作用,将平台可靠地制停在当前位置。
总结来说,升降机防滑装置的工作逻辑是:
1.检测异常:限速器(或速度传感器)实时监测运行速度,一旦即触发。
2.机械触发:被触发的限速器卡住钢丝绳(或传感器发出信号给夹轨器驱动机构)。
3.强制制动:钢丝绳的固定迫使安全钳动作(或夹轨器动作),将楔块/制动块强力压向导轨。
4.摩擦制停:巨大的摩擦力抵消动能,将轿厢/平台可靠地固定在导轨上。
这套系统完全依赖机械原理或机电联动(但关键触发和制动环节是纯机械的),不依赖于主驱动系统或电力供应,确保了即使在严重的故障(如钢丝绳全断、电机抱闸失效、断电)情况下,也能提供一道安全保障,是升降机安全运行不可或缺的“生命线”。其设计遵循严格的安全标准,确保制动过程有效且冲击可控。
以下是直臂式高空作业平台(直臂机)常见的故障类型及简要分析(符合字数要求):
一、动力系统故障
1.发动机无法启动/熄火:
*原因:电瓶电量不足或接头松动、启动马达/发电机故障、燃油系统问题(燃油不足、滤清器堵塞、油泵故障)、进气系统堵塞(空滤脏污)、点火系统故障(火花塞、高压线)、传感器故障(曲轴位置传感器等)、ECU故障。
*表现:启动无反应、启动困难、启动后立即熄火、运行中无故熄火。
2.液压系统异常:
*动作缓慢/无力:液压油位过低或油质劣化(乳化、污染)、主泵磨损或内泄、系统压力过低(溢流阀设定不当或故障)、比例阀/控制阀卡滞或内泄、液压滤芯堵塞严重、液压油粘度不匹配(过稀或过稠)。
*动作抖动/爬行:液压油混入空气(吸油管漏气、油位过低)、液压油污染导致阀芯卡滞、执行元件(油缸)内泄、系统压力不稳。
*无动作/动作错乱:先导压力不足(先导泵故障、滤芯堵)、电磁阀线圈烧毁或阀芯卡死、控制器输出信号错误、液压锁故障、严重内泄导致压力建立不起来。
*油温过高:冷却器堵塞或风扇不转、系统长期高压溢流(设定过高或负载过大)、液压油粘度选择不当、油量不足、内泄严重。
二、电气系统故障
1.操作面板/控制器失灵:
*原因:面板按键损坏、线路短路/断路/接触不良(尤其旋转接头处)、控制器(PLC或控制器)故障、保险丝熔断、电源电压异常。
*表现:部分或全部功能按键无响应、显示屏乱码或无显示、动作不受控。
2.传感器故障:
*原因:限位开关(水平、幅度、高度)失效或位置偏移、角度传感器故障、压力传感器漂移或损坏、倾斜传感器失效、线束损坏。
*表现:安全保护功能误触发(如无故限位停机)或失效(如超限不停)、动作反馈不准确、平台无法调平。
3.线路问题:
*原因:线束老化磨损(尤其臂架内和旋转部位)、插接头氧化松动进水、动物啃咬。
*表现:时好时坏、信号不稳定、功能间歇性失效。
三、机械结构故障
1.臂架系统问题:
*异响/抖动:臂节间滑块/轴承磨损、间隙过大、润滑不良;伸缩钢丝绳/链条松弛、磨损或跳槽;结构件(如轴销、耳板)出现裂纹(严重安全隐患!)。
*伸缩/变幅卡滞:滑块变形或脱落、轨道内有异物、结构变形、平衡系统失调。
2.旋转机构故障:
*回转异响/抖动:回转支承(转盘轴承)缺油、滚道磨损或点蚀、齿轮磨损或啮合不良。
*回转不动作/无力:回转马达故障、减速机损坏、回转制动器未释放或故障。
3.行走/底盘故障(针对自走式):
*行走无力/跑偏:行走马达/泵内泄、减速机构故障、轮胎气压不均或磨损、制动器拖滞。
*支腿支撑不稳/下沉:支腿油缸内泄、液压锁失效、水平检测失效、地面松软。
四、安全装置故障
1.紧急下降功能失效:应急泵故障、应急下降阀卡死、回路堵塞、电池失效(电动应急)。
2.超载/倾斜保护失效:相关传感器故障、控制器逻辑错误、线路问题。
3.防碰撞系统误报/失灵:超声波/雷达传感器污损、校准偏移、线路故障。
总结
直臂机的故障主要集中在液压、电气、动力三大系统以及关键机械结构(臂架、旋转)上。安全装置的可靠性至关重要,必须定期测试。预防性维护(定期更换油品滤芯、紧固润滑、检查线束结构)是减少故障的关键。操作人员应熟悉设备报警信息,发现异常(异响、动作异常、渗漏、报警等)应立即停机检查,严禁带病作业。复杂故障需由维修人员处理。