1. Governador de velocitat (governador de velocitat excessiva)
1.1 Principi de funcionament
El regulador de velocitat és l'element activador del sistema de seguretat de l'ascensor. Controla contínuament la velocitat del cotxe a través d'un enllaç mecànic: una corda del regulador passa al voltant d'una polea a la carcassa del regulador (normalment es troba a la sala de màquines o a l'eix superior) i s'ancora a l'equip de seguretat del cotxe. A mesura que el cotxe es mou, la corda del governador fa girar la polea del governador a una velocitat proporcional a la velocitat del cotxe.
Dins del governador, un mecanisme centrífug controla la velocitat de la polea. Quan la velocitat del cotxe supera una velocitat de desplaçament predeterminada - normalment el 115% de la velocitat nominal per a l'excés de velocitat ascendent i el 115-140% per a la sobrevelocitat descendent, segons els requisits del codi: pesos centrífugs o un mecanisme de lleves acciona un interruptor i agafa mecànicament la corda del regulador. Aquesta acció simultàniament:
Talla l'energia del motor i el fre mitjançant un interruptor de seguretat elèctric
Agafa la corda del governador, creant una tensió que estira l'enllaç d'activació de l'engranatge de seguretat
1.2 Tipus de governadors de velocitat
| Tipus de governador | Mecanisme d'engegada | Interval de velocitat | Aplicació típica |
|---|---|---|---|
| Centrífuga (pes mosca) | La primavera-es va oposar als pesos mosca | 0.5 – 4.0 m/s | Estàndard de passatgers i mercaderies |
| Centrífuga (llema) | Perfil de lleva + rodet | 0.3 – 2.5 m/s | Baixa-velocitat, sensible-al cost |
| Electrònica | Codificador + processador | 0.5 – 10+ m/s | Ascensors MRL d'alta-velocitat |
Els governadors electrònics són cada cop més habituals en instal·lacions d'alta-velocitat i MRL. Utilitzen un codificador d'eix a la polea del governador i un processador dedicat per calcular la velocitat i l'acceleració. L'avantatge és el calibratge precís i la capacitat de controlar el tir (canvi de velocitat d'acceleració), que els governadors mecànics no poden detectar. Tanmateix, els governadors electrònics requereixen sistemes redundants per complir els requisits del nivell d'integritat de seguretat (SIL).
1.3 Calibració i assaig
La velocitat d'activació del regulador de velocitat s'ha de verificar durant la instal·lació inicial i a intervals regulars. La norma EN 81-20 exigeix proves del governador com a mínim cada 12 mesos per als ascensors de passatgers i cada 6 mesos per als ascensors de càrrega amb cicles de treball pesat. La prova consisteix a fer girar la polea del governador a una velocitat creixent gradualment mentre es mesura el punt d'intervenció exacte. La tolerància de la velocitat d'activació és normalment ± 3% de la velocitat d'activació nominal.
Detall crític:La corda del governador és un component de seguretat independent de les cordes de suspensió principals. S'ha d'inspeccionar el desgast, la corrosió i la tensió adequada en cada visita de manteniment. La substitució de la corda sol ser necessària després de 5-7 anys o quan la reducció del diàmetre supera el 5%.
2. Equip de seguretat
2.1 Principi de funcionament
El parament de seguretat és el dispositiu de frenada que deté físicament el cotxe si baixa a una velocitat excessiva. Quan el regulador de velocitat s'encén, la corda del regulador tensada estira un mecanisme de falca o corró a l'equip de seguretat, forçant els elements de frenada contra els rails de guia. La fricció resultant converteix l'energia cinètica del cotxe en calor, de manera que el cotxe s'atura de forma controlada.
Ascensors moderns d'ús exclusiuengranatges de seguretat progressius, que apliquen la força de frenada de manera gradual en lloc de de manera instantània. Això evita els perillosos pics de desacceleració (fins a 10 g) associats als equips de seguretat instantània més antics. Els equips de seguretat progressius limiten la desacceleració a un màxim d'1 g (9,81 m/s²) per als ascensors de passatgers, garantint la seguretat dels ocupants durant una parada d'emergència.
2.2 Tipus d'equips de seguretat
| Tipus | Element de frenada | Aplicació de força | Velocitat màxima |
|---|---|---|---|
| Tipus-de falca (instantània) | Falques d'acer endurit | Mecànic-asistit per molla | Menor o igual a 0,63 m/s (només heretat) |
| Corró excèntric (progressiu) | Rodets excèntrics + molles | Primavera-carregada, auto-energètica | Fins a 3,0 m/s |
| Tipus-de falca (progressiu) | Falques de primavera-oposades | Amortiment hidràulic + molles | Fins a 10,0 m/s |
| Falca múltiple (-alta velocitat) | Matriu de falques distribuïdes | Hidràulica o molla | Fins a 10.0+ m/s |
2.3 Prova d'equips de seguretat
L'EN 81-20 obliga a realitzar una prova completa d'engranatges de seguretat amb càrrega nominal a la velocitat d'intervenció durant la certificació de tipus. Al camp, es requereixen proves anuals amb cotxe buit (o càrrega mínima segons els codis locals) per comprovar que l'equip de seguretat s'enganxa als rails i atura el cotxe. Després de la prova, s'han d'inspeccionar els rails de guia per detectar deformacions o puntes als punts de contacte de l'engranatge de seguretat, i l'equip de seguretat s'ha de desmuntar i inspeccionar per si hi ha desgast.
El procediment de prova implica:
Comproveu la velocitat d'activació del governador abans de la prova de l'equip de seguretat
Feu córrer el cotxe cap avall a velocitat d'inspecció
Activa el governador manualment o amb una velocitat excessiva
Mesura la distància d'aturada i la velocitat de desacceleració
Inspeccioneu els rails de guia i els components de l'equip de seguretat per detectar danys
Reinicieu l'equip de seguretat i comproveu el funcionament normal
3. Tampons
3.1 Funció i Requisits
Els amortidors són el dispositiu de seguretat final, instal·lat a la fossa de l'ascensor per amortir l'impacte del cotxe o contrapès si es sobrepassa més enllà del replà de la terminal. Els amortidors han d'absorbir l'energia cinètica d'un cotxe plenament carregat que descendeix al 115% de la velocitat nominal, o un contrapès a la seva velocitat màxima possible, sense provocar una desacceleració superior a 1 g.
Els requisits del tampó s'especifiquen a EN 81-20/50, secció 5.5 i ASME A17.1, secció 2.22. Els paràmetres clau inclouen:
Longitud del traç:Ha de ser suficient per absorbir l'energia d'impacte. Per als amortidors d'acumulació d'energia, la carrera sol ser de 65-400 mm depenent de la velocitat nominal. Per als amortidors de dissipació d'energia, la carrera oscil·la entre 150 i 1500 mm.
Tornar a la posició estesa:Després de la compressió, el buffer ha de tornar a la seva alçada total en 120 segons (tipus de dissipació d'energia).
Resistència a la corrosió:Els components del tampó exposats a l'entorn de la fossa han de resistir la corrosió de la humitat, els productes químics de neteja i l'oli hidràulic.
3.2 Tipus de buffer
| Tipus de buffer | Principi | Límit de velocitat | Interval de traç | Manteniment |
|---|---|---|---|---|
| Primavera (acumulació d'energia) | Compressió de molla d'acer | Menor o igual a 1,0 m/s | 65 – 210 mm | Inspeccioneu si hi ha corrosió i esquerdes |
| Poliuretà (acumulació d'energia) | Compressió elastomèrica | Menor o igual a 1,0 m/s | 80 – 250 mm | Substituïu quan la compressió estigui > 15% |
| Hidràulica (dissipació d'energia) | Oli forçat per orificis | Sense límit | 150 – 1500 mm | Nivell d'oli, estat del segell, òxid |
3.3 Detalls del buffer hidràulic
Es requereixen amortidors hidràulics per als ascensors que viatgen per sobre d'1,0 m/s. Consten d'un cilindre ple d'oli hidràulic i un pistó que comprimeix l'oli a través d'orificis calibrats durant l'impacte. El disseny de l'orifici crea una força d'amortiment que depèn de la velocitat-: la velocitat inicial alta combina una gran resistència, mentre que la part final de la carrera proporciona una desacceleració suau.
El mecanisme de retorn és fonamental. Després de la compressió, una molla de retorn i una vàlvula-unidireccional permeten que l'amortidor s'estengui automàticament, preparant-lo per al següent impacte. Si l'amortidor no torna en 120 segons, un interruptor de seguretat (interruptor d'amortiment) impedeix el funcionament normal de l'ascensor fins que es restableixi l'amortidor.
El manteniment de l'amortidor hidràulic inclou:
Inspecció trimestral del nivell d'oli i fuites
Prova anual de compressió de buffer i funció de retorn
Substitució d'oli cada 5-7 anys o quan es detecti contaminació
Inspecció de l'interruptor d'amortiment per a un correcte ajust i continuïtat elèctrica
4. Cadena de seguretat i redundància
Els tres dispositius de seguretat - governador, equip de seguretat i amortidors - funcionen seqüencialment en una cadena de seguretat. El governador detecta la falla i activa l'equip de seguretat, que deté el cotxe. Si l'equip de seguretat falla o el sobrecarregat és extrem, els amortidors proporcionen la protecció final. A més, els ascensors moderns inclouen circuits de seguretat elèctrics redundants que tallen l'alimentació de la unitat i frenen si s'activa algun dispositiu de seguretat.
Segons EN 81-20, la cadena de seguretat ha d'estar cablejada (no depenent del programari-) per a les funcions crítiques i el circuit de seguretat ha d'utilitzar contactes accionats positivament que no puguin fallar en posició tancada. Aquesta redundància a nivell de maquinari garanteix que fins i tot una fallada completa del sistema de control no pugui passar per alt els dispositius de seguretat mecànics.
