Maintenance des nouveaux équipements : machines d'entraînement et freins électriques

L'impact du MRL sur ces deux caractéristiques clés des ascenseurs

Valeur : 1 heure de contact (0.1 CEU)

Cet article est approuvé pour la formation continue par NAEC pour les crédits CET®, CAT® et QEI et par NAESA International pour QEI. 

La formation continue EW est actuellement approuvée dans les États suivants : AL, AR, CO, FL, GA, IL, IN, KY, MD, MO, MS, MT, NJ, OK, PA, UT, VA, VT, WA, WI. et VM | Province canadienne de Colombie-Britannique et d'Ontario. Veuillez vérifier la vérification spécifique de l'approbation du cours à Livres d'ascenseur.

Machines à conduire électriques

Le cœur de la plupart des systèmes sans local technique (MRL) réside dans l'emplacement de la machine motrice : son absence dans un local technique explique l'appellation « sans local technique ». L'objectif premier des MRL est d'éliminer les coûts liés à la construction d'un local technique sur le toit, nécessitant chauffage et climatisation, et de réduire les lignes de toiture qui ne s'intègrent pas forcément à l'architecture et ne nécessitent pas de structure porteuse suspendue, la plupart des systèmes étant à plancher. Le résultat final est que la machine motrice est située dans la gaine. Il existe plusieurs solutions pour des emplacements spécifiques : certaines sont brevetées, d'autres offrent simplement une conception et des fonctionnalités innovantes.

Dans la version la plus simple, une structure de support (semelle et poutres de machine) repose sur les parois de la gaine ou dans des logements aménagés dans les parois près du sommet de la gaine. D'autres conceptions permettent de monter la machine d'entraînement sur les rails, soit à l'arrière, soit au-dessus des rails de guidage principaux, soit sur les rails de guidage principaux et de contrepoids. D'autres conceptions font reposer la machine d'entraînement sur une poutre d'écartement ou un logement mural, derrière le rail de guidage principal, mais sans y être fixée. Une autre configuration consiste à installer la machine d'entraînement dans la fosse.

Du point de vue des nouveaux risques, leur accès est plus difficile. Auparavant, la machine motrice se trouvait dans une salle des machines entourée d'un plancher. Aujourd'hui, selon la configuration, son accès peut être très difficile. Parmi les nouveaux risques figure le remplacement ou la modification des machines motrices, dont les masses importantes sont supportées par le toit de la cabine. Bien que plus petites et plus compactes que les machines motrices traditionnelles, ces machines peuvent peser entre 340 kg (750 lb) et 1133 2500 kg (XNUMX XNUMX lb). Avec une hauteur libre réduite, voire inexistante, pour supporter ces charges, il s'agit d'un risque nouveau et très important. Le compromis entre les emplacements de conception réside dans la fiabilité des moteurs électriques à aimants permanents modernes entraînant des machines sans engrenage. S'ils ne doivent jamais être remplacés, le danger est évité.

Entretien

Les équipements traditionnels utilisaient des machines à courant continu avec commutateurs et balais, et des roulements nécessitant une maintenance constante. Les machines courantes aujourd'hui fonctionnent à courant alternatif et nécessitent peu d'entretien, hormis le nettoyage et l'inspection. Elles sont généralement équipées de roulements étanches. On peut facilement affirmer que l'absence d'entretien signifie qu'une machine fonctionne ou non. Si elle ne fonctionne pas, il faut la remplacer. Avec peu d'entretien à effectuer, hormis le nettoyage de la machine elle-même, d'autres éléments de maintenance sont nécessaires autour de la machine motrice.

Avec les systèmes d'ascenseurs modernes utilisant un contrôleur de moteur à semi-conducteurs, la détection de la rotation de la machine est nécessaire pour fournir un dispositif de codage secondaire. Ces codeurs sont généralement montés à l'extrémité d'un moteur ou d'un arbre de machine et nécessitent un remplacement, mais pas de maintenance. La plupart de ces dispositifs sont optiques, encastrés et très robustes. En cas de dysfonctionnement, le système s'arrête et passe en mode de fonctionnement sécurisé. Leur remplacement s'effectue depuis le toit de la cabine, hors tension et avec le dispositif de blocage engagé, maintenant le système en place.

Compte tenu des exigences de fiabilité des circuits électroniques des circuits critiques, la défaillance critique d'un composant électronique entraîne rarement des mouvements catastrophiques. Ce composant est conçu pour être sûr. La conception électrique doit utiliser des méthodes de fiabilité et de vérification pour vérifier le fonctionnement des circuits critiques. La conception mécanique doit appliquer des facteurs de sécurité pour les éléments critiques, utilisant des matériaux spécifiés et vérifiés par des organismes certifiés. Si la conception est conforme au code, le composant ne tombera pas en panne ou tombera en panne de manière sûre et sera remplacé.

Les rainures ou surfaces de traction de la poulie de la machine motrice doivent être inspectées afin de s'assurer de l'absence de débris ou de traces de rouge. En général, dans tous les systèmes MRL actuels, l'inspection peut être effectuée depuis le toit de la cabine, la cabine étant en haut de sa course. Dans certains cas, l'utilisation d'une échelle peut être nécessaire. Si la cabine doit être déplacée à un endroit où la défaillance d'un composant pourrait la rendre inamovible, le technicien risque de rester coincé sur le toit, dans un espace confiné. Si une procédure de maintenance implique ce risque, la réglementation exige un moyen d'évacuation de cet espace. Cette évacuation se fait généralement par une échelle fixée en permanence sur le toit de la cabine, permettant de descendre par la trappe de secours jusqu'au quai, puis de sortir par la porte de la cabine et l'entrée de la gaine.

Par exemple, si, pendant que le toit de la cabine est en butée haute et que le technicien est sur le toit, il constate un problème et est en train de l'entretenir ou de le réparer. Un fusible grille, un boulon se casse ou tout autre événement peut rendre la cabine inutilisable. Le technicien ne peut alors plus descendre de la cabine par la porte palière supérieure. Cependant, il peut sortir s'il peut monter dans la cabine et sortir par la porte en toute sécurité. Ce moyen de sortie est exigé par le Code.

Sans balais ni lubrification nécessaires sur les machines d'entraînement, elles deviennent aussi intéressantes que les supports et les rails. Vérifiez les plaquettes de frein, les surfaces de freinage et les gorges des poulies.

Inspection et test

Pour tous les systèmes MRL du marché, des guides d'inspection ont été fournis à NAESA International à titre de référence. Les tests restent les mêmes pour les anciens systèmes comme pour les nouveaux, mais le lieu d'exécution est très différent. La position du technicien et les étapes à suivre sont détaillées dans ces guides.

Les tests requis sur la machine motrice consistent à vérifier la traction, le fonctionnement des freins et du frein d'urgence, ainsi que la vitesse. Alors que ces tests étaient auparavant effectués dans une salle des machines (généralement avec la machine motrice à portée de vue), la machine est désormais hors de vue et un écran indique la vitesse. Ce n'est pas différent de certaines machines anciennes situées dans des endroits isolés. Les techniciens ayant pu tester ces systèmes depuis près d'un siècle, il est également possible de tester ces systèmes plus récents depuis un emplacement équipé d'un écran indiquant la direction et la vitesse. N'oubliez pas que cet écran se trouve au niveau du panneau de test et d'inspection.

Que la rotation de la poulie soit directement visible ou que des dispositifs d'affichage indiquent sa vitesse, l'information est disponible. Grâce à elle, elle peut être inspectée, testée et observée comme si elle était visible à l'œil nu. Les mêmes technologies qui permettent une précision millimétrique en fonctionnement automatique sont utilisées pour afficher le mouvement de la machine lors d'une inspection. Les ascenseurs fonctionnant des centaines de fois par jour sans défaillance, il est absurde de douter du système d'affichage lors des tests.

Réglage, réparation et remplacement

Les moteurs actuels sont très fiables, nécessitent peu d'entretien et peuvent fonctionner des centaines de milliers de fois. Cependant, certains tombent en panne et nécessitent un remplacement. Le code exige que le moteur de remplacement soit identique à l'original. Si le moteur est répertorié, le remplacement doit l'être également.

En raison du nouvel emplacement des machines d'entraînement, l'espace disponible pour effectuer un remplacement est probablement bien plus restreint que depuis le sol de la salle des machines. Il s'agit d'un nouveau danger et, dans certains cas, des outils spéciaux pour le démontage de la machine ont été développés par les constructeurs. Les procédures et la description de ces outils spéciaux doivent être fournies dans le programme de contrôle de maintenance (PCM).

Il est probable que la machine ne soit pas modifiée, mais il arrive qu'un propriétaire souhaite une unité plus rapide, une plus grande capacité et l'installation de plus de planchers. Il s'agit de modifications courantes. Le Code est clair sur les exigences relatives aux modifications des machines motrices. Il précise les types de modifications qui nécessitent d'autres modifications du système. Au moment de la rédaction de ce document, et probablement à l'avenir, la plupart des modèles de MRL ont une durée de vie de 15 à 20 ans.

Conclusion

L'emplacement de la machine d'entraînement MRL présente des défis liés aux travaux d'accès dans son nouvel emplacement et à la transformation du toit de la cabine en plateforme de travail sécurisée. Grâce aux exigences en matière de dispositifs de blocage pour la descente en toute sécurité de l'ascenseur et la prévention des mouvements involontaires, le toit de la cabine est sécurisé. Les tâches étaient effectuées depuis des toits de cabine traditionnels, tels que le remplacement des poulies de déflecteur, le graissage et le graissage des roulements, le remplacement des poulies 2:1 sur le toit de la cabine et sur le dessus du contrepoids, etc. Ces opérations étaient effectuées sans protection par dispositif de blocage. Généralement, les dispositifs de blocage étaient des outils apportés sur place. Les protections pour ces procédures étaient moins nombreuses que celles actuellement requises pour les MRL. Cette évolution en matière de sécurité est bénéfique pour la sécurité future du personnel d'ascenseur et doit être considérée comme une évolution positive. La présence d'autres équipements en plus des équipements existants en haut de la cage ne modifie pas considérablement la dynamique, compte tenu de la fiabilité présumée des machines d'entraînement. Seules les fréquences changent : le personnel d'ascenseur effectuera la maintenance plus fréquemment depuis le haut de la cabine.

 D'autres exigences pour ce nouvel espace de travail comprennent un niveau d'éclairage équivalent à celui d'une salle des machines de 19 lux (200 fc), une protection antichute (mains courantes) depuis le toit de la cabine si celui-ci présente plus de 300 mm (12 po) d'espace libre par rapport à la gaine (bien que ces exigences soient antérieures au supplément MRL), des exigences relatives aux interrupteurs d'arrêt d'urgence, aux dégagements de travail et aux sorties de secours. Le Code a pris en compte les exigences relatives à une salle des machines et les a transférées, lorsque cela était possible, à la nouvelle plateforme de travail : le toit de la cabine. Alors que les techniciens travaillaient depuis de nombreuses années sur le toit de la cabine dans une quasi-obscurité sans mains courantes, cet environnement est désormais totalement transformé en un lieu plus sûr pour effectuer les travaux nécessaires.

Il s'agit toujours d'un toit de voiture, avec ses dangers inhérents liés aux mouvements, aux chutes d'objets et aux nombreux risques de trébuchement. Cependant, grâce aux modifications du code MRL, le toit de voiture offre un espace de travail bien plus performant que tous les systèmes existants. Le mécanisme d'entraînement est devenu un composant de remplacement important, comparable à celui d'une poulie de déflecteur. Lorsqu'il cesse de fonctionner, il faut le remplacer.

Les procédures de maintenance, de test, d'inspection, de réglage, de réparation et de remplacement doivent être fournies dans le MCP pour garantir que le travail effectué par le personnel de l'ascenseur ne provoque pas de conditions dangereuses.

Matériel requis par le MCP

• Pour toutes les machines motrices, procédures ou méthodes d'essai et d'inspection
• Toutes machines d'entraînement spécifiques au produit ; procédures ou méthodes d'entretien, de réparation, de remplacement, de réglage, de test et d'inspection
• Calendrier des exigences d'entretien des machines motrices
• Registres de remplacements
• Registres des modifications

Freins

La prévention des mouvements incontrôlés des ascenseurs est un élément essentiel de leur sécurité, et les freins constituent le principal dispositif de protection. C'est le principal moyen de protection lorsque l'ascenseur est à l'arrêt, ce qui correspond sans doute à la plupart des périodes de fonctionnement. La conception des freins a évolué avec l'avènement des ascenseurs à moteur à enroulement principal (MRL) et des machines d'entraînement plus petites.

Les nouveaux systèmes de suspension permettent d'utiliser des poulies de traction motrices plus petites, qui doivent tourner proportionnellement plus vite pour entraîner l'ascenseur à des vitesses raisonnables. Grâce à ces poulies plus petites, les freins sont également plus petits et plus compacts. La force d'arrêt du frein est le rapport entre la surface de contact des plaquettes de frein avec la surface mobile, le coefficient de frottement et la force exercée par les plaquettes sur l'élément mobile. Les machines plus petites ont des surfaces de freinage plus petites. Sur les machines motrices traditionnelles, ces surfaces étaient bien plus grandes que celles des unités MRL. La force de freinage par carré est beaucoup plus élevée sur les systèmes MRL et peut donc entraîner une usure excessive plus rapidement que sur les équipements traditionnels.

Sur les équipements anciens, l'épaisseur des plaquettes est généralement visible lors de l'inspection des semelles de frein ; avec les freins à tambour, certaines plaquettes ne sont pas visibles. Avec les nouveaux emplacements des machines motrices, l'accessibilité des freins est considérablement réduite par rapport aux machines motrices anciennes, ce qui nécessite une approche différente pour vérifier que les plaquettes de frein ne sont pas trop usées. Des jauges d'épaisseur sont généralement utilisées pour déterminer si l'épaisseur des plaquettes est acceptable. Chaque fabricant dispose d'informations sur les procédures d'essai et de réglage. Le Code exige également que certaines informations figurent sur une plaque fixée sur chaque frein, telles que la plage de masses totales (wagon avec accessoires et sa charge) pour laquelle il est autorisé à être utilisé, la plage de vitesses de fonctionnement et des critères tels que les exigences de lubrification des rails, essentielles à son fonctionnement. Le Code exige également que la plaque d'information du frein soit facilement visible.

La défaillance des freins due à l'usure du matériau a finalement conduit à l'ajout d'un autre frein. Cependant, de nombreuses méthodes ont été mises au point pour éviter que l'usure des freins ne devienne un problème. Des interrupteurs de fin de course empêchent le redémarrage de l'ascenseur si l'épaisseur du matériau est fortement réduite. Cependant, cette exigence n'est pas imposée par le Code ; par conséquent, certains systèmes reposent uniquement sur l'entretien et l'examen visuel de l'épaisseur des plaquettes pour garantir leur bon fonctionnement.

Au fil du temps, la protection contre la défaillance du frein de la machine motrice a consisté à installer un frein redondant (frein de secours), une exigence réglementaire depuis 2000. Le frein de secours est soumis à d'autres exigences réglementaires pour minimiser l'usure des plaquettes. Par exemple, il est interdit de le laisser tomber sur une surface de freinage mobile, sauf en cas d'urgence, contrairement au frein de la machine motrice, conçu pour être utilisé sur une surface de freinage mobile (par exemple, avec une force de freinage réduite lors d'une remise à niveau). Par conséquent, la plaquette du frein de secours est conçue pour maintenir une force de freinage maximale en permanence en cas de défaillance du frein de la machine motrice.

Entretien

Les machines d'entraînement MRL sont généralement très compactes et la plupart utilisent un frein à disque entièrement intégré au système de freinage. Elles nécessitent peu d'entretien. Elles ne nécessitent généralement aucune lubrification ni aucun moyen de nettoyage. Sur certains modèles, il est possible de voir des parties du disque ; cependant, comme il s'agit d'unités jetables, il suffit de tester leur fonctionnement et de les remplacer en cas de dysfonctionnement.

Le Code précise quels composants du frein nécessitent un entretien, notamment les plaquettes résiduelles (plaquettes antimagnétiques), les garnitures et les jeux de fonctionnement, les axes et les leviers, les ressorts, les manchons et les bagues de guidage, les disques et les tambours ainsi que les bobines et les pistons de frein.

La plupart de ces exigences supposent un frein traditionnel dont les composants peuvent être démontés et entretenus. Chaque fabricant doit fournir les instructions spécifiques d'entretien des freins dans le MCP.

Inspection et test

Dans tous les ascenseurs, les freins doivent être conçus et testés pour maintenir une charge et immobiliser un ascenseur fonctionnant à pleine vitesse. Selon la classe d'ascenseur, la charge est de 125 % de la charge nominale pour les passagers, et jusqu'à 150 % de la charge nominale pour les ascenseurs C2, ou pour les charges très volumineuses et les conditions de chargement particulières, par exemple lorsqu'un chariot élévateur peut être amené sur l'ascenseur pour déposer une charge, et que celle-ci est ensuite déplacée.

Les freins des unités MRL étant situés dans la gaine, les essais et inspections ne peuvent généralement pas être effectués en les observant directement en fonctionnement. Ce risque n'est pas nouveau ; le test du frein est généralement effectué depuis le contrôleur, après avoir placé des poids dans la cabine au rez-de-chaussée et démontré sa capacité à supporter les charges requises. La différence avec les systèmes MRL réside dans le fait que, la confirmation visuelle n'étant pas toujours possible, cet essai doit être effectué sur un panneau d'inspection et d'essai, où sont affichées la direction, la vitesse et la proximité du palier.

Deux séries de tests doivent être effectuées : une pour le frein de la machine motrice et la même pour le frein de secours.

Réglage, réparation et remplacement

Au cours du cycle de vie d'un ascenseur, des réglages et des réajustements seront effectués à de nombreuses reprises, selon la technologie utilisée pour le frein mécanique. Tous les freins s'usent. Ils sont conçus avec un matériau de friction qui, avec le temps et l'utilisation, nécessitera un remplacement. Certains modèles nécessitent des réglages pour garantir un bon fonctionnement. Il est plus probable que la seule procédure à effectuer sur un frein MRL soit son remplacement. Cependant, peu d'éléments seront ajustés ou réparés.

Le Code exige expressément que toute intervention susceptible d'affecter la capacité de retenue ou de décélération soit réglée et vérifiée par un moyen permettant de vérifier le bon fonctionnement et la capacité de retenue. Le Code exige désormais que tous les dispositifs de réglage des freins soient scellés après l'essai du frein afin de garantir le maintien des réglages.

La même exigence devrait s'appliquer au frein de secours. En règle générale, les freins de remplacement doivent avoir au moins la même résistance que le frein de la machine motrice. Il est essentiel de s'assurer que toute intervention sur l'un ou l'autre des freins soit vérifiée par des essais.

Conclusion

Sans un frein fonctionnant correctement, la voiture peut rouler portes ouvertes et accélérer sans contrôle jusqu'à la borne. Ces conditions sont inacceptables.

L'arrivée des unités MRL n'augmente pas ce risque. Cependant, la vérification des plaquettes de frein et de leur fonctionnement étant désormais plus facile depuis la salle des machines, des améliorations technologiques ont dû être apportées pour réduire la dépendance à la maintenance et garantir, grâce aux nouveaux emplacements, une vérification des plaquettes de frein aussi simple et fiable que depuis la salle des machines. Les procédures appropriées de test, d'inspection, de réglage, de réparation et de remplacement doivent être prévues dans le plan de maintenance.

Matériel requis par le MCP

• Toutes procédures ou méthodes spécifiques au produit pour les tests et les inspections
• Calendrier des exigences de maintenance
• Registres de remplacements
• Registres des modifications