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Fournir une protection secondaire contre le patinage des freins de l'ascenseur de traction

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L'une des choses les plus dangereuses qui peuvent arriver avec les ascenseurs à traction est le cisaillement dû à un patinage des freins. Malheureusement, c'est aussi l'un des plus difficiles à éviter, car il peut provenir de défauts de l'ascenseur traditionnel à mode de contrôle. Dans l'évolution à long terme de l'ensemble du système de sécurité d'un ascenseur, de nombreuses fonctionnalités ont été améliorées et renforcées, mais lorsqu'il s'agit de l'une des protections de sécurité les plus importantes - pour le frein - il reste des défis.

Le dispositif électromécanique de préhension du câble d'un ascenseur peut, dans une certaine mesure, fournir une protection secondaire pour le frein. Cependant, tous les ascenseurs ne sont pas équipés de dispositifs électromécaniques de préhension de câble et, en raison de l'utilisation récente et généralisée du moteur synchrone dans les ascenseurs, de plus en plus d'unités n'ont pas de dispositif de préhension de câble lors de leur fabrication. Cela signifie que de nombreux ascenseurs ne peuvent pas utiliser de dispositifs de préhension de corde pour éviter les accidents de cisaillement. Cet article traite du défi de trouver un moyen universel de fournir une protection secondaire contre le patinage des freins.

Le problème d'empêcher le court-circuit du circuit de verrouillage de porte et de freinage peut être résolu avec des mises à niveau matérielles et logicielles du circuit.

Comment se produisent les accidents de cisaillement d'ascenseur

Les accidents de cisaillement d'ascenseur peuvent se produire de l'une des trois manières suivantes : défaillance du verrouillage de la porte d'ascenseur, défaillance des freins à commande électrique ou défaillance des freins mécaniques. En cas de défaillance du verrouillage de porte d'ascenseur, par exemple lorsqu'un circuit de verrouillage de porte a été court-circuité, l'ascenseur doit fonctionner directement avec la porte ouverte une fois que les signaux à l'extérieur ou à l'intérieur de la cabine ont été enregistrés, car le système de contrôle peut le confondre avec une fermeture. .

De plus, si le circuit de commande de frein a été court-circuité ou si les contacts ont été soudés, l'ascenseur doit se déplacer directement avec la porte ouverte, car le frein ne peut pas freiner lorsqu'il est sous tension. Tant que la voiture se déplace avec la porte ouverte, des accidents de cisaillement peuvent facilement se produire. Afin d'éviter ce scénario dangereux, le circuit de verrouillage de porte et de commande de freinage doit ajouter une protection anti-court-circuit (ou soudure) afin que le fonctionnement s'arrête automatiquement lorsque le circuit court. Le problème de la prévention des courts-circuits du circuit de verrouillage de porte et de freinage peut être résolu avec des mises à niveau matérielles et logicielles du circuit.

Pour la défaillance des freins mécaniques, la solution est beaucoup plus complexe. Lorsqu'un ascenseur s'arrête à un palier, le système de freinage mécanique assure la fiabilité de l'arrêt. Si la force de freinage mécanique n'est pas suffisante, un glissement de l'ascenseur peut également se produire avec la porte ouverte. Puisque ce problème provient du frein lui-même, l'ascenseur doit utiliser un autre dispositif de protection de sécurité. Mais, d'autres dispositifs de protection de sécurité existants n'agissent pas comme un frein, ce qui offre la protection la plus efficace contre les accidents de cisaillement. De plus, il n'est pas facile d'ajouter un nouveau dispositif de protection à un ascenseur.

Efficacité des autres dispositifs de sécurité

Les dispositifs de sécurité, tant mécaniques qu'électriques, peuvent tomber en panne, ce qui peut entraîner de graves conséquences. Une protection secondaire appropriée peut empêcher de telles situations. Un frein d'ascenseur peut également tomber en panne, provoquant potentiellement un accident grave. Mais maintenant, lorsqu'une défaillance des freins entraîne un accident de cisaillement, la plupart des autres dispositifs de sécurité sont incapables d'offrir une meilleure protection secondaire.

L'équipement de sécurité d'un ascenseur est un dispositif de sécurité mécanique important utilisé pour la protection contre la survitesse. Il n'est pas conçu pour agir à basse ou moyenne vitesse, il ne peut donc pas fournir de protection en cas d'accident de cisaillement à basse ou moyenne vitesse. Si tel était le cas, sa fréquence de fonctionnement augmenterait de manière significative, provoquant des dommages plus importants au rail de guidage. De plus, pour se protéger contre les accidents de cisaillement, il doit y avoir un dispositif de surveillance électrique pour évaluer leur possibilité. Une fois confronté au risque de défaillance d'un frein par cisaillement, un dispositif de surveillance électrique déclencherait un parachute. Or, aujourd'hui, tous les parachutes doivent être déclenchés par action mécanique, ce qui rend un tel dispositif incapable d'assurer une protection secondaire contre les accidents de cisaillement.

Si son système de contrôle de mouvement a été correctement modifié, un dispositif de préhension de corde peut mieux protéger contre les accidents de cisaillement que d'autres composants de sécurité.

Un tampon est un dispositif de sécurité mécanique important, mais sa capacité à se prémunir contre les accidents de cisaillement est très limitée. Un tampon n'offre une protection efficace que dans deux circonstances très particulières, c'est-à-dire lorsque l'ascenseur est arrêté directement au dernier étage et vient de glisser vers le haut, ou s'est arrêté au rez-de-chaussée et vient de glisser vers le bas.

Si son système de contrôle de mouvement a été correctement modifié, un dispositif de préhension de corde peut mieux protéger contre les accidents de cisaillement que d'autres composants de sécurité. Cependant, le dispositif de préhension de corde a ses limites. Les dispositifs de préhension de corde sont divisés en deux types - mécaniques et électriques - et seul un dispositif de préhension de corde électromécanique peut assurer une protection secondaire pour le frein. Un dispositif de préhension de corde purement mécanique ne le peut pas. De plus, en raison de l'utilisation du moteur synchrone ces dernières années, de plus en plus d'ascenseurs, y compris les unités sans salle des machines, n'ont pas de dispositif de préhension de câble lors de leur fabrication. Comme pour les autres dispositifs de sécurité électriques dans les ascenseurs, parce que la protection finale sera assurée par le frein, une fois que ce système tombe en panne, les dispositifs de sécurité électriques tombent également en panne.

Accidents de cisaillement attribués au patinage des freins

Si sa force de freinage est courte, un ascenseur peut facilement glisser, qu'il transporte une charge légère ou pleine. Selon les dispositions des ascenseurs, le coefficient d'équilibre devrait se situer entre 40 et 50 %. Si la charge nominale d'un ascenseur est de 1000 kg et que le coefficient d'équilibre a une valeur intermédiaire de 45%, alors la charge excentrique maximale n'est que de 450 kg lorsque la cabine est la plus légère, la charge excentrique maximale peut être de 650 kg lorsque la cabine est surchargé, ce qui correspond à 110 % de la charge nominale. Bien que les glissements attribués à une défaillance des freins puissent se produire dans des conditions de faible charge, ils se produisent principalement dans des situations de pleine charge ou de surcharge.

En octobre 2011 à Chongqing, en Chine, un accident de cisaillement attribué à une défaillance des freins a mortellement blessé un homme. Avant l'accident, une cabine d'ascenseur transportait une pleine charge jusqu'à un étage supérieur, s'arrêtant près du palier supérieur. Les portes s'ouvrirent. Au même moment, la voiture a commencé à glisser avec ses portes toujours ouvertes. Au cours du processus, la tête de l'homme s'est coincée entre le haut de la portière de la cabine et la porte palière inférieure. L'homme blessé a été transporté à l'hôpital, mais ses blessures étaient trop graves et il est décédé quelques jours plus tard. Une enquête post-accidentelle a révélé que la force de freinage de l'ascenseur était insuffisante et que le coefficient d'équilibre était plus faible, car une fois la cabine presque pleine, l'ascenseur a glissé, entraînant l'accident de cisaillement.

Les appareils fonctionnent ensemble pour former un système de sécurité complet

Comme mentionné précédemment, le rôle indépendant de tout autre dispositif de sécurité ne peut surpasser celui du frein, qui est essentiel pour prévenir les accidents de cisaillement. Mais, si des dispositifs de sécurité indépendants peuvent fonctionner ensemble pour former un système de sécurité complet, le scénario s'améliore considérablement. Lorsque des accidents de cisaillement se produisent, le principal composant défaillant est généralement le frein. Les fonctions des autres dispositifs de sécurité — verrouillage de porte, porte de cabine, opération d'inspection, tampon, etc. — peuvent ne pas poser de problème, mais s'ils peuvent coopérer entre eux, ils peuvent jouer le rôle important de protection secondaire contre les accidents de cisaillement liés à défaillance des freins. Dans un système de protection parfait, des dispositifs qui coopèrent harmonieusement les uns avec les autres peuvent compenser les faiblesses de chaque composant individuel et peuvent former une nouvelle fonction puissante. Ainsi, un système de protection parfait ne s'effondrera pas à cause d'une défaillance isolée d'un composant, car d'autres composants compensent cela, provoquant à son tour l'arrêt du système de manière sûre, sans nuire aux personnes ni aux équipements.

Ensuite, cet article présente une fonction contre le cisaillement dans un ascenseur à traction qui peut être utilisée comme protection secondaire générale pour le frein. Il comprend le processus de remise à niveau qui est similaire à une fonction initiale mais présente une différence majeure. La capacité de contrôle de la vitesse et du nivellement des premiers ascenseurs était généralement médiocre, ce qui rendait difficile un nivellement précis ponctuel. Pour remédier à cette situation, les premiers ascenseurs utilisaient une fonction de remise à niveau automatique. À mesure que le contrôle de la vitesse et du nivellement s'améliorait au fil du temps, le renivellement est tombé en désuétude.

Le renivellement à des fins de protection contre le cisaillement peut être similaire au simple renivellement des premiers ascenseurs, mais avec des différences essentielles. Premièrement, la remise à niveau des premiers ascenseurs était effectuée lorsque les freins fonctionnaient normalement, mais la remise à niveau pour la protection contre le cisaillement est effectuée lorsque les freins tombent en panne. Deuxièmement, le but du renivellement dans les premiers ascenseurs était simplement pour un nivellement précis, mais le but du renivellement pour la protection contre le cisaillement serait d'éviter un accident tragique. Troisièmement, le renivellement simple est une méthode unique, mais le renivellement pour la protection contre le cisaillement implique une coopération entre les composants pour former une synthèse.

La figure 1 illustre le processus de contrôle de base pour la protection contre le cisaillement de l'ascenseur de traction. Ce procédé est principalement destiné à la protection secondaire du frein. Bien que le court-circuit du verrouillage de porte et des freins puisse également conduire à un accident de cisaillement, j'ai discuté de ce scénario dans mon article précédent (ELEVATOR WORLD, juillet 2011). L'idée de base suit.

Procédure de coopération entre appareils

Premièrement, nous avons besoin de dispositifs de surveillance (tels qu'un dispositif électrique pour le soudage des contacts ou le court-circuit, un pour la position du nivellement de la voiture ou la position dans la zone de déverrouillage, ou un autre dispositif ou logiciel correspondant) pour déterminer l'état de défaillance du frein. Lorsqu'un ascenseur arrive à un palier, le dispositif de surveillance détecte d'abord si les circuits ont court-circuité dans le circuit de verrouillage de porte et de freinage. S'il y a un court-circuit dans le circuit de verrouillage de porte ou le circuit de freinage, le dispositif de surveillance doit déconnecter le circuit de la chaîne de sécurité pour couper le moteur principal et le frein et arrêter l'ascenseur. Étant donné que le moteur principal et le frein ne posent aucun problème tant que l'alimentation électrique est déconnectée, le fonctionnement de l'ascenseur peut être interrompu. Et, si aucun court-circuit n'a été détecté dans le circuit de verrouillage de porte ou de freinage, les dispositifs de surveillance doivent détecter la position de déplacement dans la zone de déverrouillage.

Dans un système de protection parfait, des dispositifs qui coopèrent harmonieusement les uns avec les autres peuvent compenser les faiblesses de chaque composant individuel et peuvent former une nouvelle fonction puissante.

Si la voiture continue de se déplacer alors que les portes s'ouvrent après que l'alimentation a été coupée et que la distance de mouvement est plus grande par rapport à la position de précision de mise à niveau, on peut en conclure qu'il y a un problème avec le frein. Une fois la défaillance des freins confirmée, le système de protection doit immédiatement prendre des mesures de protection secondaire plus complexes contre un éventuel accident de cisaillement. La première étape doit être alarmante pour le service de secours, par exemple en déclenchant une alarme. L'alerte des intervenants doit être effectuée conjointement avec l'activation d'autres mesures de protection automatique, car il est crucial d'obtenir de l'aide sur les lieux le plus rapidement possible.

Si une cabine d'ascenseur s'est arrêtée directement au dernier étage et a glissé, ou au rez-de-chaussée et a glissé, lorsque l'accident s'est produit, le système de contrôle n'a pas besoin de lancer le processus de remise à niveau, car, dans ce cas, le tampon peut empêcher un cisaillement accident. Mais, dans d'autres cas, si la voiture s'arrêtait à un étage et glissait avec la porte ouverte, le processus devrait être lancé immédiatement. C'est-à-dire que si la cabine a glissé vers le bas au niveau du bord inférieur de la zone de déverrouillage, l'ascenseur doit être immédiatement mis sous tension pour un renivellement vers le haut. Inversement, si la cabine a glissé vers le haut au bord supérieur de la zone de déverrouillage, la machine d'ascenseur doit être immédiatement mise sous tension pour un renivellement vers le bas. Parce que le processus de glissement vers le haut est similaire à celui du glissement vers le bas, nous n'analyserons que ce dernier.

Au cours du processus de remise à niveau, le système de contrôle émet d'abord un rappel vocal aux passagers de quitter la zone de la porte de la voiture, puis force la fermeture de la porte. Deux conditions sont nécessaires pour qu'un accident de cisaillement d'ascenseur se produise : l'ouverture des portes palières et de cabine et le mouvement de cisaillement des portes palières et de cabine. Tant que les deux conditions ne se produisent pas en même temps, nous pouvons prévenir efficacement les accidents de cisaillement.

Lorsque la porte de la cabine se ferme dans la zone de déverrouillage, la fonction de réouverture en cas de personne ou de personnes heurtées dans l'entrée doit être conservée, mais la porte doit être refermée sans délai. Si certains passagers sont heurtés par la porte au cours du processus, la porte devrait s'ouvrir à nouveau et ainsi de suite. Mais, une fois la porte de la voiture complètement fermée, le bouton d'ouverture de la porte de la voiture doit être neutralisé pour empêcher les passagers de l'ouvrir, car cela est très dangereux. Il serait préférable que la cabine soit équipée d'une porte verrouillée mécaniquement qui ne peut être ouverte que par le palier de la porte dans la zone de déverrouillage, empêchant à son tour les passagers d'ouvrir la porte lorsque l'ascenseur fonctionne en dehors de la zone de déverrouillage.

En raison d'une défaillance des freins, une voiture qui est allée au niveau du palier pendant le processus de protection peut glisser à nouveau, mais tant que sa porte n'est pas fermée, la voiture doit répéter le processus de mise à niveau et continuer à utiliser les invites vocales pour guider les passagers hors du zone de la porte de la voiture jusqu'à ce que les portes soient fermées.

Pour éviter que la machine ne déclenche trop de fréquence en un temps trop court, la protection contre le cisaillement doit abaisser au maximum la fréquence de nivellement. Par conséquent, le renivellement doit être exécuté dans le sens inverse du glissement. En d'autres termes, le processus de base de glissement et de remise à niveau devrait alterner. En outre, le temps de conversion doit être prolongé autant que possible - c'est-à-dire que le processus de remise à niveau doit être lancé juste au moment où la voiture a glissé jusqu'au bord de la zone de déverrouillage - et, idéalement, le processus de remise à niveau doit s'étendre jusqu'au milieu du déverrouillage. zone de l'autre côté : dépassant le niveau du palier mais n'atteignant pas le bord de la zone de déverrouillage.

Dans la figure 1, il s'agit simplement d'un moyen simple pour que l'ascenseur arrête le processus de remise à niveau lorsque la cabine arrive au niveau du palier. En se prémunissant contre le processus de cisaillement, la vitesse de remise à niveau doit ralentir autant que possible (ne dépassant pas 0.3 mps), et l'ascenseur doit avoir un contact de sécurité électrique (ou circuit de sécurité) qui peut se conformer aux exigences connexes et empêcher tout mouvement de la cabine en dehors de la zone de déverrouillage avec la porte ouverte.

Étant donné que le système de surveillance a déclenché automatiquement une alarme après la défaillance du frein, informant les secouristes, lorsqu'ils arrivent sur les lieux, ils peuvent également arrêter le processus de remise à niveau et sélectionner la méthode appropriée pour secourir les passagers. Avant l'arrivée des secouristes, si la porte de l'ascenseur peut être fermée automatiquement, le processus de remise à niveau peut être arrêté automatiquement. Pendant ce temps, si la charge de la cabine est proche de la charge nominale ou surchargée, elle doit descendre lentement jusqu'au rez-de-chaussée avec la porte fermée ; si la voiture est proche d'une charge légère, elle doit remonter lentement jusqu'au dernier étage avec les portes fermées et s'arrêter en cas de panne pendant que les passagers attendent les secours.

Dans ce processus, certains passagers peuvent s'échapper en ouvrant la porte de force. Cela signifierait une réduction de la charge, ce qui pourrait signifier que la cabine glisse vers le haut en raison de la charge plus légère une fois que la cabine d'ascenseur est arrivée au rez-de-chaussée avec une charge nominale ou surchargée. Pendant ce temps, si certains passagers continuent de s'échapper, un accident de cisaillement peut encore se produire. En d'autres termes, si la voiture glisse vers le haut au bord supérieur de la zone de déverrouillage, le renivellement pour le processus de descente doit être lancé à nouveau.

Si les portes de l'ascenseur ont été refermées dans le processus de protection, l'ascenseur doit fonctionner jusqu'au dernier étage et s'arrêter en cas de panne. Lorsque la voiture est arrivée au dernier étage depuis l'étage inférieur, même si certains passagers se sont échappés en ouvrant la porte de la voiture, la voiture deviendra plus légère qu'avant et ne pourra pas glisser vers le bas ; ainsi, il n'a pas besoin d'être renivelé. Si la voiture a glissé vers le haut à la position la plus élevée du dernier étage et que certains passagers sautent en s'échappant, le tablier de la voiture peut les empêcher de tomber dans la fosse. Par conséquent, le tablier de la voiture doit avoir une longueur et une rigidité suffisantes pour une telle protection. Selon les exigences de la norme (par exemple, EN 81-1), la hauteur de la partie verticale du tablier de voiture doit être d'au moins 0.75 m. Cette hauteur est sûre si le tablier a une rigidité suffisante.

En termes de sécurité globale de l'ascenseur, le frein est probablement le composant qui a le plus besoin d'une protection secondaire.

Si la défaillance des freins et la cabine glissaient au bord de la zone de déverrouillage avec la porte ouverte, le processus de remise à niveau doit être lancé pour protéger les ascenseurs de traction du cisaillement. L'opération a-t-elle rencontré des problèmes de sécurité ? Non, il n'a pas. Certains ascenseurs utilisent encore la méthode de nivellement avec la porte ouverte dans la zone de déverrouillage pour augmenter l'efficacité de l'ouverture de la porte. Cela pose des problèmes de sécurité lorsque la voiture sort de la zone de déverrouillage avec sa porte ouverte. Dans certaines normes techniques, une cabine d'ascenseur est autorisée à se mettre à niveau ou à se remettre à niveau dans la zone de déverrouillage avec sa porte ouverte. Cependant, la vitesse de mise à niveau ou de remise à niveau a une limite, elle doit donc avoir un contact électrique de sécurité (ou circuit de sécurité) pouvant être conforme aux exigences associées et empêcher tout mouvement de la voiture en dehors de la zone de déverrouillage avec la porte ouverte.

La protection contre le cisaillement d'un ascenseur à traction a non seulement ces exigences, mais a également une meilleure sécurité. En effet, si le frein patine, le contact électrique de sécurité de l'ascenseur général perdrait de son efficacité. Un ascenseur doté d'une protection contre le cisaillement peut empêcher le déplacement de la cabine en dehors de la zone de déverrouillage par remise à niveau lorsque la cabine glisse vers le bord de la zone de déverrouillage. Dans le même temps, la protection contre le cisaillement peut également empêcher la voiture de sortir de la zone de déverrouillage avec sa porte ouverte.

En cas de défaillance des freins, une voiture remise à niveau au niveau du palier peut toujours glisser, mais tant que la porte de la cabine n'est pas fermée, la voiture doit répéter le processus de remise à niveau après avoir glissé. Habituellement, cela ne devrait pas amener la machine à avoir trop de fréquence dans un laps de temps trop court. Étant donné que la vitesse de remise à niveau est lente, même si le frein glisse à nouveau après la remise à niveau, la phase initiale de glissement est toujours lente. Bien que la vitesse du glissement puisse augmenter progressivement, ce processus sera terminé par l'opération de renivellement avant qu'il ne se produise. Ainsi, les passagers ont suffisamment de temps pour réagir lors du premier ou du deuxième cycle de changement de glissade et de remise à niveau. En raison de l'utilisation d'une invite vocale dans le processus de remise à niveau, il est fort probable que tous les passagers puissent s'échapper rapidement de la voiture et que la porte se ferme automatiquement. Mais s'ils ne s'échappent pas, ils s'éloigneront de la porte de la voiture à ce moment-là et la porte se fermera automatiquement. Dans les deux cas, tant que la porte de la cabine est fermée, la protection contre le cisaillement peut mettre fin au processus de nivellement. Ainsi, généralement, la protection ne doit pas amener la machine à avoir trop de fréquence en trop peu de temps.

Conclusion

Les composants de l'ascenseur peuvent être divisés en deux types : fonctionnement et protection. Les composants fonctionnels sont généralement en état de fonctionnement, ils sont donc susceptibles d'avoir une certaine usure et finiront par tomber en panne avec le temps. Ces composants de travail importants doivent être protégés pour éviter les conséquences graves qui pourraient être causées par leur défaillance. Les composants de protection ne fonctionnent généralement pas en fonctionnement normal, leur usure est donc largement évitée. Ainsi, une fois que les composants fonctionnels tombent en panne, les composants de protection doivent les protéger ou les remplacer. Par exemple, les câbles sur la poulie de traction et le contrôleur de la machine d'entraînement sont des composants de travail typiques, tandis que les parachutes et les tampons sont des composants de protection typiques qui ne fonctionnent pas lorsque l'ascenseur est en fonctionnement normal. Si tous les câbles de la poulie motrice se sont rompus à cause d'une usure excessive, le parachute protégera la cabine en la serrant sur le rail de guidage. Et, si l'ascenseur se dirige vers son emplacement terminal lorsqu'il est hors de contrôle, le tampon mettra fin à son fonctionnement.

Les ascenseurs ont quelques composants spéciaux qui fonctionnent et protègent, comme le frein. Bien qu'il s'agisse d'un composant de travail très important, de nombreux autres composants de travail ont besoin de sa protection en cas de défaillance, ce qui en fait également un composant de protection très important. En termes de sécurité globale de l'ascenseur, le frein est probablement le composant qui a le plus besoin d'une protection secondaire.

La protection contre le patinage des freins est une proposition plus difficile, car ce type de protection doit être assuré par le frein. Si le frein lui-même ne fonctionne pas, cependant, il est très important d'introduire une nouvelle protection complète formée par d'autres méthodes de protection diverses. Si le problème de la protection contre le patinage des freins d'un ascenseur à vitesse moyenne à basse est résolu, les performances de sécurité globales de l'ascenseur seront nettement améliorées.

En effectuant les ajustements appropriés et en utilisant la bonne combinaison de composants existants, on peut mettre en œuvre une nouvelle protection secondaire importante contre le cisaillement de traction-ascenseur. Étant donné que le processus implique des améliorations du système de contrôle plutôt que des ajouts de composants, il pourrait être utilisé dans presque tous les ascenseurs.

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