第二章 简易升降机的基本构造

第一节 简易升降机的井道结构

简易升降机是在建筑物内仅提供垂直运输货物的起重设备,它通常安装在为其设计的专用井道内。井道为简易升降机的部件和组件提供安装位置、固定支撑、运行和施工空间,通过井道壁可以将简易升降机与外部分隔开,防止人员遭受简易升降机运行部件危害,或用手持物体触及井道内的简易升降机相关设备而干扰简易升降机的安全运行。此外,井道的设计和建筑除必须满足简易升降机的正常工作条件外,应尽可能减少建筑物对简易升降机运行产生的影响,如振动、支撑、排水和抗震等诸多问题,还应降低简易升降机因运行产生的振动、噪声对建筑物内相关人员和其他设备的影响,因此井道的设计应由专业的设计单位进行,由专业的建筑单位按照设计要求对其施工完成。

由于简易升降机出厂时是散装的部件,而且其整机的组装必须在建筑物内完成,因此简易升降机与建筑物的关系尤为重要。建筑物的要求必须符合简易升降机对土建的相关要求,简易升降机的制造单位必须根据建筑物的要求,设计符合标准的设备并进行安装调试。同时也必须明确双方的职责范围和责任关系,以免在简易升降机的施工过程中因建筑物无法满足设计要求而造成不可挽回的局面。

一、机房和检修平台

机房和检修平台是用于设置安装驱动装置及其附属设备的专用空间,该空间仅允许经批准的人员进入,不得用于作为简易升降机以外的其他用途;应提供人员进出机房或检修平台的安全通道,特殊情况下允许人员通过货厢检修窗进入检修平台;通往机房或检修平台的通道应设永久性电气照明装置,以获得适当的照度;机房或检修平台应在入口附近设置停止装置、固定照明装置及其开关、独立的电源插座,以及消防设施(仅对于有机房)。机房的安全通道及相关设施如图2-1所示。

(一)机房

机房应采用经久耐用和不易产生灰尘的材料建造,还应具有坚固的结构,能承受预定的载荷;并能适应各种天气条件,且通风良好。通常情况下由混凝土或砖墙结构组成,且墙面或顶部不应渗漏或飘雨。对于钢结构建筑,墙体应有隔热装置,以保证设备能在正常的环境温度下运行。

图2-1 机房的安全通道及相关设施

机房应足够大,以确保人员安全和方便地对有关设备进行作业,尤其是对电气设备的作业。如果条件允许,机房高度应保持在2m以上。机房门、窗应防风雨,机房门应有锁;机房门一般由防火材料组成,且朝外开启;机房门外应有相关警示标志。

机房地板上的开孔尺寸,在满足使用条件下应减到最小。为了防止物体通过位于井道上方的开口,包括通过电缆用的开孔发生坠落的危险,应在开孔处设置圈框,此圈框应凸出地面至少50mm,如图2-2所示。

图2-2 机房孔洞圈框

(二)检修平台

由于实际建筑物的结构不同,检修平台的设计及形式也不同,相关标准只允许简易升降机设置以下三种形式的检修平台,并规定了相关要求。

第一种形式:当驱动装置设在底坑区域内时,允许以底坑地面作为检修平台,并在适合检修位置设置机械装置,以防止人员在底坑作业时货厢运行或坠落。该机械装置应设置有效的电气联锁装置,使其能在作用时切断简易升降机的电气安全回路。此类形式适于卷扬机作为驱动装置,并设置在底坑内的方案。一般简易升降机很少使用此结构,所以此设计方案一般也较少使用。

第二种形式:当驱动装置设在井道上部时,允许以货厢顶部作为检修平台,并在适合检修位置设置机械装置,以防止人员在货厢顶部检修时货厢向下运行或坠落。该机械装置应设置有效的电气联锁装置,使其能在作用时切断简易升降机的电气安全回路。由于无专用机房,且顶部空间受限,为了符合相关要求,此设计方案常被使用。但此结构型式也存在一定的安全隐患,如一旦驱动装置发生故障导致货厢无法移动到指定位置作为检修平台时,需要另外搭建临时的检修平台才能维修设备,将给后续的工作带来麻烦和一定的安全隐患。

第三种形式:当井道顶部装设有专用的检修平台时,应设置检修门,并符合以下要求:

1)检修门应是无孔的,其机械强度不应低于层门。

2)检修门不得向井道内部方向开启。

3)检修门应装有一个用钥匙开启的锁。当检修门开启后,不用钥匙也能将其关闭并锁住;即使在锁住情况下,也应能不使用钥匙从井道内部将门打开。

4)检修门应装有一个电气联锁装置,以确保简易升降机只有在所有的检修门关闭时才能起动,电气联锁装置应采用相关规定的安全触点形式。

5)检修平台应设置必要的护栏。

二、井道

井道是简易升降机货厢、对重(或平衡重)和液压缸柱塞安全运行所需的建筑空间,由井道顶、井道壁和底坑底围成。井道应是简易升降机专用的,井道内不得装设与简易升降机无关的设施。

井道的顶一般是机房的地板或者建筑物的顶板,驱动装置的承重梁一般支撑在井道壁上端;井道壁上还要安装导轨和层门门套,底坑底部要安装缓冲装置和支撑导轨。所以,井道结构应至少能承受简易升降机运行时驱动装置施加的载荷、停层保护装置动作产生的载荷、下行超速保护装置动作时通过导轨施加的载荷和缓冲器动作时施加的载荷,以及货厢装卸载产生的载荷。

(一)井道壁的结构和开口要求

井道应采用坚固的非易燃材料建造,这种材料本身不应助长灰尘的产生;为了承受各种载荷力应具有足够的强度,一般用钢筋混凝土整体浇灌和钢筋混凝土框架加砖填充,也有用钢结构的。由于井道内结构的安装大都采用膨胀螺栓或穿墙螺栓,所以对井道壁的质量要求比较高。为了保证简易升降机的安全运行,井道壁的机械强度应达到:用一个300N的力,垂直作用在井道壁任一面的任何位置上,且均匀分布在5cm2的圆形或方形面积上,井道壁应无永久变形或弹性变形不大于15mm。

在建筑物中,要求井道有助于防止火焰蔓延,因此井道应由无孔的墙、底板和顶板完全封闭起来,只允许留有必要的功能性开口,如层门开口,检修门、活板门开口,火灾情况下气体和烟雾的排气孔,以及井道和机房之间必要的功能性开口等。其中,检修门、活板门均不得向井道的内部方向开启,且应装有一个用钥匙开启的锁。当检修门和活板门开启后,不用钥匙也能将其关闭并锁住;检修门即使在锁住情况下,也应能不使用钥匙从井道内部将门打开。所有的检修门、活板门均应装设一个电气联锁装置,以确保简易升降机只有在所有的检修门、活板门均关闭时才能起动。检修门和活板门应是无孔的,其机械强度不应低于层门。检修门如图2-3所示。

(二)井道的顶部空间

井道的顶部空间是为保障简易升降机的运行安全和保护在货厢顶工作的维修人员,而在井道上部保留的一个安全空间。在简易升降机发生故障或货厢运行失控到极限位置时,不会发生货厢或对重与井道顶相撞或脱出导轨,以及给货厢顶作业人员留有藏身空间。

1.曳引式简易升降机

对曳引式简易升降机,当对重完全压在其缓冲器上时,此时井道的顶部空间应同时满足以下四个条件:

1)货厢导向装置长度应能提供不小于0.1m的进一步制导行程。

2)货厢顶部站人平面与井道顶的对应位置之间的距离不应小于1.0m。

3)井道顶的最低部件与固定在货厢顶的设备的最高部件之间的自由垂直距离不应小于0.1m。

4)货厢上方应有足够的空间,该空间的大小以能容纳一个0.5m×0.6m×0.8m的长方体为准,任一平面朝下放置即可。

当货厢完全压在其缓冲器上时,对重导向装置长度应能提供不小于0.1m的进一步制导行程。

2.强制式简易升降机

对强制式简易升降机,当货厢位于上极限位置时,此时井道的顶部空间也应同时满足上述四个条件。

当货厢完全压在其缓冲器上时,平衡重(如有)导向装置长度应能提供不小于0.1m的进一步制导行程。

3.直接作用液压式简易升降机

对直接作用液压式简易升降机,当柱塞伸出到达极限位置时,此时井道的顶部空间也应同时满足上述四个条件。

4.齿轮齿条式简易升降机

对齿轮齿条式简易升降机,当货厢位于上极限位置时,此时井道的顶部空间也应同时满足上述四个条件。

当货厢完全压在其缓冲器上时,平衡重(如有)导向装置长度应能提供不小于0.1m的进一步制导行程。

图2-3 检修门

(三)井道底坑设施及空间

1.底坑的基本要求

底坑是井道位于最底层站地坎以下的部分,且底坑应保持清洁。除了缓冲器和导向装置的底座及排水装置外,底坑的底部应光滑平整,不得渗水。排水装置应采取防止水倒流底坑的措施。由于导轨和缓冲器都支撑在底坑的地面,当安全钳和缓冲器动作时,地面将能承受它们的垂直作用力。对于底坑下方有人可以进入的空间,井道底坑的底面至少应按5000N/m2载荷设计外,还应将对重(平衡重)缓冲器设计安装于一直延伸到坚固地面上的实心桩墩上,或对重(或平衡重)上装设下行超速保护装置。底坑内相关设施与装置应符合以下要求。

1)底坑内应设置停止装置,该装置在打开层门去底坑时和在底坑地面上均容易接近。

2)应设置固定照明装置及其开关,以及独立的电源插座。

3)当底坑深度不小于1.2m时,还应设置不凸入简易升降机运行空间的固定爬梯。

底坑设施与装置的设置如图2-4所示。

图2-4 底坑设施与装置的设置

底坑深度建议至少保持1.2m,以保证有足够的安全间距和安全空间(直接作用液压式简易升降机除外)。

2.底坑空间

底坑内应有足够的安全距离和安全空间。当货厢完全压在其缓冲器上或直接作用液压式简易升降机的柱塞缩回到达最低位置时,为了给正在底坑中工作的人员提供必要的空间保护,货厢底部最低部件与底坑垂直对应位置之间的距离不小于0.1m;底坑中应具有足够的空间,该空间的大小以能容纳一个不小于0.5m×0.6m×1.0m的长方体(任一平面朝下放置即可)为准。当底坑空间无法容纳该长方体时,简易升降机应设置机械装置,以防止人员在底坑时货厢向下运行或坠落;该机械装置应设置有效的电气联锁装置,使其能在作用时切断简易升降机的电气安全回路,对于平整的底坑空间,当能满足货厢底部最底部件与底坑垂直对应位置之间的距离不小于0.1m的要求时,即能基本满足安全空间的要求。