刘培广1 吴振华1 黄元猛2 黄 川2
1 中国特种设备检测研究院 北京 100029 2 广西建工集团建筑机械制造有限责任公司 南宁 530299
摘 要：文中对施工升降机防坠安全器制动过程中的加速度进行了测试，并对测试的加速度进行了数据处理，得到了制动速度和制动距离。在对加速度数据处理过程中，探讨了最佳低通滤波频率，辨识了防坠安全器的动作点，提出来零起零落和零轴震荡的数据处理原则，根据此原则对数据进行了零点的调整、数据的截取、趋势的消除，得到了比较满意的结果。
关键词：施工升降机；防坠安全器；坠落试验；制动距离；加速度
中图分类号：TH211 .6：TU61 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2020）24-0076-07
0 引言
防坠安全器是施工升降机安全保护系统中的安全控制部件之一[1-3]。当施工升降机在运行中，如果发生超速，甚至坠落，则防坠安全器开始动作，使施工升降机轿厢停住。图1 为广泛应用在齿条施工升降机的防坠安全器的结构组成，锥形壳体（外锥体）与底座通过螺栓安装在吊笼上，如图2 所示。
1. 铜螺母 2. 安全开关 3. 锥形壳体（外锥体） 4. 离心块座 5. 小齿轮 6. 压簧片 7. 离心块 8. 锥形铁芯（内锥体） 9. 蝶形压缩弹簧
图1 防坠安全器结构示意图
图2 防坠安全器的安装图
防坠安全器的工作原理：当施工升降机吊笼正常运行时，齿轮轴的小齿轮5 与升降机上的齿条啮合，齿轮轴随之转动。吊笼在额定速度内向下运行时，离心块7在压簧片6 弹簧力的作用下与齿轮轴上的离心块座4 紧贴在一起。离心块7、齿轮轴与离心块座4 一起在内锥体8 内空转。当吊笼向下运行速度超出额定速度时，离心块7 克服弹簧力6 的作用向外甩出，离心块的尖端与内锥体8 内表面的凸缘接触，并带动内锥体8 一起旋转，装在内锥体8 轴端的铜螺母1 随之做轴向移动。所以当内锥体旋转时，铜螺母1 便向内移动而压紧碟形弹簧9。装在内锥体轴端的铜螺母1 做轴向移动，带动内锥体向左移动，由于内外锥体有锥度，内外锥体摩擦面的压紧力随之逐渐增大，摩擦力即制动力矩也逐渐加大，直至吊笼停止运行，从而达到平稳制动目的。在制动过程中，安全开关2 动作，自动切断吊笼升降驱动装置的动力电源。
根据GB/T 34025—2017《施工升降机用齿轮渐进式防坠安全器》的相关检测要求，防坠安全器性能参数检测中最重要的是对制动距离的测量。
目前，防坠安全器的现场检测主要是采用游标卡尺测量指示销的位移量（即蝶形弹簧的位移量），然后通过相关计算公式计算制动距离[4]。这种方法容易产生人为误差。根据防坠安全器的内部结构组成可知，在防坠安全器锥毂动作的过程中，锥毂会发生偏心运动，且具有随机性，指示销的位置会因此发生偏转，因此，难以准确测量指示销的位移量，从而影响测量结果的准确性。
且这种检测方法只能得到制动距离，无法得到制动时的动作速度和最大加速度，也就无法判断紧急制动过程能否保证人员的安全[5-7]。为解决上述传统方法存在的问题，需要采用新的测量方法进行测量，从而精确且方便地得到制动距离和制动动作速度，文中基于加速度测试，提出了一种施工升降机防坠安全器制动距离的测试方法，并探讨了其数据处理的方法。
1 坠落试验
1.1 施工升降机基本情况
施工升降机额定起重量为2 000 kg，额定起升速度为0 ～ 46 m/min，吊笼质量为1 200 kg，吊笼净空尺寸( 长× 宽× 高) 为3 200 mm×1 500 mm×2 400 mm，防坠安全器型号：SAJ40-1.2、SAJ50-2.0，防坠安全器额定动作速度为西梯1.0 m/s，东梯1.35 m/s。
试验设备安装在工厂的试车场，附着在一台塔机的塔架上，高度为25 m，如图3、图4 所示。为了方便试验，施工升降机的立柱的左右两侧安装2 台施工升降机，本次试验对这2 台施工升降机同时进行了测试。
图3 施工升降机附着塔式起重机
