1. スピードガバナ（オーバースピードガバナ）
1.1 動作原理
調速機は、エレベーターの安全システムのトリガー要素です。機械的なリンケージを通じて車の速度を継続的に監視します。ガバナ ロープはガバナ ハウジング (通常は機械室またはシャフトの頭上にあります) 内のシーブの周りを通り、車の安全装置に固定されています。かごが移動すると、ガバナ ロープがかごの速度に比例した速度でガバナ シーブを回転させます。
ガバナ内部では、遠心機構がシーブ速度を監視します。車の速度が所定のトリップ速度 - を超えると、規定の要件に応じて、通常、上向きの過速度は定格速度の 115%、下向きの過速度は 115-140% になります。遠心フライウェイトまたはカム機構がスイッチを作動させ、ガバナ ロープを機械的に掴みます。このアクションは同時に次のことを行います。
電気安全スイッチを介してモーターとブレーキへの電力を遮断します。
ガバナロープを掴んで張力を生み出し、安全装置作動リンケージを引っ張ります
1.2 調速機の種類
| ガバナタイプ | トリップ機構 | 速度範囲 | 代表的な用途 |
|---|---|---|---|
| 遠心力（フライウェイト） | 春-のフライ級対抗選手 | 0.5 – 4.0 m/s | 標準的な旅客および貨物 |
| 遠心力（カム） | カムプロファイル＋ローラー | 0.3 – 2.5 m/s | 低速、{0}}コスト重視- |
| 電子 | エンコーダー + プロセッサー | 0.5 – 10+ m/s | 高速、MRL エレベーター |
電子ガバナは、高速および MRL 設備でますます一般的になってきています。{0}ガバナ シーブのシャフト エンコーダと専用プロセッサを使用して速度と加速度を計算します。利点は、正確なキャリブレーションと、機械式ガバナでは検出できないジャーク (加速度変化率) を監視できることです。ただし、電子ガバナでは、安全性水準 (SIL) 要件を満たすために冗長システムが必要です。
1.3 校正とテスト
調速機のトリップ速度は、初期設置時および定期的に検証する必要があります。 EN 81-20 では、乗客用エレベーターの場合は少なくとも 12 か月ごと、高負荷サイクルの貨物用エレベーターの場合は 6 か月ごとにガバナ テストを行うことが求められています。このテストでは、ガバナ シーブを徐々に速度を上げて回転させながら、正確なトリップ ポイントを測定します。トリップ速度の許容誤差は通常、定格トリップ速度の ±3% です。
重要な詳細:ガバナ ロープは、メイン サスペンション ロープとは別の安全コンポーネントです。メンテナンスのたびに、摩耗、腐食、適切な張力を検査する必要があります。通常、5 ～ 7 年後、または直径の減少が 5% を超えた場合、ロープの交換が必要になります。
2. 安全装置
2.1 動作原理
安全装置は、車が過度の速度で降下した場合に物理的に停止するブレーキ装置です。調速機が作動すると、張力がかかった調速機ロープが安全装置のウェッジまたはローラー機構を引っ張り、ブレーキ要素をガイド レールに押し付けます。結果として生じる摩擦が車の運動エネルギーを熱に変換し、車を制御された状態で停止させます。
現代のエレベーターは独占的に使用されます進歩的な安全装置、瞬間的にではなく徐々にブレーキ力を加えます。これにより、古い瞬間安全装置に伴う危険な減速スパイク (最大 10 g) が防止されます。先進安全装置は、乗用エレベーターの減速度を最大 1 g (9.81 m/s²) に制限し、緊急停止時の乗員の安全を確保します。
2.2 安全装置の種類
| タイプ | ブレーキ要素 | 力の適用 | 最高速度 |
|---|---|---|---|
| ウェッジ-タイプ（瞬間式） | 硬化鋼製ウェッジ | スプリング式-機械式 | 0.63 m/s 以下 (レガシーのみ) |
| 偏心ローラー（順送） | 偏心ローラー+スプリング | スプリング-式、自己エネルギー- | 最大3.0m/秒 |
| ウェッジ-タイプ（プログレッシブ） | スプリング-対向ウェッジ | 油圧ダンピング + スプリング | 最大10.0m/秒 |
| マルチウェッジ（高速-） | 分散ウェッジアレイ | 油圧またはスプリング | 最大 10.0+ m/秒 |
2.3 安全装置の試験
EN 81-20 では、型式認証時にトリップ速度での定格荷重による完全な安全装置テストを義務付けています。現場では、安全装置がレールを掴み、車両が停止することを確認するために、空の車両 (または地域の条例に基づく最小荷重) で年に一度のテストが必要です。試験後、ガイド レールに安全装置の接触点の変形や傷がないか検査し、安全装置を分解して摩耗を検査する必要があります。
テスト手順には以下が含まれます。
安全装置のテスト前にガバナのトリップ速度を確認してください
車を検査速度で下向きに走行させます
手動または速度超過によってガバナーをトリガーします
停止距離と減速度を測定する
ガイド レールと安全装置のコンポーネントに損傷がないか検査します。
安全装置をリセットし、通常の動作を確認します。
3. バッファー
3.1 機能と要件
バッファは最終的な安全装置であり、かごまたはカウンターウェイトがターミナルの踊り場を超えてオーバートラベルした場合にその衝撃を和らげるためにエレベーターのピットに設置されます。バッファは、1 g を超える減速度を引き起こすことなく、定格速度の 115% で降下する満載の車両、または可能な最大速度でのカウンタウェイトの運動エネルギーを吸収する必要があります。
バッファ要件は、EN 81-20/50 セクション 5.5 および ASME A17.1 セクション 2.22 で指定されています。主要なパラメータは次のとおりです。
ストローク長さ:衝撃エネルギーを吸収するのに十分な大きさでなければなりません。エネルギー蓄積バッファの場合、ストロークは定格速度に応じて通常 65 ～ 400 mm です。エネルギー散逸バッファの場合、ストローク範囲は 150 ～ 1500 mm です。
伸ばした位置に戻ります:圧縮後、バッファは 120 秒以内に最大の高さに戻る必要があります (エネルギー散逸タイプ)。
耐食性:ピット環境にさらされるバッファコンポーネントは、湿気、洗浄用化学薬品、作動油による腐食に耐える必要があります。
3.2 バッファの種類
| バッファタイプ | 原理 | 制限速度 | ストローク範囲 | メンテナンス |
|---|---|---|---|---|
| スプリング（エネルギー蓄積） | 鋼製スプリングの圧縮 | 1.0m/s以下 | 65～210mm | 腐食や亀裂がないか検査します |
| ポリウレタン（エネルギー蓄積） | エラストマー圧縮 | 1.0m/s以下 | 80～250mm | 圧縮永久歪 > 15% の場合は交換してください |
| 油圧 (エネルギー散逸) | オリフィスを通ってオイルが押し出される | 制限なし | 150～1500mm | オイルレベル、シール状態、錆び |
3.3 油圧バッファの詳細
1.0 m/s を超える速度で移動するエレベーターには油圧バッファーが必要です。これらは、油圧オイルが満たされたシリンダーと、衝突時に校正されたオリフィスを通してオイルを圧縮するピストンで構成されています。オリフィスの設計により、速度に依存する減衰力が生成されます。高い初速度が高い抵抗を満たし、ストロークの最終部分では穏やかな減速が得られます。
返品メカニズムは重要です。圧縮後、リターン スプリングと一方向バルブによりバッファが自動的に伸び、次の衝撃に備えます。- 120 秒以内にバッファーが戻らない場合は、安全スイッチ (バッファー スイッチ) が作動し、バッファーが回復するまで通常のエレベーターの運転ができなくなります。
油圧バッファのメンテナンスには次のものが含まれます。
四半期ごとのオイルレベルと漏れの検査
バッファ圧縮とリターン機能の年次テスト
オイルの交換は5～7年ごと、または汚れが検出されたときに交換してください。
バッファスイッチの適切な調整と電気的導通の検査
4. セーフティチェーンと冗長性
3 つの安全装置 - ガバナー、安全装置、バッファー - は、安全チェーン内で順番に動作します。ガバナが故障を検知して安全装置を作動させ、車両を停止させます。安全装置が故障した場合、またはオーバートラベルが極端な場合、バッファーが最終的な保護を提供します。さらに、最新のエレベータには、安全装置が作動した場合に駆動装置とブレーキへの電力を遮断する冗長電気安全回路が組み込まれています。
EN 81-20 によれば、安全チェーンは重要な機能に対して (ソフトウェアに依存しないで) 配線されている必要があり、安全回路は閉位置で故障しないポジティブ駆動接点を使用する必要があります。このハードウェア レベルの冗長性により、制御システムが完全に故障した場合でも機械的安全装置を回避することができなくなります。
