浅谈齿轮锥鼓型渐进式安全防坠器的使用管理

摘 要：防坠安全器是施工升降机配备的最重要的安全保护装置，是在吊笼超速下行或坠落时的最后一道安全保护措施。本文主要介绍用于吊笼有垂直导向的人货两用施工升降机齿轮锥鼓型渐进式安全防坠器的工作原理、相关标准、选型、安装技术要求、使用注意事项，以及坠落试验时制动距离测量计算方法。

关键词：防坠安全器；选型；使用管理

施工升降机俗称为施工电梯是高层或超高层建筑工程施工中必备的垂直运输设备，广泛应用于在现代高层建筑工程施工现场。施工升降机属于特种设备中的起重机械，为保障安全运行，在结构和安全防护方面设计了多重防护措施，其最重要的安全保护装置就是配备了齿轮锥鼓形渐进式防坠安全器（以下简称防坠安全器），是在吊笼超速下行或坠落时的最后一道安全保护措施。

一、防坠安全器的工作原理

齿轮锥鼓形渐进式防坠安全器基本结构：测速机构（限速制动口）制动杆、丝杠、联动机构和渐进式安全钳等部分组成。其工作原理如下：

在施工升降机运行时由限速装置监测吊笼的下行速度，在额定速度下正常运行时，离心块座、离心块、调整弹簧和螺杆等组件随齿轮一起转动。吊笼在下降运行时，当运行速度达到或超过防坠安全器的额定标定速度，在离心力的作用下，离心式限速装置离心块压缩弹簧并向外甩出，带动锥鼓向制动带运动，产生一定的制动力矩，同时蝶形弹簧被压缩，使锥鼓外锥面紧紧压向防坠安全器壳体上的摩擦片。当摩擦阻力达到一定量时，吊笼被制停。在制动鼓运行同时，螺杆转动，螺母向前推进至限位器触头，切断施工升降机电源，吊笼停止运行。

二、防坠安全器的相关标准

施工升降机用防坠安全器是保护乘客运行的非常重要的安全装置，为了安全运行，降低施工升降机坠落事故率，国家专门制定了一系列的标准。

1、建筑行业标准《施工升降机齿轮锥鼓型渐进式安全防坠器》（JG121-2000），该标准中第5.3.8条明确规定“安全器只能在有效检验期内使用。安全有效的检验期限不得超过两年。安全器无论使用与否，在有效检验期满后都必须重新进行检验标定”。在该标准中第5.3.9条明确规定“凡属下列情况之一者，必须进行吊笼的坠落试验。a）升降机出厂时；b） 升降机安装过程中和安装完成时；c）更换或重新检验的安全器装机时；d）从安全器装机之日起每满三个月时。”在该标准中第5.4条明确规定“安全器的寿命为5年”。

2、国家标准《吊笼有垂直导向的人货两用施工升降机》（GB26557-2011），该标准代替了《施工升降机》（GB10054-2005）和《施工升降机安全规程》（GB10055-2007）中有关人货两用施工升降机的技术和安全要求。在该标准中第5.6.2.2条明确规定了防坠安全器时停止吊笼的制动距离；在该标准中第5.6.2.11条明确规定“安全装置的动作速度应不大于升降机额定速度0.4m/s”。

三、防坠安全器选型

1、防坠安全器的型号

根据建筑行业标准《施工升降机齿轮锥鼓型渐进式安全防坠器》（JG121-2000）的规定，防坠安全器型号表示方法如下： SAJ-

SAJ为代表施工升降机齿轮锥鼓型渐进式安全防坠器；代表主要参数额定制动载荷；主要参数代号额定动作速度，为厂家变型代号，用汉语拼音大写字母（A、B、C…）表示，无变型代号时省略。例如额定制动载荷为 40kN，额定动作速度为1.2m/s 的防坠器安全器型号为，厂家变型代号为A： SAJ40-1.2 A。

2、防坠安全器的选型

防坠安全器的选型主要是确定其额定制动载荷及额定动作速度。

（1） 额定制动载荷的确定

确定额定制动载荷参数时需考虑施工升降机吊笼的空载质量、额定载重量及钢丝绳等坠落时产生的冲击载荷；冲击系数可根据《吊笼有垂直导向的人货两用施工升降机》（GB26557-2011）第5.2.2.7条规定计算，即“运动载荷的作用力为所有实际载荷的重量（吊笼、额定载重量、对重、钢丝绳等）乘以冲击系数u=1.1+0.264v，其中v为额定速度，单位为m/s。”通常SC200/200型施工升降机配用额定制动载荷40kN的防坠安全器，SCD200/200型施工升降机配用额定制动载荷30kN的防坠安全器。

（2） 额定动作速度的确定

确定额定制动载荷参数主要依据施工升降机额定速度。《吊笼有垂直导向的人货两用施工升降机》（GB26557-2011）第5.7.1.5条规定吊笼空载以额定载重量下降的速度不应超过其额定速度的15%；该规定隐含了对防坠安全器动作速度的要求，结合第5.6.2.11条规定，防坠安全器动作速度应不大于施工升降机额定速度0.4m/s，同时不大于施工升降机额定速度的15%。

四、防坠安全器的安装技术要求

1、固定用螺栓高强度等级不低于8.8级，安装时各固定螺栓需均匀拧紧。

2、防坠安全器安装完毕后应观察齿轮与齿条的啮合情况，啮合间隙应保证在0.3～0.6mm范围内，可通过目测、压铅法测量或用塞尺测量，齿轮齿条接触面有一定齿侧间隙存在，用手转动防坠安全器齿轮应能感觉到齿轮的微小摆动。

3、防坠安全器中限位开关的常闭触点应介入施工升降机下降方向控制电路中。

五、吊笼坠落试验

《施工升降机齿轮锥鼓型渐进式安全防坠器》（JG121-2000）第5.3.9条规定了施工现场需进行吊笼坠落试验的四种情形，《施工升降机》（GB10054-2005）第6.2.4.12条规定了吊笼坠落试验的要求及方法。

正常情况下，从防坠安全器动作到吊笼被制停为止，吊笼的制动距离应在0.1-2m区间内（不包括吊笼自由下滑的距离）。制动距离可通过下述方法测量计算得出：

S=L？π？m？Z/1.5

式中：S：制动距离 mm ，L：指示销端部位移 mm ，m：齿轮模数 ，Z：齿轮齿数

当测得的L值大于6mm时 ，防坠安全器需更换。

六、防坠安全器使用注意事项

1、在《施工升降机安全规程》（GB10055-2007）标准中第11.1.9条明确规定“防坠安全器只能在有效标定期限内使用，有效标定期限不得超过一年”。因此不论防坠安全器是否使用，每年都应检验标定一次，只有在标定合格有效期内才能使用，另外超过出厂年限5年需报废。

2、使用单位不得随意拆开防坠安全器铅封，当铅封损坏或脱落时，应重新对防坠安全器进行检验标定，否则因使用无铅封防坠安全器而出现事故，使用单位逃脱不了责任。

3、防坠安全器安装后务必注意齿轮与齿条啮合间隙，啮合间隙过小可能造成啮合干涉产生异常振动和声音，如出现类似问题，应及时调整啮合间隙。

4、一般防坠安全器外壳上设有注油孔，需按生产厂家说明书要求定期加注油，注意严禁向外壳散热孔内加注油。

5、使用前每天先检查防坠安全器各部件是否正常，固定是否牢固，无异常现象，并进行试运行。每周需检查防坠安全器密封部位、固定部位是否正常。

参考文献

[1] 《吊笼有垂直导向的人货两用施工升降机》（GB26557-2011）.

[2] 《施工升降机齿轮锥鼓型渐进式安全防坠器》（JG121-2000）.

[3] 《施工升降机》（GB10054-2005）.

[4] 《施工升降机安全规程》（GB10055-2007）.

作者简介：马云峰（1981-），男，本科，安徽亳州人，工程师，起重机械检验师，主要从事建筑起重机械检验。