トラクションエレベーターが駆動力を失うと、かごは自動的に下向きに加速し始めます。機械室では、エレベータ調速機という 1 つのデバイスが、電源なしで反応できる唯一のコンポーネントです。ほんの数秒以内にガバナ ロープがロックされ、かごフレームのレバーが作動し、安全装置がガイド レールに押し付けられてかごが停止します。速度超過に対する保護がその唯一の仕事であり、落下する車と乗員の間の最後の防衛線です。
この記事では、調速機とは何か、4 段階のオーバースピード チェーンがどのように機能するか、システムを構成するコンポーネント、遠心調速機と慣性調速機のタイプの違い、基準で設定されているトリップ速度制限、および実際の保守点検がどのようなものであるかについて説明します。
エレベーター速度調整装置とは何ですか?
エレベータ調速機は、過速度調速機とも呼ばれ、スチール ワイヤ ロープによってエレベータかごに接続された機械式速度監視装置です。その仕事は限られていますが重要です。車が定格速度を超えて走行する瞬間を検出し、ガイドレールに対して車にブレーキをかける安全装置を作動させます。
乗客や荷物を運ぶトラクションエレベータにはガバナが義務付けられています。 EN 81-20、ASME A17.1、中国の国家規格 GB 7588 などの規格では、車両側にこれらの規定が必要であり、高速設置の場合はカウンターウェイト側にも規定が必要です。完全な停電中も過速度保護を利用できるようにする必要があるため、設計は意図的に機械的になっています。制御キャビネット、電源、ネットワークはトリップ チェーンの一部ではありません。ガバナの電気接点は、イベント後に制御システムに通知するためだけに存在し、制御システムを開始するためではありません。
ガバナを理解するのに役立つ方法は、ガバナを速度スイッチとアクチュエータとして扱うことです。ガバナはそれ自体で車を停止するわけではありません。それは単に、はるかに強力な安全装置が確実に機能することを保証するだけです。
オーバースピードガバナーはどのように機能しますか?
デバイスを把握する最も明確な方法は、過速度イベントの 4 つの段階に従うことです。
通常走行。 ガバナ ロープは、片側がかごフレームに取り付けられた閉じたスチール ワイヤ ロープ ループで、機械室のガバナ シーブを越えて、ピット内のテンション シーブまで下降し、かごに戻ります。かごが移動すると、ロープが綱車を駆動し、綱車の速度はかごの速度に正確に比例します。
過速度検出。 シーブ内では、2 つのバネ仕掛けの爪がシーブとともに回転します。速度が上がると、爪にかかる遠心力が大きくなります。車両がトリップしきい値 (通常は定格速度の 115%) に達すると、爪が外側にスイングし、ガバナ フレーム上の固定ストップに引っ掛かります。
シーブのロックとロープの張り。 ストップはシーブを即座にロックします。車はまだ下降中なので、ロープはもう追従できません。車両側のロープ張力が急激に上昇し、安全装置アクチュエータのティッピングレバーを引っ張ります。
安全装置の作動。 転倒レバーは、安全装置のウェッジまたはローラーをガイド レールに押し付けます。車が減速して停止します。瞬間安全装置はほぼ即座に停止します。先進安全装置は、制御された距離内でエネルギーを吸収します。爪の動きから車両の完全な停止まで、チェーン全体が 1 秒未満で完了します。ほとんどの設置では、ガバナは下向き方向のみを監視し、上向きの過速度保護は、地域の条例で要求されている場合、制御システムによって処理されます。
調速機ロープ、滑車、かごフレーム、安全装置およびピット張力装置は、1 つの連続した機械式安全チェーンを形成します。
ガバナシステムの主要コンポーネント
6 つの機能部品がガバナ システムを構成します。これらを知っておくと、メンテナンス マニュアルを読むとき、スペアパーツを注文するとき、または技術者に障害について説明するときに役立ちます。
| コンポーネント | 機能 | 場所 |
|---|---|---|
| ガバナーロープ | かごと調速機シーブおよび張力装置を接続するクローズドスチールワイヤーロープ | 機械室から車体フレーム、ピットまで |
| ガバナーシーブ | ロープによって駆動される溝付きホイール。遠心爪を収納 | 機械室または昇降路上部 |
| 遠心爪とスプリング | トリップ速度で外側に飛行し、シーブをストップにロックします。 | ガバナシーブ内部 |
| テンション装置（テンションシーブとウェイト） | ロープをピンと張った状態に保ち、ロープの長さの変化を吸収し、電気的な過速度スイッチを搭載する場合があります。 | 昇降路底部（ピット） |
| ティッピングレバーと作動ロッド | ロープの張力を安全装置の機械的な動きに伝達します。 | 車のフレーム |
| 車の安全装置 | ウェッジまたはローラーでガイド レールをクランプし、車両にブレーキをかけて停止します。 | 車のフレームの下または上 |
エスカレーターと動く歩道では、同じ速度監視義務が別のコンポーネント、つまりステップ チェーンまたはドライブ ベルトに対して走行する計測ホイールに属します。アーキテクチャは異なりますが、ロジックは同じです。異常な速度を検出し、危険が生じる前に電源を遮断する必要があります。
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オーバースピードガバナの設計は、遠心力と慣性という 2 つの機械原理が支配的です。
遠心式オーバースピードガバナ ほとんどのエレベーターで使用されている従来の設計です。 2 つの重みを付けた爪が滑車とともに回転し、トリップ速度はスプリングのプリロードによって設定されます。爪の力は速度の二乗に応じて増加するため、設計は本質的に安定しており、校正が簡単です。約 0.25 m/s から約 4 m/s までの旅客用および貨物用エレベーターに適しています。
慣性オーバースピードガバナ 絶対速度だけではなく加速度に反応します。慣性質量は、スプリングダンパー機構を介してシーブに結合されています。シーブが異常に速く加速すると、質量が一時的に遅れてラッチが作動します。この機構は、突然のトラクションの喪失に素早く反応するため、高速および超高速エレベーターでは重要です。
| 特徴 | 遠心ガバナ | イナーシャガバナ |
|---|---|---|
| 検出根拠 | シーブの絶対回転速度 | シーブの加速度（急変） |
| 典型的なトリップ設定 | 定格速度の 115 ～ 125% | 定格ランプを超える急激な加速。規格で定められた速度帯域 |
| 代表的な用途 | 乗客用および貨物用エレベーターは最大約 4 m/s | 高速・超高速エレベーター |
| 調整 | 爪のスプリングプリロード | 慣性カップリングのバネ・ダンパー特性 |
| トリップ後にリセット | ガバナーでの手動リセット | ガバナーでの手動リセット |
垂直グリッド線は定格速度の 100%、125%、150% を示します。オレンジと赤のバーは、各安全装置タイプの許容トリップ速度帯域を示します。
メンテナンス チームにとって重要な点: トリップ設定は、チャートに示されている帯域内に収まる必要があります。ガバナの設定が高すぎると、安全装置の作動が遅れます。ガバナの設定が低すぎると、通常の交通中に迷惑なトリップが発生し、これも安全上の懸念です。設定はテスト中に検証され、認定された技術者のみが調整します。
コードの要件とテスト
調速機は機械的保護の最後のラインであるため、調速機の動作は規制されています。 EN 81-20 では、最小トリップ速度を定格速度の 115% に設定しています。最大トリップ速度は、瞬間安全装置が取り付けられている場合は定格速度の 125% に制限され、漸進的安全装置が取り付けられている場合は 140% に制限されます。 GB 7588 と ASME A17.1 は同等のしきい値を使用しており、正確な値は試運転テストで検証されています。
一般的な検査計画には次の対策が含まれます。
- 試運転中の受け入れテスト。これには、荷を降ろした車両の完全な超過速度走行が含まれます。
- 地方の執行当局によって設定された間隔 (通常は 1 ～ 3 年) での定期的なガバナ機能テスト。
- 計画されたメンテナンス訪問の一環として、ガバナ ロープ、シーブ、張力装置、および電気スイッチの目視検査を行います。
ロープの交換は、スチール ワイヤ リフト ロープと同じ論理に従います。ワイヤの断線、腐食、またはストランドの変形がある場合、ガバナ ロープを次の試験後ではなく、前に交換する必要があります。
メンテナンス: 何を確認し、いつ交換するか
ガバナは、実際にチェックされている場合にのみ、取り付けて忘れるデバイスです。技術者にとって実際に最低限必要なのは、次の 5 点のチェックです。
- ロープの状態 - ワイヤーの断線、錆、平坦な箇所、および正しい張力。
- 回転の自由度 —シーブは自由に回転し、爪はきれいに静止位置に戻ります。
- 電気スイッチ - オーバースピード スイッチとリセット スイッチが正しい順序で開閉します。
- テンション装置 - ウェイトは自由に移動し、ピットの床に座ることはありません。
- リセットテスト - トリップ後、ガバナは手動でリセットされ、安全装置は完全に格納されます。
安全装置は、車のガイド シューが走行するのと同じガイド レールと相互作用します。ガイド シューが摩耗すると、かごのフレームがわずかに傾き、安全装置のグリップが遅れる可能性があるため、ガイド シューの摩耗許容度は、信頼できるガバナ メンテナンス プログラムの一部となります。ガバナまたはそのロープを交換するときは、認定されていない「互換性のある」ユニットを決して受け入れないでください。トリップ速度の許容誤差とロック形状は安全性が非常に重要であり、粗悪なコピーは最後の防御線を失う可能性があります。
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よくある質問
Q1: エレベーター調速機とは何ですか?
エレベータ調速機は過速度調速機とも呼ばれ、かごの速度を監視し、エレベータが設定されたマージンだけ定格速度を超えた場合に安全装置を作動させる機械的安全装置です。完全に機械式であり、停電時でも動作します。
Q2: エレベーターの過速度調整装置はどのように機能しますか?
ガバナロープはかごに取り付けられており、機械室内のシーブを回転させます。かごの動きが速すぎると、シーブ内のバネ仕掛けの爪が外側に飛び、シーブをロックし、かごのフレームのレバーを引き、安全装置がガイド レールをつかみます。
Q3: エレベーターのガバナのトリップ速度はどれくらいですか?
トリップ速度は定格速度の 115% 以上です。瞬間安全装置の上限は 125% です。先進安全装置の場合、EN 81-20、GB 7588 および同等の規定に従って、上限は 140% です。
Q4: リフトガバナはどのくらいの頻度でテストする必要がありますか?
設置時には受け入れテストが必要です。その後、地域の規制により通常、1 ～ 3 年ごとに機能過速度テストが義務付けられており、定期メンテナンス訪問のたびにガバナ ロープと張力装置の目視検査が行われます。
Q5: エレベーターのガバナがトリップするとどうなりますか?
シーブが機械的にロックされ、安全装置がガイド レールにかみ合い、かごが停止します。リセットは資格のあるエレベーター技術者が手動で行う必要があり、エレベーターを稼働状態に戻す前に安全装置を再確認する必要があります。
Q6: 調速機でエレベーターの落下を止めることはできますか?
はい。ガバナが正しく設定および保守されており、ロープ、安全装置、ガイド レールが良好な状態であれば、安全装置がレールを掴んで設計停止距離内で車両を停止させます。
