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摘要：齿轮齿条型施工升降机防坠安全器试验台利用安全器制停惯性飞轮来模拟实际吊笼制停过程，同时检测制动过程中制动力矩来判定安全器的制动能力是否合格。本文推导了安全器试验台惯性飞轮负载计算方法，结合实际坠落试验统计数据，计算了各种规格的安全器在确定减速比的试验台上对应飞轮惯量值。
关键词：施工升降机 防坠安全器 试验台 惯性负载
一、研究目的
齿轮齿条施工升降机是城市高层和超高层的各类建筑施工中不可缺少的垂直运输机械。升降机吊笼中使用的SAJ型施工升降机防坠安全器，是有效地防止施工升降机吊笼发生坠落事故的一个重要的安全装置。我国强制标准JG121[1]规定：有效检验期已满的安全器必须进行定期检验。
定期检验时需要检验防坠安全器的制动力矩，目前普遍使用防坠安全器试验台与文献[2]中描述的原理和结构类似。其测试原理是测量防坠安全器制停达到一定转速的惯性飞轮过程中的制动力矩。目前普遍使用的试验台均使用单一质量的飞轮来模拟所有型号的安全器对应的制动负载，这显然是不够精确的。本文根据安全器试验台的工作原理和施工升降机实际载荷为常用型号的安全器设计了相应的惯性负载飞轮。
二、惯性负载设计
目前使用的防坠安全器的动作转速在159-400rpm范围内，而驱动惯性飞轮的交流电机的调速范围在0-2600rpm（最大工作频率下可达到2800 rpm）左右，根据安全器的尺寸和可选择减速机的减速比笔者选用中心距为500mm、减速比为5.6的ZQ500型减速机。
防坠安全器制动过程中吸收的能量为施工升降机吊笼处于动作速度时的动能与吊笼从开始制动点到制停点之间势能差之和。该能量应与惯性飞轮动能相等，如式1所示。根据式1，可得防坠安全器所需飞轮惯量，如式2所示
笔者统计了近若干年的施工升降机吊笼坠落试验，得到各种型号的防坠器制动距离统计值，将其代入式2，可得各种规格的防坠安全器对应试验台的所需的惯性飞轮惯量大小。系统所需飞轮惯量减去系统基础惯量值即为飞轮惯量设计值，笔者所设计试验台基础惯量为0.15431kg﹒m2，飞轮设计惯量值如表1所示。
（式1）
（式2）
表1 试验台飞轮惯量设计值计算表
型号 制动距离(m) 模数（mm） 齿数 所需惯量（kg.m^2) 设计惯量（kg.m^2)
SAJ30-1.2 0.529 6 23 3.811 3.656
SAJ30-1.2 0.529 6 20 2.881 2.727
SAJ30-1.2 0.529 8 15 2.881 2.727
SAJ40-1.2 0.508 8 15 3.708 3.554
SAJ30-1.4 0.658 8 15 2.663 2.509
SAJ40-1.4 0.623 8 15 3.387 3.233
SAJ40-2.0 1.463 8 12 2.449 2.295
SAJ50-2.0 1.387 8 12 2.922 2.768
为了使得试验台飞轮设计和飞轮换挡方便，笔者将飞轮惯量近似归为三档即：2.5kg﹒m2，3.0kg﹒m2，3.5kg﹒m2，该设计方案在实际工作中取得了很好的效果。
三、结束语
本文通過对施工升降机防坠安全器试验台所需惯性负载惯量进行理论推导，结合试验台设计技术条件以及施工升降机吊笼现场坠落试验的统计数据，计算并设计了各型防坠安全器对应的试验台所需的惯性飞轮。实践证明，该设计方案是可行的。
参考文献
[1] JG121 -2000《施工升降机齿轮锥鼓形渐进式防坠安全器》.
[2] 汤坤林，施工升降机防坠安全器测试装置的研究[J].建筑施工，2003.
[3] 刘伟立，基于虚拟仪器和变频技术的制动器试验系统，2005.
徐金锁，男，江苏人，硕士，深圳市特种设备安全检验研究院，从事特种设备安全检验和检验技术研究注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：施工升降机 防坠安全器 试验台 惯性负载
一、研究目的
齿轮齿条施工升降机是城市高层和超高层的各类建筑施工中不可缺少的垂直运输机械。升降机吊笼中使用的SAJ型施工升降机防坠安全器，是有效地防止施工升降机吊笼发生坠落事故的一个重要的安全装置。我国强制标准JG121[1]规定：有效检验期已满的安全器必须进行定期检验。
定期检验时需要检验防坠安全器的制动力矩，目前普遍使用防坠安全器试验台与文献[2]中描述的原理和结构类似。其测试原理是测量防坠安全器制停达到一定转速的惯性飞轮过程中的制动力矩。目前普遍使用的试验台均使用单一质量的飞轮来模拟所有型号的安全器对应的制动负载，这显然是不够精确的。本文根据安全器试验台的工作原理和施工升降机实际载荷为常用型号的安全器设计了相应的惯性负载飞轮。
二、惯性负载设计
目前使用的防坠安全器的动作转速在159-400rpm范围内，而驱动惯性飞轮的交流电机的调速范围在0-2600rpm（最大工作频率下可达到2800 rpm）左右，根据安全器的尺寸和可选择减速机的减速比笔者选用中心距为500mm、减速比为5.6的ZQ500型减速机。
防坠安全器制动过程中吸收的能量为施工升降机吊笼处于动作速度时的动能与吊笼从开始制动点到制停点之间势能差之和。该能量应与惯性飞轮动能相等，如式1所示。根据式1，可得防坠安全器所需飞轮惯量，如式2所示
笔者统计了近若干年的施工升降机吊笼坠落试验，得到各种型号的防坠器制动距离统计值，将其代入式2，可得各种规格的防坠安全器对应试验台的所需的惯性飞轮惯量大小。系统所需飞轮惯量减去系统基础惯量值即为飞轮惯量设计值，笔者所设计试验台基础惯量为0.15431kg﹒m2，飞轮设计惯量值如表1所示。
（式1）
（式2）
表1 试验台飞轮惯量设计值计算表
型号 制动距离(m) 模数（mm） 齿数 所需惯量（kg.m^2) 设计惯量（kg.m^2)
SAJ30-1.2 0.529 6 23 3.811 3.656
SAJ30-1.2 0.529 6 20 2.881 2.727
SAJ30-1.2 0.529 8 15 2.881 2.727
SAJ40-1.2 0.508 8 15 3.708 3.554
SAJ30-1.4 0.658 8 15 2.663 2.509
SAJ40-1.4 0.623 8 15 3.387 3.233
SAJ40-2.0 1.463 8 12 2.449 2.295
SAJ50-2.0 1.387 8 12 2.922 2.768
为了使得试验台飞轮设计和飞轮换挡方便，笔者将飞轮惯量近似归为三档即：2.5kg﹒m2，3.0kg﹒m2，3.5kg﹒m2，该设计方案在实际工作中取得了很好的效果。
三、结束语
本文通過对施工升降机防坠安全器试验台所需惯性负载惯量进行理论推导，结合试验台设计技术条件以及施工升降机吊笼现场坠落试验的统计数据，计算并设计了各型防坠安全器对应的试验台所需的惯性飞轮。实践证明，该设计方案是可行的。
参考文献
[1] JG121 -2000《施工升降机齿轮锥鼓形渐进式防坠安全器》.
[2] 汤坤林，施工升降机防坠安全器测试装置的研究[J].建筑施工，2003.
[3] 刘伟立，基于虚拟仪器和变频技术的制动器试验系统，2005.
徐金锁，男，江苏人，硕士，深圳市特种设备安全检验研究院，从事特种设备安全检验和检验技术研究注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。