گاورنر سرعت و پاراشوت: آخرین حلقه مکانیکی ایمنی آسانسور

در میان اجزای ایمنی آسانسور، گاورنر سرعت و پاراشوت (ترمز ایمنی) آخرین خط دفاع مکانیکی در برابر سقوط کابین اند. طناب فولادی گاورنر به صورت حلقه ای بسته به قاب کابین متصل است، از روی فلکه گاورنر در موتورخانه می گذرد و پس از عبور از فلکه کشش در چاهک به کابین بازمی گردد؛ بنابراین چرخش فلکه دقیقا متناسب با سرعت کابین است و گاورنر سرعت واقعی را بدون واسطه الکتریکی می سنجد.

درون گاورنر، وزنه های گریز از مرکز با فنر کالیبره شده مهار شده اند. در سرعت عادی، نیروی فنر بر نیروی گریز از مرکز غلبه دارد و وزنه ها در جای خود می مانند؛ اما با افزایش سرعت، نیروی گریز از مرکز فنر را مغلوب می کند و وزنه ها به بیرون پرتاب می شوند. در این لحظه دو اتفاق هم زمان رخ می دهد: نخست کنتاکت الکتریکی مدار ایمنی را قطع می کند و ترمز ماشین بالابر عمل می کند؛ سپس آرواره های گاورنر طناب را قفل می کنند. چون کابین هنوز در حال حرکت است، کشش طناب افزایش می یابد و اهرم ترمز ایمنی را می کشد تا گوه ها یا غلتک های پاراشوت بر ریل های راهنما فشار آورند و کابین متوقف شود؛ کل این زنجیره می تواند در کمتر از یک ثانیه کامل شود.

استاندارد EN 81-20 آستانه تحریک گاورنر را دست کم ۱۱۵ درصد سرعت نامی تعیین می کند و سقف آن را برای پاراشوت آنی ۱۲۵ درصد و برای پاراشوت تدریجی ۱۴۰ درصد سرعت نامی می داند؛ برای نمونه، در آسانسوری با سرعت نامی ۱٫۶ متر بر ثانیه، تحریک الکتریکی نزدیک ۱٫۸۴ متر بر ثانیه رخ می دهد. پاراشوت آنی نیروی ترمز کامل را بی درنگ اعمال می کند و تنها برای سرعت های نامی تا ۰٫۶۳ متر بر ثانیه مجاز است، زیرا شتاب توقف آن می تواند به چند برابر شتاب گرانش برسد؛ در مقابل، پاراشوت تدریجی با نیروی فنری کنترل شده، کابین را در مسافتی حدود ۰٫۸ تا ۱٫۵ متر و با شتاب میانگین ۰٫۲ تا ۱٫۰ برابر گرانش متوقف می کند و به همین دلیل در آسانسورهای مسافری و پرسرعت به کار می رود. بازرسی دوره ای و آزمون سالانه تحریک پاراشوت، از جمله بررسی طناب گاورنر، فنرها و اتصالات، شرط حفظ آمادگی این زنجیره ایمنی است؛ زنجیره ای که کاملا مکانیکی عمل می کند و حتی در صورت قطع برق نیز از کابین محافظت می کند.

Overspeed Governor and Safety Gear: The Last Mechanical Line of Elevator Safety

Among elevator safety components, the overspeed governor and the safety gear — often called the parachute — form the last mechanical line of defence against a falling car. A closed steel governor rope is attached to the car frame, passes over the governor sheave in the machine room and around a tension sheave in the pit before returning to the car. The sheave therefore rotates in exact proportion to car speed, so the governor measures real speed with no electrical intermediary.

Inside the governor, spring-loaded centrifugal flyweights rotate with the sheave. At normal speed the calibrated spring overcomes centrifugal force and holds the flyweights in place; as speed rises, centrifugal force wins and the flyweights swing outward. Two things then happen at once. First, an electrical contact opens the safety circuit and applies the hoisting machine brake. Second, the governor jaws grip and lock the rope. Because the car is still moving, rope tension rises sharply and pulls the safety-gear linkage, forcing wedges or rollers against the guide rails until the car stops; the whole chain can complete in less than a second.

EN 81-20 sets the governor tripping speed at no less than 115 percent of rated speed, with upper limits of 125 percent where an instantaneous safety gear is fitted and 140 percent for a progressive safety gear. For example, in a lift rated at 1.6 m/s, electrical tripping occurs near 1.84 m/s. An instantaneous safety gear applies full braking force at once and is permitted only up to a rated speed of 0.63 m/s, because its stopping deceleration can reach several times gravity. A progressive safety gear, by contrast, applies a spring-controlled force that stops the car over roughly 0.8 to 1.5 metres at an average deceleration of 0.2 to 1.0 g, which is why it is used in passenger and high-speed lifts. Periodic inspection and the annual safety-gear tripping test — covering the governor rope, springs and linkage — keep this chain ready; being entirely mechanical, it protects the car even if electrical power fails.

Keywords: overspeed governor, safety gear, parachute, EN 81-20, tripping speed, traction elevator, guide rail

Sources / منابع:

1. Shliftech – Overspeed Governor Guide

2. NBFKD – Overspeed Governor Guide

3. Shliftech – Safety Gear Guide

4. Dazentech – Safety Gear

5. Shliftech – Governor Rope Guide

6. US Patent 11,242,223