1. Regulador de velocidad (regulador de exceso de velocidad)
1.1 Principio de funcionamiento
El regulador de velocidad es el elemento desencadenante del sistema de seguridad del ascensor. Monitorea continuamente la velocidad del automóvil a través de un enlace mecánico: una cuerda del regulador pasa alrededor de una polea en la carcasa del regulador (generalmente ubicada en la sala de máquinas o en el eje superior) y está anclada al paracaídas del automóvil. A medida que el automóvil se mueve, la cuerda del regulador hace girar la polea del regulador a una velocidad proporcional a la velocidad del automóvil.
Dentro del regulador, un mecanismo centrífugo monitorea la velocidad de la polea. Cuando la velocidad del automóvil excede una velocidad de disparo predeterminada - típicamente 115 % de la velocidad nominal para sobrevelocidad ascendente y 115-140 % para sobrevelocidad descendente, según los requisitos del código, contrapesos centrífugos o un mecanismo de leva acciona un interruptor y agarra mecánicamente la cuerda del regulador. Esta acción simultáneamente:
Corta la alimentación al motor y al freno mediante un interruptor de seguridad eléctrico.
Agarra la cuerda del limitador, creando tensión que tira del varillaje de activación del paracaídas.
1.2 Tipos de reguladores de velocidad
| Tipo de gobernador | Mecanismo de disparo | Rango de velocidad | Aplicación típica |
|---|---|---|---|
| Centrífugo (peso mosca) | Primavera-pesos mosca opuestos | 0.5 – 4.0 m/s | Pasajeros y mercancías estándar |
| Centrífugo (leva) | Perfil de leva + rodillo | 0.3 – 2.5 m/s | Baja-velocidad,-sensible al coste |
| Electrónico | Codificador + procesador | 0.5 – 10+ m/s | Elevadores MRL de alta-velocidad |
Los gobernadores electrónicos son cada vez más comunes en instalaciones de alta-velocidad y MRL. Utilizan un codificador de eje en la polea del regulador y un procesador dedicado para calcular la velocidad y la aceleración. La ventaja es la calibración precisa y la capacidad de monitorear el tirón (tasa de cambio de aceleración), que los reguladores mecánicos no pueden detectar. Sin embargo, los gobernadores electrónicos requieren sistemas redundantes para cumplir con los requisitos del nivel de integridad de seguridad (SIL).
1.3 Calibración y prueba
La velocidad de disparo del regulador de velocidad debe verificarse durante la instalación inicial y a intervalos regulares. EN 81-20 requiere pruebas del gobernador al menos cada 12 meses para ascensores de pasajeros y cada 6 meses para ascensores de carga con ciclos de trabajo pesado. La prueba consiste en girar la polea del regulador a una velocidad que aumenta gradualmente mientras se mide el punto de disparo exacto. La tolerancia de la velocidad de disparo suele ser ±3 % de la velocidad de disparo nominal.
Detalle crítico:El cable regulador es un componente de seguridad independiente de los cables de suspensión principales. Debe inspeccionarse en busca de desgaste, corrosión y tensión adecuada en cada visita de mantenimiento. Generalmente es necesario reemplazar la cuerda después de 5 a 7 años o cuando la reducción del diámetro excede el 5%.
2. Equipo de seguridad
2.1 Principio de funcionamiento
El paracaídas es el dispositivo de frenado que detiene físicamente el coche si éste desciende a velocidad excesiva. Cuando el regulador de velocidad actúa, la cuerda tensada del regulador tira de un mecanismo de cuña o rodillo del paracaídas, forzando los elementos de frenado contra los carriles guía. La fricción resultante convierte la energía cinética del automóvil en calor, deteniéndolo de forma controlada.
Los ascensores modernos utilizan exclusivamenteparacaídas progresivos, que aplican la fuerza de frenado de forma gradual en lugar de instantáneamente. Esto evita los peligrosos picos de desaceleración (hasta 10 g) asociados con los paracaídas instantáneos más antiguos. Los paracaídas progresivos limitan la desaceleración a un máximo de 1 g (9,81 m/s²) en los ascensores de pasajeros, garantizando la seguridad de los ocupantes durante una parada de emergencia.
2.2 Tipos de equipo de seguridad
| Tipo | Elemento de frenado | Aplicación de fuerza | Velocidad máxima |
|---|---|---|---|
| Tipo de cuña-(instantánea) | Cuñas de acero endurecido | Mecánico-asistido por resorte | Menor o igual a 0,63 m/s (solo heredado) |
| Rodillo excéntrico (progresivo) | Rodillos excéntricos + muelles. | Resorte-cargado, auto-energizante | Hasta 3,0 m/s |
| Tipo de cuña-(progresiva) | Primavera-cuñas opuestas | Amortiguación hidráulica + muelles | Hasta 10,0 m/s |
| Múltiples cuñas (alta-velocidad) | Matriz de cuña distribuida | Hidráulico o de resorte | Hasta 10.0+ m/s |
2.3 Pruebas del equipo de seguridad
EN 81-20 exige una prueba completa del dispositivo de seguridad con carga nominal a la velocidad de disparo durante la certificación de tipo. En campo, se requieren pruebas anuales con la cabina vacía (o carga mínima según los códigos locales) para verificar que el paracaídas se agarra a los rieles y detiene la cabina. Después de las pruebas, se deben inspeccionar los rieles guía para detectar deformaciones o rayaduras en los puntos de contacto del paracaídas, y el paracaídas se debe desmontar e inspeccionar para detectar desgaste.
El procedimiento de prueba implica:
Verificar velocidad de disparo del regulador antes de la prueba de paracaídas
Haga funcionar el automóvil hacia abajo a velocidad de inspección.
Activar el gobernador manualmente o por exceso de velocidad.
Medir la distancia de frenado y la tasa de desaceleración.
Inspeccionar los rieles guía y los componentes del equipo de seguridad en busca de daños.
Reiniciar el paracaídas y verificar el funcionamiento normal.
3. Amortiguadores
3.1 Función y requisitos
Los topes son el último dispositivo de seguridad, instalado en el foso del ascensor para amortiguar el impacto de la cabina o contrapeso si se sobrepasa más allá del rellano de la terminal. Los topes deben absorber la energía cinética de un vehículo completamente cargado que desciende al 115% de la velocidad nominal, o de un contrapeso a su máxima velocidad posible, sin provocar una desaceleración superior a 1 g.
Los requisitos del buffer se especifican en EN 81-20/50 Sección 5.5 y ASME A17.1 Sección 2.22. Los parámetros clave incluyen:
Longitud de carrera:Debe ser suficiente para absorber la energía del impacto. Para los amortiguadores de acumulación de energía, la carrera suele ser de 65 a 400 mm, dependiendo de la velocidad nominal. Para los amortiguadores de disipación de energía, la carrera oscila entre 150 y 1500 mm.
Regresar a la posición extendida:Después de la compresión, el buffer debe volver a su altura máxima en 120 segundos (tipo disipación de energía).
Resistencia a la corrosión:Los componentes del amortiguador expuestos al entorno de la fosa deben resistir la corrosión causada por la humedad, los productos químicos de limpieza y el aceite hidráulico.
3.2 Tipos de búfer
| Tipo de búfer | Principio | Límite de velocidad | Rango de carrera | Mantenimiento |
|---|---|---|---|---|
| Primavera (acumulación de energía) | Compresión de resorte de acero | Menor o igual a 1,0 m/s | 65 – 210 milímetros | Inspeccionar en busca de corrosión y grietas. |
| Poliuretano (Acumulación de Energía) | Compresión elastomérica | Menor o igual a 1,0 m/s | 80 – 250 milímetros | Reemplazar cuando la compresión esté establecida > 15% |
| Hidráulico (Disipación de energía) | Aceite forzado a través de orificios | Sin límite | 150 – 1500 milímetros | Nivel de aceite, estado del sello, óxido. |
3.3 Detalles del amortiguador hidráulico
Se requieren amortiguadores hidráulicos para ascensores que viajan a más de 1,0 m/s. Consisten en un cilindro lleno de aceite hidráulico y un pistón que comprime el aceite a través de orificios calibrados durante el impacto. El diseño del orificio crea una fuerza de amortiguación dependiente de la velocidad-: la alta velocidad inicial se encuentra con una alta resistencia, mientras que la parte final de la carrera proporciona una suave desaceleración.
El mecanismo de devolución es fundamental. Después de la compresión, un resorte de retorno y una válvula un-direccional permiten que el amortiguador se extienda automáticamente, preparándolo para el siguiente impacto. Si el buffer no regresa dentro de 120 segundos, un interruptor de seguridad (interruptor de buffer) impide el funcionamiento normal del elevador hasta que se restablezca el buffer.
El mantenimiento del amortiguador hidráulico incluye:
Inspección trimestral de nivel de aceite y fugas.
Prueba anual de compresión del buffer y función de retorno.
Reemplazo de aceite cada 5-7 años o cuando se detecte contaminación
Inspección del interruptor de amortiguación para un ajuste adecuado y continuidad eléctrica.
4. Cadena de seguridad y redundancia
Los tres dispositivos de seguridad - gobernador, equipo de seguridad y topes - operan secuencialmente en una cadena de seguridad. El limitador detecta la avería y activa el paracaídas, que detiene el coche. Si falla el paracaídas o la sobrecarrera es extrema, los topes proporcionan la protección final. Además, los ascensores modernos incluyen circuitos de seguridad eléctricos redundantes que cortan la energía al accionamiento y frenan si se activa algún dispositivo de seguridad.
Según EN 81-20, la cadena de seguridad debe estar cableada (no depender del software-) para funciones críticas, y el circuito de seguridad debe utilizar contactos accionados positivamente que no puedan fallar en una posición cerrada. Esta redundancia a nivel de hardware garantiza que ni siquiera un fallo total del sistema de control pueda eludir los dispositivos de seguridad mecánicos.
