Quando un ascensore a trazione perde la trazione, l'auto inizia ad accelerare verso il basso da sola. Nella sala macchine, un dispositivo, il regolatore di velocità dell'ascensore, è l'unico componente che può reagire senza alcuna alimentazione elettrica. In una frazione di secondo blocca la fune del regolatore, fa scattare una leva sul telaio della cabina e forza il paracadute contro le rotaie di guida per fermare la cabina. La protezione dalla velocità eccessiva è il suo unico compito ed è l'ultima linea di difesa tra un'auto in caduta e i suoi occupanti.
Questo articolo spiega cos'è il regolatore di velocità, come funziona la catena di sovravelocità a quattro stadi, quali componenti compongono il sistema, come differiscono i tipi di regolatore centrifugo e inerziale, quale velocità di intervento limita gli standard stabiliti e come si presenta un controllo pratico di manutenzione.
Cos'è un regolatore di velocità dell'ascensore?
Un regolatore di velocità dell'ascensore, chiamato anche limitatore di velocità, è un dispositivo meccanico di monitoraggio della velocità collegato alla cabina dell'ascensore tramite una fune d'acciaio. Il suo compito è limitato ma fondamentale: rilevare il momento in cui l'auto supera la velocità nominale e attivare il dispositivo di sicurezza che frena l'auto contro le rotaie di guida.
I regolatori sono obbligatori sugli ascensori a fune che trasportano passeggeri o carichi. Codici come EN 81-20, ASME A17.1 e la norma nazionale cinese GB 7588 li richiedono sul lato cabina e, per installazioni ad alta velocità, anche sul lato contrappeso. Il design è volutamente meccanico perché la protezione da sovravelocità deve rimanere disponibile durante un'interruzione totale dell'alimentazione. Nessun quadro elettrico, alimentatore o rete fa parte della catena di viaggio. I contatti elettrici sul regolatore esistono solo per informare il sistema di controllo dopo l'evento, non per avviarlo.
Un modo utile per comprendere il regolatore è trattarlo come un interruttore di velocità più un attuatore: non ferma l'auto da solo. Garantisce semplicemente che l'equipaggiamento di sicurezza molto più potente lo faccia.
Come funziona un limitatore di velocità?
Il modo più chiaro per comprendere il dispositivo è seguire le quattro fasi di un evento di velocità eccessiva.
Corsa normale. La fune del regolatore è un anello chiuso di fune metallica fissata al telaio della cabina su un lato, fatto passare sopra la puleggia del regolatore nella sala macchine, fino a una puleggia tenditrice nella fossa e di nuovo alla cabina. Mentre l'auto si muove, la fune guida la puleggia e la velocità della puleggia è esattamente proporzionale alla velocità dell'auto.
Rilevamento della velocità eccessiva. All'interno della puleggia ruotano insieme ad essa due nottolini caricati a molla. All’aumentare della velocità aumenta la forza centrifuga sui nottolini. Quando l'auto raggiunge la soglia di intervento, in genere il 115% della velocità nominale, i nottolini oscillano verso l'esterno e si agganciano a un fermo fisso sul telaio del regolatore.
Bloccaggio della puleggia e tensionamento della fune. Il fermo blocca istantaneamente la puleggia. L'auto sta ancora scendendo, quindi la corda non può più seguirla. La tensione della fune aumenta bruscamente sul lato della cabina e tira la leva di ribaltamento dell'attuatore del paracadute.
Inserimento del dispositivo di sicurezza. La leva di ribaltamento spinge i cunei o i rulli del paracadute contro le guide. L'auto decelera e si ferma. I paracadute istantanei si fermano quasi immediatamente; i paracadute progressivi assorbono l'energia su una distanza controllata. L'intera catena, dal movimento del nottolino all'arresto completo della cabina, può terminare in meno di un secondo. Nella maggior parte delle installazioni il regolatore monitora solo la direzione verso il basso, con la protezione da sovravelocità verso l'alto gestita dal sistema di controllo laddove la normativa locale lo richiede.
La fune del regolatore, la puleggia, l'arcata, il paracadute e il dispositivo di tensione della fossa formano un'unica catena di sicurezza meccanica continua.
Componentei chiave di un sistema di governo
Sei parti funzionali formano il sistema di regolazione. Conoscerli aiuta quando si leggono i manuali di manutenzione, si ordinano pezzi di ricambio o si spiega un guasto a un tecnico.
| Component | Funzione | Posizione |
|---|---|---|
| Corda del governatore | Fune chiusa in acciaio che collega la cabina alla puleggia regolatrice e al dispositivo di tensionamento | Locale macchina per l'arcata e la fossa |
| Puleggia del governatore | Ruota scanalata trascinata dalla fune; alloggia i nottolini centrifughi | Sala macchine o parte superiore del vano corsa |
| Nottolini e molle centrifughe | Volare verso l'esterno alla velocità di viaggio e bloccare la puleggia contro il fermo | All'interno della puleggia del regolatore |
| Dispositivo di tensione (puleggia di tensione e peso) | Mantiene la fune tesa, assorbe le variazioni di lunghezza della fune e può sostenere l'interruttore elettrico di sovravelocità | Fondo del vano corsa (fossa) |
| Leva di ribaltamento e asta di azionamento | Trasferisce la tensione della fune nel movimento meccanico del paracadute | Telaio dell'auto |
| Attrezzatura di sicurezza per auto | Blocca le rotaie di guida con cunei o rulli e frena la cabina fino all'arresto | Sotto o sopra l'arcata |
Nelle scale mobili e nei marciapiedi mobili, lo stesso compito di controllo della velocità spetta a un componente diverso: una ruota misuratrice che scorre contro la catena del gradino o la cinghia di trasmissione. Sebbene l'architettura sia diversa, la logica è identica: è necessario rilevare una velocità anomala e rimuovere l'alimentazione prima che si sviluppi un pericolo.
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Due principi meccanici dominano la progettazione del limitatore di velocità: centrifugo e inerziale.
Regolatori di velocità centrifughi sono il design convenzionale utilizzato sulla maggior parte degli ascensori. Due nottolini zavorrati ruotano attorno alla puleggia e la velocità di spostamento è impostata dal precarico della molla. Poiché la forza del nottolino cresce con il quadrato della velocità, il design è intrinsecamente stabile e facile da calibrare. È adatto ad ascensori per passeggeri e merci da circa 0,25 m/s fino a circa 4 m/s.
Regolatori di velocità inerziali rispondere all'accelerazione piuttosto che alla sola velocità assoluta. Una massa inerziale è accoppiata alla puleggia tramite un sistema molla-ammortizzatore; se la puleggia accelera in modo anormalmente veloce, la massa resta brevemente indietro e fa scattare il fermo. Questo meccanismo reagisce rapidamente a un'improvvisa perdita di trazione, il che è utile sugli ascensori ad alta e altissima velocità.
| Caratteristico | Regolatore centrifugo | Governatore d'inerzia |
|---|---|---|
| Base di rilevamento | Velocità di rotazione assoluta della puleggia | Accelerazione (cambiamento brusco) della puleggia |
| Impostazione tipica del viaggio | 115-125% della velocità nominale | Rapida accelerazione sopra la rampa nominale; fascia di velocità prevista dalla norma |
| Applicazioni tipiche | Ascensori per passeggeri e merci fino a circa 4 m/s | Ascensori ad alta e ultraveloce velocità |
| Regolazione | Precarico molla sui nottolini | Caratteristica molla/ammortizzatore dell'accoppiamento inerziale |
| Reset dopo il viaggio | Reset manuale sul regolatore | Reset manuale sul regolatore |
Le linee della griglia verticale indicano il 100%, 125% e 150% della velocità nominale. Le barre arancione e rossa mostrano le fasce di velocità di intervento consentite per ciascun tipo di paracadute.
Un punto critico per le squadre di manutenzione: l'impostazione dell'intervento deve rimanere all'interno della fascia indicata nella tabella. Un regolatore regolato troppo in alto ritarda il paracadute; un regolatore impostato troppo in basso provoca spostamenti fastidiosi durante il traffico normale, il che rappresenta anche un problema per la sicurezza. L'impostazione viene verificata durante il test e regolata solo da un tecnico autorizzato.
Requisiti del codice e test
Il comportamento dei limitatori di velocità è regolamentato poiché il dispositivo costituisce l'ultima linea di protezione meccanica. La EN 81-20 fissa la velocità minima di intervento al 115% della velocità nominale. La velocità massima di intervento è limitata al 125% della velocità nominale in caso di paracadute istantaneo e al 140% in caso di paracadute progressivo. GB 7588 e ASME A17.1 utilizzano soglie equivalenti, con i valori esatti verificati durante il test di messa in servizio.
Un tipico regime di test include le seguenti misure:
- Test di accettazione durante la messa in servizio, compreso un viaggio completo di fuorigiri dell'auto scarica.
- Test periodico del governatore funzionale a intervalli stabiliti dall'autorità locale preposta all'applicazione della normativa, in genere da uno a tre anni.
- Ispezione visiva della fune del regolatore, della puleggia, del dispositivo di tensione e degli interruttori elettrici come parte di ogni visita di manutenzione programmata.
La sostituzione della fune segue la stessa logica di qualsiasi fune di sollevamento in filo d'acciaio: fili rotti, corrosione o trefoli deformati sono motivi per sostituire la fune regolatrice prima del test successivo, non dopo.
Manutenzione: cosa controllare e quando sostituire
Un regolatore è un dispositivo “fit-and-forget” solo se viene effettivamente controllato. Il minimo pratico per un tecnico è un controllo in cinque punti:
- Condizioni della corda —fili rotti, ruggine, appiattimenti e tensione corretta.
- Libertà di rotazione —la puleggia gira liberamente e i nottolini ritornano in modo pulito nella posizione di riposo.
- Interruttori elettrici —gli interruttori di sovravelocità e ripristino si aprono e si chiudono nella sequenza corretta.
- Dispositivo di tensione —il peso si muove liberamente e non poggia sul pavimento della fossa.
- Reimposta prova —dopo uno spostamento, il regolatore si ripristina manualmente e il paracadute si ritrae completamente.
Il paracadute interagisce con le stesse rotaie su cui scorrono i pattini di guida della cabina. Un pattino guida usurato può inclinare leggermente il telaio della cabina e ritardare la presa del paracadute, quindi la tolleranza all'usura del pattino guida fa parte di qualsiasi programma credibile di manutenzione del regolatore. Quando si sostituisce un limitatore o la sua fune, non accettare mai un'unità "compatibile" non certificata: la tolleranza della velocità di intervento e la geometria di bloccaggio sono fondamentali per la sicurezza e una copia scadente può rimuovere l'ultima linea di difesa.
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Domande frequenti
Q1: Cos'è un regolatore di velocità dell'ascensore?
Un regolatore di velocità dell'ascensore, chiamato anche limitatore di velocità, è un dispositivo di sicurezza meccanico che monitora la velocità dell'auto e attiva il dispositivo di sicurezza se l'ascensore supera la sua velocità nominale di un margine prestabilito. È completamente meccanico e funziona anche in caso di interruzione di corrente.
Q2: Come funziona un limitatore di velocità per ascensore?
La fune del regolatore è fissata alla cabina e fa ruotare una puleggia nella sala macchine. Quando l'auto si muove troppo velocemente, i nottolini caricati a molla all'interno della puleggia volano verso l'esterno, bloccano la puleggia, tirano la leva sul telaio dell'auto e forzano il paracadute ad afferrare le rotaie di guida.
Q3: Qual è la velocità di viaggio del regolatore dell'ascensore?
La velocità di intervento è almeno il 115% della velocità nominale. Per i paracadute istantanei il limite superiore è del 125%; per i paracadute progressivi il limite superiore è del 140%, secondo EN 81-20, GB 7588 e codici equivalenti.
Q4: Con quale frequenza deve essere testato un regolatore di sollevamento?
Al momento dell'installazione è richiesto un test di collaudo. Successivamente, le normative locali richiedono in genere un test funzionale di velocità eccessiva ogni uno o tre anni, con un controllo visivo della fune del regolatore e del dispositivo di tensione ad ogni visita di manutenzione programmata.
D5: Cosa succede quando il regolatore dell'ascensore scatta?
La puleggia si blocca meccanicamente, il paracadute si innesta nelle rotaie di guida e la cabina si ferma. Il ripristino deve essere eseguito manualmente da un tecnico ascensorista qualificato, che deve anche verificare nuovamente il dispositivo di sicurezza prima di rimettere in servizio l'ascensore.
D6: Un regolatore di velocità può arrestare la caduta di un ascensore?
SÌ. Se il regolatore è impostato e sottoposto a manutenzione correttamente e se la fune, il paracadute e le rotaie di guida sono in buone condizioni, il paracadute afferrerà le rotaie e fermerà la cabina entro la distanza di arresto prevista.
