La revolución en los componentes de seguridad de los ascensores aumenta la seguridad de los pasajeros

Los héroes anónimos del transporte vertical

Cuando entramos en un ascensor, realizamos un acto de profunda confianza. Confiamos en que la cabina se moverá suavemente, que las puertas se abrirán en el piso correcto y, lo más importante, que llegaremos sanos y salvos. Esta sensación fundamental de seguridad no es una cuestión de casualidad; Es el resultado directo de décadas de innovación en ingeniería centrada en dispositivos de seguridad para ascensores componentes. Estos componentes forman un sistema complejo e interdependiente diseñado para prevenir accidentes y proteger a los pasajeros de una amplia gama de peligros potenciales. El panorama de la seguridad de los ascensores está atravesando una revolución silenciosa pero profunda, pasando de sistemas reactivos puramente mecánicos a ecosistemas de seguridad integrados, inteligentes y predictivos. Esta transformación está impulsada por los avances en la ciencia de los materiales, la digitalización y una comprensión más profunda de los modos de falla. Este artículo profundizará en los componentes críticos que constituyen esta red de seguridad, explorando sus funciones, los últimos avances tecnológicos y cómo trabajan en conjunto para crear el modo de transporte notablemente seguro que a menudo damos por sentado. Comprender estos sistemas no sólo desmitifica el viaje en ascensor, sino que también resalta la increíble ingeniería necesaria para garantizar que cada viaje sea seguro.

Gobernadores y sistemas de seguridad contra exceso de velocidad: el respaldo definitivo

En el corazón del sistema de seguridad de emergencia de cada ascensor se encuentra el gobernador y su mecanismo de protección contra exceso de velocidad asociado. Este sistema es la última línea de defensa definitiva contra un descenso por exceso de velocidad potencialmente catastrófico, un escenario en el que falla el sistema de elevación principal. El principio fundamental es elegante en su simplicidad: si la cabina del ascensor baja demasiado rápido, el sistema debe detectarlo, iniciar una parada y bloquear la cabina de forma segura sobre sus carriles guía.

Cómo funciona el mecanismo del gobernador

El gobernador es un dispositivo centrífugo, normalmente ubicado en la sala de máquinas del ascensor o en el espacio superior. Un cable regulador, que se mueve continuamente, conecta el regulador a la cabina del ascensor. En condiciones normales de funcionamiento, la velocidad del coche está sincronizada con la rotación del regulador. Dentro del gobernador, los contrapesos se mantienen en su lugar mediante resortes. A medida que aumenta la velocidad del automóvil, el regulador gira más rápido, lo que hace que los contrapesos superen la fuerza del resorte y salgan volando debido a la fuerza centrífuga. Si la velocidad de la cabina excede un límite preestablecido (generalmente del 115% al ​​125% de la velocidad nominal del elevador), los contrapesos activan un interruptor regulador. Este interruptor corta inmediatamente la energía al motor del ascensor y aplica el freno. Si la condición de exceso de velocidad persiste, por ejemplo, en un escenario de rotura de cuerda, el movimiento continuo hacia afuera de los contrapesos hace que se enganchen en un anillo de tope, lo que detiene abruptamente la cuerda del regulador.

La activación del paracaídas

La parada del cable del regulador es el detonante crítico para la siguiente fase. El cable está conectado a un sistema de varillaje en la propia cabina del ascensor, que a su vez está sujeto al equipo de seguridad: un conjunto de mordazas o cuñas mecánicas que sujetan los rieles guía. Cuando el cable del regulador se detiene, el movimiento relativo entre el carro en movimiento y el cable ahora estacionario tira del varillaje, lo que obliga al mecanismo de seguridad a sujetarse a los rieles guía de acero con una fuerza inmensa. Esta acción detiene la cabina del ascensor de forma controlada pero firme. Toda esta secuencia, desde la detección hasta el compromiso total, ocurre en cuestión de segundos y es completamente mecánica y no requiere energía eléctrica, lo que la hace excepcionalmente confiable. Una consideración clave para los operadores de edificios y los equipos de mantenimiento es la Programa de mantenimiento para reguladores de velocidad de ascensores. , ya que la confiabilidad de este sistema puramente mecánico depende completamente de una inspección y lubricación periódica y profesional para garantizar que funcionará perfectamente cuando sea necesario.

Activación del sistema de exceso de velocidad: una descripción comparativa

La siguiente tabla contrasta las etapas clave del funcionamiento del sistema de seguridad contra exceso de velocidad, destacando la transición del funcionamiento normal a la intervención de emergencia.

Los amortiguadores y su papel para suavizar el final del viaje

Mientras que el limitador de velocidad controla el descenso incontrolado, los amortiguadores están diseñados para gestionar un escenario diferente, pero igualmente importante: la cabina o el contrapeso se desplaza más allá de sus límites normales en la parte inferior o superior del hueco del ascensor. Los amortiguadores actúan como amortiguadores, disipando la energía cinética de la masa en movimiento para detenerla de forma segura. Son una salvaguardia fundamental, especialmente en caso de fallo del sistema de control o de una situación en la que el vehículo, quizás con poca carga, se dirige a toda velocidad hacia su terminal de aterrizaje. La selección del tipo de buffer correcto es una parte crítica del proceso de diseño y la comprensión del diferencia entre amortiguadores de resorte y elevadores hidráulicos es fundamental para apreciar su papel en el sistema de seguridad global.

Amortiguador de primaveras: simplicidad para aplicaciones de baja velocidad

Los buffers de primavera son uno de los tipos de buffers más antiguos y sencillos. Consisten en un resorte o conjunto de resortes de alta resistencia alojados en un contenedor. Cuando la cabina del ascensor o el contrapeso aterriza sobre el amortiguador, comprime el resorte, que absorbe la energía y luego detiene la masa. La principal ventaja de los amortiguadores de resorte es su simplicidad mecánica y sus necesidades de mantenimiento relativamente bajas. Sin embargo, tienen un inconveniente importante: son propensos a rebotes. La energía almacenada en el resorte comprimido se libera, lo que hace que el automóvil rebote hacia arriba. Esto puede resultar incómodo para los pasajeros y potencialmente peligroso. En consecuencia, los amortiguadores de resorte generalmente están restringidos a ascensores con velocidades más lentas, que generalmente no exceden 1,0 metro por segundo (200 pies por minuto). Su uso es un claro indicador de la categoría de prestaciones del ascensor y de la filosofía de seguridad específica aplicada a su diseño.

Amortiguadores hidráulicos: desaceleración controlada para velocidades más altas

Para ascensores de velocidad media a alta, los amortiguadores hidráulicos (o amortiguadores de aceite) son el estándar. Estos dispositivos proporcionan una desaceleración controlada y muy superior. Un amortiguador hidráulico contiene un pistón alojado en un cilindro lleno de aceite. Cuando el carro o el contrapeso aterriza sobre el pistón amortiguador, es forzado a entrar en el cilindro. Luego, el aceite se desplaza a través de pequeños orificios o agujeros desde la parte inferior del cilindro hasta el espacio encima del pistón. La resistencia creada por el aceite que se ve obligado a superar estas restricciones genera una fuerza de amortiguación que absorbe suave y consistentemente la energía cinética, convirtiéndola en calor. La principal ventaja es la fuerza de frenado casi constante, que detiene el coche sin ningún rebote perceptible. Esto proporciona un resultado mucho más seguro y cómodo para los pasajeros. Se requieren amortiguadores hidráulicos para ascensores con velocidades superiores a 1,0 m/s. El rendimiento de estos amortiguadores es tan crítico que sus especificaciones, incluida la longitud de carrera y la capacidad de disipación de energía, se calculan meticulosamente en función de la carga y velocidad nominal del ascensor.

Características del resorte versus el amortiguador hidráulico

La siguiente tabla proporciona una comparación directa de las características fundamentales de los amortiguadores hidráulicos y de resorte, lo que ilustra por qué se prefiere este último para los sistemas de ascensores de mayor rendimiento.

Enclavamientos de puertas y dispositivos de reapertura: salvaguardando el portal

La puerta del ascensor es el punto de interacción más común entre el pasajero y el sistema y, en consecuencia, una zona crítica para la seguridad. Los incidentes que involucran puertas se encuentran entre los reportados con más frecuencia y van desde golpes menores hasta atrapamientos graves. La seguridad de los ascensores modernos aborda esto a través de un sistema de múltiples capas de enclavamientos de puertas y sofisticados dispositivos de reapertura. Estos componentes funcionan en conjunto para garantizar que la cabina esté estacionaria y nivelada con el rellano antes de que se pueda abrir la puerta del hueco, y para evitar que la cabina se mueva mientras las puertas están abiertas. Además, protegen a los pasajeros al cerrar las puertas, una característica que se ha convertido en un estándar esperado. La confiabilidad de estos sistemas es primordial y una consulta común para los técnicos que solucionan problemas está relacionada con Solución de problemas del mecanismo de bloqueo de la puerta del ascensor. , que puede variar desde desalineación hasta falla de contacto eléctrico.

La función crítica de los enclavamientos de puertas

Un enclavamiento de puerta es un dispositivo electromecánico instalado en cada puerta del hueco del ascensor (la puerta del rellano). Cumple dos funciones de seguridad principales y no negociables. En primer lugar, bloquea mecánicamente la puerta del hueco, impidiendo que se abra desde el lado del rellano cuando la cabina del ascensor no está presente en ese piso. En segundo lugar, actúa como interruptor eléctrico en el circuito de seguridad del ascensor. El circuito solo se completa, indicando al controlador que es seguro moverse, cuando el enclavamiento está en la posición bloqueada y la puerta del automóvil también está bien cerrada. Si se fuerza la apertura de una puerta del hueco del ascensor o no se cierra correctamente, el enclavamiento rompe el circuito de seguridad, dejando el ascensor inoperable. Esto evita que la cabina se aleje mientras un pasajero intenta entrar o salir, una protección fundamental contra uno de los accidentes más graves relacionados con ascensores.

Tecnología avanzada de reapertura de puertas

Mientras que los enclavamientos evitan el movimiento con las puertas abiertas, los dispositivos de reapertura protegen a los pasajeros y objetos en el camino de la puerta durante la secuencia de cierre. La tecnología aquí ha evolucionado significativamente.

• Bordes de seguridad mecánicos: Se trata de tiras tradicionales similares a goma montadas en el borde delantero de las puertas de los automóviles. Cuando la puerta que se cierra entra en contacto con un obstáculo, la presión en el borde activa un interruptor que detiene inmediatamente e invierte el movimiento de la puerta.
• Sensores ópticos de puerta (cortinas de luz): Este es un sistema más avanzado y proactivo. Consiste en un transmisor y un receptor que crean una red invisible de haces de luz infrarroja a través de la abertura de la puerta. Si alguno de estos haces es interrumpido por un pasajero u objeto mientras la puerta se está cerrando, el controlador le indica a la puerta que se detenga y vuelva a abrir. Esto proporciona una protección sin contacto, que a menudo se percibe como más sensible y fácil de usar.
• Sensores de detección de rango múltiple: Los últimos sistemas combinan tecnologías. Pueden utilizar sensores ultrasónicos o cámaras de tiempo de vuelo 3D para crear un campo de detección sofisticado dentro y alrededor de la entrada. Esto puede detectar a una persona que se acerca a la puerta desde la distancia y mantener la puerta abierta de forma preventiva, o detectar un objeto pequeño, como la correa de una mascota, que una cortina de luz estándar podría pasar desapercibida.

La integración de estos sistemas garantiza que el portal entre el edificio estacionario y el ascensor en movimiento sea una de las partes más seguras del viaje.

La evolución de los sistemas de frenado: de la fricción a la regeneración

El sistema de frenado es el caballo de batalla de la seguridad de los ascensores, responsable de detener y sujetar la cabina en cada piso y servir como principal dispositivo de parada en funcionamiento normal. Su fiabilidad es absoluta. Tradicionalmente, los frenos de los ascensores han sido dispositivos a prueba de fallos, accionados por resorte y liberados electromagnéticamente. Esto significa que cuando se corta la energía, ya sea intencionalmente o debido a un corte de energía, el freno se activa automáticamente, impidiendo que el automóvil se mueva. Sin embargo, la tecnología y la función de los frenos se han expandido mucho más allá de este principio básico, incorporando redundancia e incluso contribuyendo a la eficiencia energética. Un aspecto crítico para garantizar su confiabilidad a largo plazo implica comprender el Piezas de repuesto para sistemas de frenado de ascensores. , que incluyen elementos como pastillas de freno, solenoides y placas de armadura, todos los cuales están sujetos a desgaste.

Sistemas de frenado redundantes para ascensores de tracción modernos

En los modernos ascensores de tracción de gran altura, un solo freno ya no se considera suficiente para cumplir con los más altos estándares de seguridad. Los sistemas de frenos redundantes son ahora algo común. Se trata de dos o más sistemas de frenado independientes. El primero es el freno de servicio, que se utiliza para paradas normales. El segundo es un freno de emergencia o de seguridad, que puede ser un juego separado de pastillas de freno en el mismo tambor o disco, o un sistema completamente independiente. Estos sistemas están controlados por circuitos eléctricos separados y están diseñados de manera que el fallo de uno no impida el funcionamiento del otro. En caso de una señal del sistema de control o una condición de exceso de velocidad detectada, ambos frenos se pueden aplicar simultáneamente para obtener la máxima potencia de frenado. Esta redundancia es un principio central del diseño de seguridad moderno, que garantiza que un único punto de falla no pueda comprometer toda la función de frenado.

El surgimiento de los impulsos regenerativos

Un avance fascinante en la tecnología de ascensores es la integración del sistema de accionamiento con la función de frenado, especialmente con la llegada de los accionamientos regenerativos. En un automóvil muy cargado que se mueve hacia abajo o en un automóvil con poca carga que se mueve hacia arriba, el motor actúa como un generador y produce electricidad. Los sistemas de frenado tradicionales basados ​​en resistencias desperdician esta energía en forma de calor. Sin embargo, los motores regenerativos capturan esta energía eléctrica, la limpian y la devuelven a la red eléctrica del edificio para alimentar luces, enchufes y otros electrodomésticos. Desde una perspectiva de seguridad, esto proporciona una acción de frenado suave y altamente controlada, al mismo tiempo que ofrece importantes beneficios medioambientales y económicos. La fuerza de frenado es gestionada por el software de conducción, lo que permite un control preciso que contribuye a la comodidad de los pasajeros. Esto representa un cambio de ver los frenos como un mero componente de seguridad a verlos como una parte integrada de un sistema eficiente y de alto rendimiento. la cuestión de Cómo elegir componentes de seguridad para una nueva instalación de ascensor. Ahora debemos considerar seriamente estos sistemas regenerativos, ya que representan la vanguardia tanto en seguridad como en sostenibilidad en el transporte vertical.

El futuro es integrado e inteligente

La revolución en curso en la seguridad de los ascensores no se trata simplemente de mejorar los componentes individuales sino de entrelazarlos en una red de seguridad inteligente y consciente de sí misma. El futuro está en el mantenimiento predictivo y el monitoreo integrado del estado del sistema. Imagine sensores integrados en el limitador de velocidad que monitorean continuamente la vibración de los rodamientos y el movimiento del contrapeso, prediciendo la necesidad de servicio con meses de anticipación. Imagine operadores de puertas que analicen los perfiles de corriente del motor para detectar el aumento de la fricción en los soportes de las puertas antes de que provoque una falla. Considere los sistemas de frenos que informan automáticamente el grosor de su revestimiento, lo que genera un pedido de piezas automáticamente. Este nivel de inteligencia transforma la seguridad de una disciplina reactiva (arreglar cosas después de que se estropean) a una disciplina predictiva, que previene fallas antes de que ocurran. Este enfoque basado en datos, en el que todos los componentes de seguridad comunican su estado a un sistema de gestión central, representa la última evolución en la seguridad de los pasajeros. Garantiza que la compleja sinfonía de componentes de los dispositivos de seguridad de ascensores funcione a la perfección, no solo mediante un diseño mecánico robusto, sino también mediante una supervisión continua e inteligente, lo que convierte al ascensor del futuro en el medio de transporte más seguro jamás ideado.