電梯安全性受曳引能力過(guò)大影響探討

張承學(xué)

摘 要：采取有效措施治理曳引能力過(guò)大的問(wèn)題有利于提高電梯的安全性。結(jié)合實(shí)際案例，分析了因后期保養(yǎng)不利，進(jìn)而因電梯曳引能力變化而引發(fā)電梯安全運(yùn)行問(wèn)題。根據(jù)實(shí)際情況，說(shuō)明了曳引能力過(guò)大產(chǎn)生的原因和可能會(huì)造成的危害，并給出了相應(yīng)的解決方法和保障電梯安全性的建議。

關(guān)鍵詞：曳引能力；撞頂；電梯；轎廂

中圖分類(lèi)號(hào)：TU857 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.13.080

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)和建筑技術(shù)的成熟，電梯在建筑中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，曳引式驅(qū)動(dòng)電梯在現(xiàn)代社會(huì)十分常見(jiàn)。但因沒(méi)有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙?duì)電梯進(jìn)行維修保養(yǎng)，導(dǎo)致電梯的安全性下降，對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了威脅。因此，如何解決電梯的安全問(wèn)題成為了工作人員需要解決的問(wèn)題。下面就此進(jìn)行討論和分析。

1 實(shí)際案例

2013-01—12的電梯定期檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，某電梯制造公司生產(chǎn)的型號(hào)為KONEMiniSpace的電梯存在以下問(wèn)題：重壓在緩沖器上、曳引機(jī)按電梯上行方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，曳引繩與曳引輪不打滑，空載轎廂被提升；曳引繩與曳引輪不打滑，對(duì)重被提起，當(dāng)曳引機(jī)停止后，轎廂（對(duì)重）呈自由落體狀態(tài)下墜。

2 分析探討

2.1 曳引能力分析

曳引式電梯具有安全、可靠、提升高度大等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種電梯中。曳引式電梯的安全運(yùn)行必須滿足歐拉公式：

T1/T2=efα. （1）

式（1）中：T1為較大側(cè)的拉力；T2為較小側(cè)的拉力；e為自然對(duì)數(shù)的底；α為曳引繩在曳引輪上的包角；f為曳引繩在曳引輪槽中的當(dāng)量摩擦系數(shù)。由此可見(jiàn)，efα值限制了T1/T2的比值。efα值大則表明T1/T2的比值大或（T1-T2）允許值大，即電梯的曳引能力大。一部電梯在正常工作運(yùn)行中，應(yīng)有足夠的曳引能力（不打滑），但當(dāng)對(duì)重（或轎廂）滯留時(shí)，又要求曳引機(jī)打滑，轎廂（對(duì)重）不能被提升。因此，正常工作時(shí)必須滿足：

T1/T2

當(dāng)對(duì)重（或轎廂）壓縮緩沖器或滯留時(shí)，由于T2只是曳引繩的重量，所以，T1/T2的比值會(huì)增大，又必須滿足T1/T2≥efα，即曳引繩打滑、轎廂（對(duì)重）不能被提升。

體現(xiàn)1部電梯曳引能力的efα值主要由曳引包角α、曳引繩槽形狀、曳引繩和繩槽的材質(zhì)、曳引繩與繩槽的結(jié)合、潤(rùn)滑等情況決定。對(duì)于曳引包角α和曳引繩槽的形狀，在設(shè)計(jì)制造時(shí)就已確定，一般不發(fā)生變化，但曳引繩的材質(zhì)、繩與繩槽結(jié)合、潤(rùn)滑情況會(huì)因電梯工作狀態(tài)的不同而變化。比如，正常工況下，材質(zhì)為碳素鋼的曳引繩與材質(zhì)為球墨鑄鐵的曳引輪在輕微潤(rùn)滑時(shí)的摩擦系數(shù)μ值為0.01～0.1.當(dāng)曳引繩維護(hù)保養(yǎng)不慎，表面發(fā)生銹蝕時(shí)，材質(zhì)由碳素鋼變成Fe2O3，其摩擦系數(shù)μ值會(huì)增大數(shù)倍（相關(guān)資料表明，當(dāng)鋼絲繩表面附著大量Fe2O3化合物時(shí)，與球墨鑄鐵的摩擦系數(shù)μ值可達(dá)到0.35～0.6）。而當(dāng)量摩擦系數(shù)f={4μ[1-sin（β/2）]}/π-β-sinβ時(shí)，與摩擦系數(shù)μ成正比，μ值增大時(shí)，相應(yīng)的f值會(huì)增大，自然對(duì)數(shù)efα值也會(huì)增大。

2.2 原因分析

KONEMiniSpace電梯采用MX10型曳引機(jī)，曳引輪徑為400 mm，材質(zhì)為QT60-2球墨鑄鐵，曳引包角α=180°，繩槽為V型帶切口β=105°，使用電梯公司配置的NAT8×19S+FC-1570-φ8無(wú)油干性鋼絲繩。該曳引繩與材質(zhì)為QT60-2球墨鑄鐵曳引輪相匹配，具有良好的曳引性能，可滿足歐拉公式T1/T2= efα和曳引能力的要求。

但由于曳引機(jī)工作時(shí)繩與輪之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)摩擦，且干性曳引繩缺少潤(rùn)滑油，在沒(méi)有潤(rùn)滑和油模保護(hù)的情況下，表面容易發(fā)熱和磨損。受發(fā)熱和磨損影響的曳引繩在井道中潮濕空氣的作用下銹蝕生成Fe2O3（如圖1所示），導(dǎo)致曳引繩表面變粗糙，其與曳引輪的摩擦變成干摩擦，摩擦系數(shù)μ值增大（0.35～0.6），隨之摩擦系數(shù)f也增大。當(dāng)一部電梯在其他條件不變時(shí)，如果f增大，則自然對(duì)數(shù)efα值也會(huì)相應(yīng)增大。在此情況下，對(duì)該電梯（載重量800 kg、13層、井道高度42 m、無(wú)補(bǔ)償鏈）的3種滯留工況進(jìn)行計(jì)算和分析。

當(dāng)對(duì)重壓緩沖器時(shí)，其T2≈122 kg、T1≈815 kg，T1/T2=6.7

由上述分析可知，無(wú)論是對(duì)重（轎廂）壓緩沖器，還是轎廂滯留工況，該電梯均會(huì)出現(xiàn)T1/T2

鑒于干性曳引繩缺少潤(rùn)滑、表面易銹蝕，需要定期對(duì)其進(jìn)行清洗和保養(yǎng)，清除表面銹蝕物。然而，根據(jù)勘查和調(diào)查結(jié)果，投入使用2～3年電梯的曳引繩并沒(méi)有進(jìn)行清洗和保養(yǎng)，且該電梯的《電梯維護(hù)手冊(cè)》對(duì)曳引繩的維護(hù)和保養(yǎng)也無(wú)任何說(shuō)明。如果按照常規(guī)方式進(jìn)行維護(hù)，則會(huì)引發(fā)上述安全問(wèn)題和埋下安全隱患。

2.3 電梯安全運(yùn)行的影響因素

當(dāng)對(duì)重（或轎廂）壓緩沖器或轎廂滯留時(shí)，如果曳引繩與曳引輪不打滑，可引發(fā)以下問(wèn)題：①如果轎廂在運(yùn)行中滯留，則曳引機(jī)會(huì)將對(duì)重提起，造成沖頂、撞擊樓板事故，同時(shí)，還可造成轎廂側(cè)曳引繩松懈、脫槽。當(dāng)曳引機(jī)失電后，對(duì)重在自重的作用下呈自由落體狀態(tài)下墜，轎廂被拉起引發(fā)轎廂向上躍跳沖頂，進(jìn)而造成乘客受傷。②如果對(duì)重在運(yùn)行中滯留，則轎廂會(huì)被提起，進(jìn)而造成曳引繩松懈、脫槽，曳引機(jī)失電后轎廂成自由落體狀態(tài)下墜，引發(fā)安全鉗動(dòng)作，最終導(dǎo)致乘客受傷。③對(duì)于無(wú)機(jī)房電梯，可能造成對(duì)重（或轎廂）脫軌或撞擊曳引機(jī)事故。

2.4 應(yīng)對(duì)措施

應(yīng)對(duì)措施分為以下2方面：①我國(guó)幅員遼闊、地理氣候千差萬(wàn)別，一種型號(hào)的電梯在某一個(gè)地區(qū)使用時(shí)，其各項(xiàng)性能可能非常優(yōu)越，但在另一個(gè)地區(qū)使用時(shí)可能就會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，無(wú)油干性曳引繩在沿海地區(qū)就會(huì)出現(xiàn)上述安全問(wèn)題。因此，對(duì)于電梯的設(shè)計(jì)和配置，制造商應(yīng)根據(jù)各地區(qū)的地理氣候和環(huán)境條件開(kāi)展相應(yīng)的安全評(píng)估，并按照《電梯技術(shù)條件》（GB/T 10058—2009）中的規(guī)定合理調(diào)整。②電梯的運(yùn)行安全和使用壽命與維保質(zhì)量密切相關(guān)。該類(lèi)電梯的曳引繩易銹蝕，需要經(jīng)常清洗和維護(hù)保養(yǎng)，電梯制造商在《電梯維護(hù)手冊(cè)》中應(yīng)附有詳細(xì)說(shuō)明；維保單位應(yīng)加強(qiáng)管理，強(qiáng)化維保人員的工作責(zé)任心，按規(guī)定保質(zhì)、保量地做好日常維保工作；使用單位應(yīng)選擇電梯制造商授權(quán)的維保單位。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)電梯進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和配置對(duì)電梯安全有重要的意義。相關(guān)工作人員對(duì)電梯進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)時(shí)，要及時(shí)發(fā)現(xiàn)電梯中存在的安全問(wèn)題，嚴(yán)謹(jǐn)分析電梯的缺陷情況和危害性，并報(bào)至相關(guān)的監(jiān)督管理部門(mén)，對(duì)電梯進(jìn)行分析和評(píng)估，從而采取有效的解決措施，保證電梯處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

[1]馮文森.電梯的曳引條件影響因素探討[J].科技與企業(yè)，2011（07）.

〔編輯：張思楠〕

Abstract： To take effective measures to control the problem of excessive traction capacity will help improve the safety of the elevator. Combined with the actual case， the paper analyzes the post-maintenance due to unfavorable changes in traction capacity further because of the elevator and elevator safety caused by operational problems. According to the actual situation， it explains why and hazards that may be caused by excessive traction capacity generated， and the corresponding solutions and recommendations to protect the safety of the elevator.

Key words： traction capacity； hit the top； lift； car