曳引式電梯的安全影響因素分析

朱健琿（廣東省特種設(shè)備檢測研究院佛山檢測院，廣東　佛山　528000）

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曳引式電梯的安全影響因素分析

朱健琿
（廣東省特種設(shè)備檢測研究院佛山檢測院，廣東佛山528000）

摘要：曳引式電梯以其安全可靠、提升高度大等優(yōu)點已被廣泛應(yīng)用到各種建筑中。因此，對影響曳引式電梯安全的因素進(jìn)行分析，保證電梯的安全運(yùn)行十分重要。本文結(jié)合具體案例，分析了曳引式電梯出現(xiàn)安全問題的原因，并提出了相應(yīng)的解決措施，以期能為有關(guān)需要提供參考。

關(guān)鍵詞：曳引式電梯；原因分析；應(yīng)對措施

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑樓層不斷升高，曳引式電梯以其提升高度大的優(yōu)點逐漸在各個建筑中普遍應(yīng)用。曳引式電梯是將柔性的繩（或帶）張緊在剛性的曳引輪上，并通過繩子與輪之間的摩擦力傳遞運(yùn)動和力矩，帶動懸掛在繩端的電梯轎廂和對重上下運(yùn)動。然而，由于維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)造成電梯曳引能力發(fā)生變化、曳引繩與曳引輪不打滑等因素而影響電梯安全的運(yùn)行，對乘客的安全造成威脅。對此，本文分析了影響曳引式電梯安全的因素，并提出相應(yīng)的應(yīng)對措施，以確保電梯的安全、舒適運(yùn)行。

1 工程概況

在對產(chǎn)自某公司的機(jī)房電梯實施定期檢驗的過程中，發(fā)現(xiàn)該電梯的曳引比例是2∶1，該電梯的最大載重量是八百公斤，其升降速度為1m/s，樓層在11層～15層。依據(jù)《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則》中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行測驗，發(fā)現(xiàn)該電梯存在以下兩個問題：

1.1 對該電梯進(jìn)行曳引能力測驗時發(fā)現(xiàn)，曳引輪和曳引繩無打滑跡象，該電梯的轎廂被往上提。

1.2 對該電梯進(jìn)行轎廂滯留測驗的過程中發(fā)現(xiàn)，曳引輪和曳引繩無打滑跡象，對重被提升；若停止運(yùn)行曳引機(jī)，該電梯的的轎廂則處于自由下落狀態(tài)。

2 分析探討

2.1 分析曳引能力

因為曳引式電梯的安全性較高，且還具有較大的提升高度，所以曳引式電梯被廣泛應(yīng)用。要想曳引式電梯能夠安全運(yùn)行，就必須滿足以下公式：

歐拉公式：T1/T2＝efα

在上述公式中，較小側(cè)拉力使用T來表示；較大側(cè)拉力使用T1來表示；自然對數(shù)的底使用e來表示；α表示的是曳引繩位于曳引輪之上的包角；使用f表示曳引繩與曳引輪槽之間的當(dāng)量摩擦系數(shù)。由此可見，T1與T2之間的比值，會受到efα值的限制。若efα值越大，那么T1與T2之間的比值也就越大，即電梯曳引力也就越大。只有曳引力足夠大的時候，電梯才能夠正常運(yùn)行；若想轎廂滯留，電梯的曳引機(jī)就不能出現(xiàn)打滑跡象，因此，電梯必須滿足T1與T2之間的比值小于efα值；當(dāng)對重壓縮緩沖器或滯留時，此時，T2只表示電梯引繩的重量，那么，T1與T2之間的比值就會變大，當(dāng)T1 與T2之間的比值大于或等于efα值的時候，電梯的曳引繩會出現(xiàn)打滑跡象，此時轎廂將不會被上提。

一部電梯的曳引繩槽形狀和曳引包角形狀，在電梯設(shè)計期間就已經(jīng)確定了的，無特殊情況，不會改變；但是電梯的曳引繩材質(zhì)、軟化、繩槽與繩結(jié)合情況，會隨著該電梯的運(yùn)行狀態(tài)而做出相應(yīng)的改變。在正常情況下，電梯的曳引繩材質(zhì)是碳素鋼，曳引輪的材質(zhì)為球墨鑄鐵，在輕微潤滑的前提下，二者之間的摩擦系數(shù)μ在0.01～0.1。如果對曳引繩的維護(hù)保養(yǎng)工作不到位，那么就會導(dǎo)致曳引繩的表面出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，曳引繩的碳素鋼會轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2O3，那么曳引繩與曳引輪之間的摩擦系數(shù)μ將會增大至0.35～0.6。然而量摩擦系數(shù)f＝｛4μ［1-sin（β/2）］｝/π-β-sinβ的時候，那么摩擦系數(shù)μ與量摩擦系數(shù)f呈正比，即μ值越大，f值也就越大，則efα的值也會越大。

2.2 原因分析

電梯的曳引機(jī)型號為MX10型，該型號的電梯曳引輪直徑為400mm，材質(zhì)是QT60-2球墨鑄鐵，該曳引機(jī)的曳引包角α為平角（180°），曳引繩槽為V型，其帶切口β為105°，曳引繩為電梯公司所配置的NAT8×19S＋FC-1570-φ8無油干性鋼絲繩。該電梯的曳引繩和曳引輪配合使用，其曳引性能良好，既能夠滿足歐拉公式，也能夠滿足曳引能力方面的要求。

在曳引機(jī)運(yùn)行的時候，曳引輪和曳引繩之間處于相對運(yùn)動狀態(tài)，因此二者之間存在有相對摩擦。若曳引機(jī)在缺乏潤滑油的情況下工作，那么曳引輪和曳引繩的表面就極易產(chǎn)生熱量，曳引繩受熱變大，從而導(dǎo)致曳引繩發(fā)生磨損，再加上井道中的空氣較為潮濕，因此曳引繩極易發(fā)生銹蝕（如圖1所示）。曳引繩發(fā)生銹蝕后，其表面會變粗糙，從而會增大曳引輪和曳引繩之間的摩擦系數(shù)μ值，可增至0.35～0.6。然而f值與μ值是呈正比關(guān)系的，因此f值也會隨之變大。當(dāng)一部電梯在其它條件不變的情況下，若量摩擦系數(shù)增大，那么自然對數(shù)的值也會隨之增大，在這種情況下，該電梯可能會出現(xiàn)以下三種置留現(xiàn)象。

①當(dāng)對重壓緩沖器時，電梯的T2約等于122kg，T1約等于815kg，T1/T2的值等于6.7，然而efα值等于21.2，即T1/T2

②當(dāng)轎廂壓緩沖器時，電梯的T2值約等于122kg，T1值約等于1175kg，那么T1/T2的值等于9.6，而efα等于21.2，即T1/T2

③當(dāng)轎廂滯留于中部時，電梯的T1值約等于73kg，T2值約等于1248kg，那么T1/T2值等于17.1，而efα等于21.2，即T1/T2

依據(jù)上述計算分析可知，不管電梯轎廂（對重）壓緩沖器，還是電梯的轎廂處于滯留運(yùn)行狀態(tài)，該電梯的T1/T2值都會小于efα值，即會照成電梯曳引輪和曳引繩不打滑，電梯的轎廂（或?qū)χ兀惶崞稹?/p>

由于干性曳引在缺少潤滑的情況下極易出現(xiàn)銹蝕，因此，電梯維護(hù)人員必須對其進(jìn)行定期保養(yǎng)、清洗，將其表面的銹蝕物清除。根據(jù)調(diào)查和勘查發(fā)現(xiàn)，該電梯已經(jīng)投入使用2～3年，卻從為對其曳引繩實施過保養(yǎng)和清洗。該電梯所配備的《電梯維護(hù)手冊》中，并無曳引繩保養(yǎng)、維護(hù)的相關(guān)說明，如果使用照常規(guī)方式對該電梯進(jìn)行保養(yǎng)、維護(hù)。那么就極易發(fā)生上述安全問題。

2.3 對電梯安全運(yùn)行的影響

當(dāng)轎廂（或?qū)χ兀壕彌_器或者轎廂滯留時，如果電梯的曳引輪和曳引繩無打滑跡象，那么將會產(chǎn)生非常嚴(yán)重的危害：

①如果電梯的轎廂在運(yùn)行狀態(tài)下發(fā)生滯留，那么對重將會被曳引機(jī)提起，從而導(dǎo)致撞擊樓板、沖頂事故的發(fā)生，與此同時，還會導(dǎo)致轎廂側(cè)曳引繩脫槽、松懈；若曳引機(jī)斷電，那么電梯的轎廂會在自重的作用下，進(jìn)行自由下落，轎廂被上提沖頂?shù)臅r候，會導(dǎo)致電梯轎廂內(nèi)的乘客受傷。

②如果對重在電梯運(yùn)行的過程中發(fā)生滯留，那么電梯的轎廂將會被提起，與此同時曳引繩會脫槽、松懈，使得導(dǎo)致曳引機(jī)因失電而停止工作，導(dǎo)致轎廂自由落下落，使得轎廂內(nèi)的乘客受傷。

③如果是無機(jī)房式電梯，可能會造成更嚴(yán)重的事故。

2.4 應(yīng)對措施

①由于我國的地域遼闊、氣候差異較大，因此各個地區(qū)需要參照自身的地域環(huán)境，對電梯進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計和配置，再依據(jù)GB/T10058－2009《電梯技術(shù)條件》中的相關(guān)會頂進(jìn)行調(diào)整，才能有效的提高電梯使用的安全性，譬如，沿海地區(qū)比較適合使用無油干性類型的電梯曳引繩。

②電梯的使用壽命、安全運(yùn)行，與電梯的日常維護(hù)和保養(yǎng)工作有著密切的相關(guān)性。該電梯曳引機(jī)的曳引繩就受到銹蝕，因此電梯維護(hù)人員需要定期對其進(jìn)行清洗、保養(yǎng)；除此之外，電梯生產(chǎn)商應(yīng)該在配置的《電梯維護(hù)手冊》中羅列詳細(xì)的維護(hù)保養(yǎng)說明；將強(qiáng)隊電梯維保單位的管理，提高維保人員的責(zé)任心，提高電梯的日常維護(hù)、保養(yǎng)工作質(zhì)量。

結(jié)語

總而言之，電梯能否安全運(yùn)行，這關(guān)系到電梯乘客的生命安全，為了預(yù)防和解決電梯安全問題，電梯維修人員必須定期對電梯進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)，消除電梯故障隱患，使乘客的生命安全得到保障，除了定期維護(hù)之外，在電梯裝置之前，需要對電梯進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計和配置，提高電梯在投入使用后的運(yùn)行安全性，降低電梯安全事故的發(fā)生率。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類號：TU857

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