電梯安全鉗動作受力分析及失效探究

朱彬彬，周昊

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院揚州分院，江蘇 揚州 225000）

電梯安全鉗動作受力分析及失效探究

朱彬彬，周昊

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院揚州分院，江蘇 揚州 225000）

電梯作為高層建筑的基本工具，其可為生產(chǎn)生活帶來巨大便利，同時，也存在安全隱患，威脅生命安全。而電梯安全運行可規(guī)避安全事故的出現(xiàn)，其安全鉗關(guān)乎著電梯運行，它是安全系統(tǒng)的關(guān)鍵裝置。一旦安全鉗失效，將無法發(fā)揮保護作用，影響電梯運行。本文首先介紹安全鉗主要工作原理，然后剖析動作受力，最后探討失效問題。

電梯安全鉗；動作受力；分析；失效探究

目前，電梯得到了大面積應(yīng)用，電梯事故也不斷涌現(xiàn)，社會各界開始討論電梯安全性，探索可靠性問題。眾所周知，電梯屬于載人工具，我們應(yīng)將安全性放在首要位置。其中安全鉗關(guān)乎著電梯的使用安全，它可在超速及失控狀態(tài)下發(fā)揮保護功效。

1　安全鉗的主要工作原理

電梯安全鉗與電梯安全緊密相關(guān)，其本質(zhì)為保護裝置。其依據(jù)制停減速度劃分成瞬時式與漸進式這兩種類型，其中前者一般應(yīng)用在速度小于等于0.63 m/s的電梯，而后者主要應(yīng)用在速度超過0.63 m/s的電梯。若依據(jù)制動元件結(jié)構(gòu)能夠劃分成滾動、楔塊與偏心綸型。其基本構(gòu)成為限速器和安全鉗等，具體如圖1。主要工作原理是在具體運行過程，一旦安生意外，不管是驟然下降，還是電梯下行速度偏大，限速器卡緊裝置可讓限速論立即停止轉(zhuǎn)動，經(jīng)由摩擦力作用牽引安全鉗動作，致使電梯轎廂保持下行狀態(tài)，而安全鉗鉗塊保持向上運動，使得鉗塊提起，同時和導(dǎo)軌并緊，因摩擦力作用，馬上制停轎廂，以此來防范下墜事故的出現(xiàn)。

2　動作受力剖析

（1）安全鉗。在具體運作環(huán)節(jié)，率先碰觸的電器機構(gòu)有效切斷電梯內(nèi)部的安全回路，達到制停功效，在此環(huán)節(jié)，由于意外等引發(fā)失控問題，進而出現(xiàn)驟然下降或?qū)?yīng)的下行速度大于限速器要求的限額，此時，限速器便可能卡緊機構(gòu)，不會讓限速輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動，待限速繩經(jīng)由摩擦力作用發(fā)生安全鉗動作時，一旦制動器不能有效制停電梯，即轎廂下行速度不能有效控制時，使得安全鉗鉗塊面向轎廂產(chǎn)生向上運動，經(jīng)由鉗塊提起，和導(dǎo)軌牢牢并緊，提升摩擦力，讓電梯轎廂立即制停，以免因轎廂下降導(dǎo)致安全事故。

（2）預(yù)緊力。此處的預(yù)緊力是與電梯導(dǎo)軌螺栓密切相連的作用力。眾所周知，電梯導(dǎo)軌系統(tǒng)包含多個構(gòu)成要素，相對復(fù)雜，大體上由導(dǎo)軌構(gòu)成，借助螺旋方式使其不斷連接擴大。待電梯導(dǎo)軌長度變換至特定長度后，則導(dǎo)軌頭部和臺階將出現(xiàn)摩擦，由此可知，應(yīng)嚴格管控導(dǎo)軌長度，使其不超過0.05 mm。一旦超出規(guī)定范圍，要求利用修光將其延長到150 mm。待兩根導(dǎo)軌連接部位出現(xiàn)錯誤時，將出現(xiàn)位移，使得電梯安全鉗發(fā)生失誤。對螺栓而言，在拉伸方向存在預(yù)緊力，它能夠提升導(dǎo)軌連接部位的穩(wěn)定性，防范位移問題的出現(xiàn)，待螺栓極限預(yù)緊力出現(xiàn)摩擦力和導(dǎo)軌連接部位作用力綜合比較時便研究位移現(xiàn)象。若導(dǎo)軌摩擦力超過連接部位的受力時，則不可能出現(xiàn)位移，相反若低于便出現(xiàn)位移。由此可知，應(yīng)借助螺栓極限預(yù)緊力提升來維持安全鉗的穩(wěn)步運行。

圖1　安全鉗的主要組成

（3）安全鉗鉗塊。因條件的不同，安全鉗鉗塊的實際受力也各不相同。若安全鉗夾緊轎廂，此時，對鉗塊而言，具體包含下述六種力，分別為摩擦力、導(dǎo)軌摩擦、正壓力、導(dǎo)軌正壓力、限速繩產(chǎn)生的摩擦和鉗塊自身重力。上述作用產(chǎn)生的影響不完全相同，對應(yīng)效果也不同。由此可知，對電梯而言，在實際運行環(huán)節(jié)如果出現(xiàn)問題，將會使鉗塊受力發(fā)生改變，由于外力的作用，復(fù)雜性有所增加，若作用力不對安全鉗產(chǎn)生任何影響，則鉗塊、轎廂和導(dǎo)軌便不涌現(xiàn)接觸問題，對應(yīng)作用力相同，當安全鉗和導(dǎo)軌發(fā)生摩擦?xí)r，整體合力便會產(chǎn)生一定的影響，且摩擦力呈現(xiàn)出動態(tài)性，一般隨環(huán)境變化發(fā)生某種改變。

3　失效研究（1）異物侵蝕及對策。在電梯的基本運行過程可能會出現(xiàn)異物侵蝕問題，特別是在用戶裝修過程，極有可能將石子等異物滑至電梯井道，運動至安全鉗，出現(xiàn)堵塞問題，使得安全鉗楔塊無法有效夾持導(dǎo)軌，進而發(fā)生轎廂不斷下滑問題。針對該問題，我們應(yīng)借助電梯安全鉗拆卸完成維護保養(yǎng)，全面清除鉗口異物。

（2）聯(lián)動試驗失效及對策。對電梯而言，進行轎廂空載檢驗時，借助短接限速器核驗和安全鉗對應(yīng)電氣開關(guān)核對，提升安全鉗的探索水平，在檢修工作中經(jīng)由電梯的向下運動，通過人力作用限速器，讓轎廂平穩(wěn)制停環(huán)節(jié)發(fā)生安全鉗不能正常運行的問題，但限速器開關(guān)開展復(fù)位后試驗操作時便能夠穩(wěn)步運行。針對該問題，我們應(yīng)做好安全開關(guān)位置核驗工作，經(jīng)由調(diào)整，使得拉桿提位位置發(fā)生改變。

（3）摩擦塊硬度和導(dǎo)軌表面硬度之間的匹配問題及對策。剛安裝電梯，應(yīng)讓其安全鉗對應(yīng)的摩擦快硬度和導(dǎo)軌表面硬度保持一致，使對應(yīng)的摩擦系數(shù)滿足標準，其中摩擦塊硬度應(yīng)小于導(dǎo)軌硬度，以此來延長使用壽命。針對該問題，在現(xiàn)場檢驗環(huán)節(jié)，我們應(yīng)面向硬度實施多點測量，有效掌控軌道硬度，明確摩擦塊的實際硬度。

（4）位置偏差及對策。限速器鋼繩出現(xiàn)位置偏差后，使得夾繩鉗緊緊夾拽限速器鋼繩，導(dǎo)致電梯安全鉗出現(xiàn)失效。針對該問題，我們應(yīng)適當變更鋼絲繩的空間位置，使其處在恰當位置，利用限速器位置變更使得鋼繩和夾繩鉗出現(xiàn)改變。若電梯夾繩鉗不滿足限速器輪槽的實際位置，可借助調(diào)整變更，使其處于恰當位置。

（5）間隙過大及對策。若電梯安全鉗內(nèi)部間隙偏大，將引發(fā)安全隱患，使得安全鉗內(nèi)部的提拉機構(gòu)運動至極限位置不能和導(dǎo)軌工作面有效接觸，引發(fā)失效問題。針對該問題，應(yīng)結(jié)合實際標準，讓安全鉗間隙保持均勻，進而維護電梯的穩(wěn)步運行。

4　結(jié)語

電梯屬于載人工具，我們應(yīng)全面提升實際運行安全。因此，在具體的安裝和監(jiān)測工作中，要求工作人員應(yīng)明確電梯安全鉗的基本作用和現(xiàn)實意義，重視受力分析，強化失效探究。經(jīng)由系統(tǒng)剖析和全面探索，讓電梯安全鉗穩(wěn)步運行，最大限度地規(guī)避安全事件的出現(xiàn)。

[1] 王松華，王皓.電梯安全鉗動作受力分析及失效探究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)（中旬刊），2015,(11):74~75.

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TU857

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1671-0711（2016）09（上）-0045-02