電梯曳引輪連接套筒斷裂事故分析

湯志烽

（廣東省特種設(shè)備檢測(cè)研究院中山檢測(cè)院，廣東 中山 528403）

電梯曳引輪連接套筒斷裂事故分析

湯志烽

（廣東省特種設(shè)備檢測(cè)研究院中山檢測(cè)院，廣東 中山 528403）

中山市某工廠一臺(tái)載貨電梯在從一樓升到四樓的過(guò)程中，曳引輪套筒突然斷裂，電梯被緊急制停在一樓與二樓之間。為防止類(lèi)似事故再次發(fā)生，運(yùn)用材料斷裂力學(xué)理論，通過(guò)對(duì)該曳引輪套筒的斷裂形式、材料成分和制造工藝進(jìn)行深入分析，得出斷裂事故發(fā)生的根本原因。提出合理可行的改進(jìn)方法和防范措施，用以指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)和使用過(guò)程中的檢驗(yàn)檢測(cè)，切實(shí)提高曳引輪套筒的可靠性。

曳引輪套筒；脆性斷裂；鑄造缺陷；預(yù)防措施

1 事故概況

2015年8月10日12點(diǎn)半左右，中山市某工廠電梯發(fā)生困人事件。電梯從一樓啟動(dòng)，準(zhǔn)備到四樓，在上升過(guò)程中突然發(fā)生頓挫，轎廂下滑并停在靠近一樓與二樓之間。勘驗(yàn)事故現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，事故電梯為曳引式貨梯，額定載重2000kg，運(yùn)行速度0.5m/s，5層5站，交流雙速電梯，2010年8月30日首次檢驗(yàn)，事故時(shí)轎廂內(nèi)有九名工人。事故中破壞的是曳引輪的連接套筒，其法蘭盤(pán)的筋肋發(fā)生脆性斷裂，套筒的法蘭盤(pán)與曳引輪連接完好，但與套筒筒身完全脫離，曳引輪與套筒法蘭盤(pán)掛在套筒筒身，并已經(jīng)偏離原位與渦輪軸發(fā)生磨刮，如圖1、2所示。

圖1 正常的連接位

圖2 事故現(xiàn)場(chǎng)斷開(kāi)位置

2 原因分析

通常情況下曳引輪要承受轎廂、載重量、對(duì)重等裝置的全部動(dòng)靜載荷，因此對(duì)制造材料要求強(qiáng)度大、韌性好、耐沖擊，在實(shí)際生產(chǎn)中多用QT600球墨鑄鐵。而曳引輪的構(gòu)造型式一般由兩部分構(gòu)成，中間為輪套筒(鼓)，外面制成輪圈式繩槽切削在輪圈上，外輪圈與內(nèi)輪筒套裝，并用鉸制螺栓連結(jié)在一起成為一個(gè)曳引輪整體，其曳引輪的軸就是減速器內(nèi)的蝸輪軸。

該事故電梯曳引輪的材質(zhì)是球墨鑄鐵，從斷開(kāi)的地方發(fā)現(xiàn)，斷口有新有舊，有許多小空洞，說(shuō)明該鑄件的工藝較差，存在大量的氣孔缺陷。從其外構(gòu)造來(lái)看，套筒與法蘭盤(pán)的連接部位過(guò)小，負(fù)載承受有限，很容易發(fā)生斷裂，屬于設(shè)計(jì)不合理的地方。經(jīng)實(shí)際了解，這種現(xiàn)象不是孤立的，其他用戶(hù)也有發(fā)生連接套筒失效的現(xiàn)象，且為同一生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，該廠同批產(chǎn)品都出現(xiàn)圖3情況，因此側(cè)面驗(yàn)證了該連接套筒存在鑄造缺陷。

圖3

同時(shí)，事故電梯為雙速電梯，長(zhǎng)時(shí)間滿(mǎn)載作業(yè)，使用頻率很高且經(jīng)常出現(xiàn)違規(guī)使用。由于電梯起步和停站時(shí)換速振動(dòng)對(duì)曳引輪沖擊載荷大，也會(huì)導(dǎo)致連接套筒斷裂，縮短正常使用壽命。

3 改進(jìn)方法

針對(duì)此事故電梯的主機(jī)制造廠生產(chǎn)的相同形式的電梯主機(jī)進(jìn)行普查，安排專(zhuān)項(xiàng)的檢驗(yàn)，并要求該廠優(yōu)化設(shè)計(jì)，增加套筒與法蘭盤(pán)的有效連接面積，對(duì)并生產(chǎn)線工藝做好質(zhì)檢，采用性能優(yōu)良的球墨鑄鐵制造曳引輪及其配件，降低材料對(duì)鑄件力學(xué)性能及加工性能的不利影響程度，從本質(zhì)上提高產(chǎn)品質(zhì)量，并嚴(yán)格把控，使不合格及隱患產(chǎn)品絕不流向市場(chǎng)，并對(duì)可能產(chǎn)生安全隱患的同批產(chǎn)品進(jìn)行置換。

4 安全預(yù)防

從電梯方面來(lái)講，根據(jù)《電梯制造與安裝安全規(guī)范》GB7588-2003規(guī)定：曳引驅(qū)動(dòng)電梯上應(yīng)裝設(shè)轎廂上行超速保護(hù)裝置，并對(duì)其技術(shù)條件作了相應(yīng)的規(guī)范。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定轎廂上行超速保護(hù)裝置減速元件可以作用于轎廂、對(duì)重、鋼絲繩系統(tǒng)或曳引輪。此事故電梯采用的是作用于鋼絲繩系統(tǒng)的轎廂上行超速保護(hù)裝置夾繩器。這是一種以限速器作為速度監(jiān)控部件，以?shī)A繩器作為減速元件的保護(hù)系統(tǒng)，在電梯上行超速時(shí)限速器帶動(dòng)夾繩器動(dòng)作，夾住鋼絲繩實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，安裝簡(jiǎn)單，不影響井道在電梯設(shè)計(jì)，實(shí)際應(yīng)用廣泛。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查，正是由于該電梯的夾繩器發(fā)生動(dòng)作，才成功制停轎廂，避免因轎廂墜落而導(dǎo)致發(fā)生的安全事故。

從電梯使用管理方面，首先要嚴(yán)格制定、落 實(shí)電梯安全使用管理規(guī)定，對(duì)于貨梯嚴(yán)禁載人、超載，并在轎廂內(nèi)外加貼文字提醒。對(duì)于使用頻率高，載荷大的貨梯，除了按規(guī)定必須配置外，選擇加裝電梯行超速保護(hù)裝置，雖然會(huì)導(dǎo)致成本增加，但可以增加電梯安全性能，避免若發(fā)生事故后造成更大的損失。

從檢驗(yàn)檢測(cè)方面，負(fù)責(zé)電梯維保的單位在日常維護(hù)時(shí)，留意曳引輪連接部分的查驗(yàn)，做好保維修記錄。負(fù)責(zé)電梯的檢測(cè)機(jī)構(gòu)在定期檢驗(yàn)時(shí)，要應(yīng)仔細(xì)審查相關(guān)維保維修記錄，監(jiān)督使用單位落實(shí)主體責(zé)任，同時(shí)要求電梯制造廠家進(jìn)行同批類(lèi)產(chǎn)品的跟蹤使用調(diào)查，若發(fā)現(xiàn)隱患，立即更換。

5 結(jié)語(yǔ)

雖然此次事故并未造成人員傷亡，但無(wú)論是對(duì)設(shè)備的使用者及維護(hù)保養(yǎng)單位，還是檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)都敲響了警鐘。在平時(shí)檢驗(yàn)檢測(cè)中，并未對(duì)曳引輪連接套筒進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)檢查，但其可能因?yàn)椴牧媳旧?、制造工藝、使用環(huán)境等各方面原因產(chǎn)生損壞從而引發(fā)安全事故，因此應(yīng)努力做到防患于未然。

[1]GB/T9439-2009.灰鑄鐵件.

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[4]王海濤，張毅.石墨的存在形態(tài)對(duì)鑄鐵性能的影響[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2006,2.

[5]楊永錄，張緒國(guó) ，宋巖，李朝峰，牟 軍.灰鑄鐵組織中不良石墨形態(tài)的金相[J]. 熱處理/鍛壓/鑄造，2012.

TU857

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1671-0711（2017）01（下）-0054-02