常見(jiàn)電梯故障的設(shè)計(jì)分析與探討

摘?要：電梯安全日益受到大家的重視，本文通過(guò)分析一起電梯安全鉗-限速器聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)中傳動(dòng)連接鍵丟失導(dǎo)致的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)失效的案例，探討分析此種設(shè)計(jì)中可以改進(jìn)的方面。并從檢驗(yàn)的角度深入探討設(shè)計(jì)中關(guān)于材料替換，極限設(shè)計(jì)，安全裝置靈敏度選擇方面存在的一些缺點(diǎn)進(jìn)行探討，并給出建議。希望能夠通過(guò)探討，更好的解決潛在的可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞：電梯;檢驗(yàn);探討;設(shè)計(jì);建議

1?電梯安全鉗-限速器聯(lián)動(dòng)失效的案例

1.1?設(shè)備存在的主要缺陷描述

進(jìn)行安全鉗-限速器聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，人為動(dòng)作限速器棘爪，模擬超速狀態(tài)下的限速器動(dòng)作狀態(tài)，超速開(kāi)關(guān)首先動(dòng)作，短接此開(kāi)關(guān)后，轎廂繼續(xù)下行，未見(jiàn)安全鉗開(kāi)關(guān)動(dòng)作，控制柜主板安全回路指示燈仍亮。緊接著限速繩在繩槽上滑移，電梯未有效制停。

1.2?原因分析

安全鉗開(kāi)關(guān)未動(dòng)作可能性分析：（1）安全鉗開(kāi)關(guān)自身?yè)p壞;（2）安全鉗開(kāi)關(guān)動(dòng)作機(jī)構(gòu)未能有效動(dòng)作。

轎頂檢查安全鉗開(kāi)關(guān)自身有效性：人為動(dòng)作安全鉗開(kāi)關(guān)，電梯主板安全回路顯示不通，開(kāi)關(guān)有效。查看安全鉗動(dòng)作機(jī)構(gòu)與安全鉗開(kāi)關(guān)距離，發(fā)現(xiàn)其動(dòng)作距離過(guò)遠(yuǎn)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不能有效動(dòng)作到開(kāi)關(guān)。調(diào)整安全鉗開(kāi)關(guān)與之距離，使其能夠有效動(dòng)作。

安全鉗未有效制?？赡苄苑治觯海?）安全鉗結(jié)構(gòu)卡阻不動(dòng)作;（2）安全鉗與導(dǎo)軌之間間隙不一，安全鉗動(dòng)作后，只有單邊鉗口接觸到導(dǎo)軌，導(dǎo)致安全鉗夾緊力不足，電梯未能有效制停;（3）壓緊限速繩的壓塊磨損。限速器動(dòng)作后，壓塊未能壓緊限速器鋼絲繩，導(dǎo)致限速繩在限速輪槽上的摩擦力不足，不能有效提拉安全鉗使其動(dòng)作;（4）限速器-安全鉗聯(lián)動(dòng)其他位置的機(jī)構(gòu)連接出現(xiàn)問(wèn)題。

檢查限速器壓塊，未見(jiàn)其自身存在明顯磨損，壓緊后與限速器鋼絲繩之間也未見(jiàn)明顯間隙，排除原因3。進(jìn)入底坑檢查導(dǎo)軌與安全鉗之間的安裝間隙，符合制造廠家規(guī)定值。提拉安全鉗，檢查安全鉗動(dòng)作后情況，兩組安全鉗中靠近限速繩側(cè)安全鉗動(dòng)作后，與導(dǎo)軌之間目測(cè)無(wú)間隙接觸，另一側(cè)則無(wú)動(dòng)作，與導(dǎo)軌之間間隙無(wú)變化。如下圖，檢查傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)連接處轉(zhuǎn)軸空轉(zhuǎn)，用于壓緊平鍵的螺栓松動(dòng)，連接的平鍵丟失。初步判斷是用于連接安全鉗動(dòng)作機(jī)構(gòu)的平鍵丟失導(dǎo)致機(jī)構(gòu)傳遞失效，一側(cè)安全鉗未能有效動(dòng)作。從轎頂上找到掉落的平鍵，裝入鍵槽后，鎖緊螺栓，人為提拉安全鉗，兩側(cè)安全鉗均動(dòng)作。

重新進(jìn)行限速器安全鉗聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)，安全鉗開(kāi)關(guān)有效動(dòng)作，轎廂有效制停。

1.3?設(shè)計(jì)探討

從檢驗(yàn)的角度來(lái)看，此設(shè)計(jì)有幾個(gè)地方值得探討：（1）防松設(shè)計(jì)缺失，導(dǎo)致螺栓有松動(dòng)的可能;（2）關(guān)鍵部位傳動(dòng)平鍵鍵槽被銑通，導(dǎo)致平鍵松動(dòng)后有掉出的可能;（3）重要機(jī)構(gòu)傳動(dòng)中應(yīng)該盡量避免過(guò)多組件的裝配，保證裝配方便的情況下，盡量采用一體的方式（如一體成型，焊接），只保留軸向自由度，裝配的東西越多，存在安裝維修造成組件丟失的概率就越高，存在失效的概率也更高。

2?其他設(shè)計(jì)問(wèn)題探討

（1）層門(mén)自動(dòng)關(guān)閉裝置：材料替代。層門(mén)自動(dòng)關(guān)閉裝置指的是轎廂在開(kāi)鎖區(qū)域外，層門(mén)開(kāi)啟后能自動(dòng)關(guān)閉的一種裝置[1]。目前常用重錘式和彈簧式，部分電梯制造廠把層門(mén)自動(dòng)關(guān)閉裝置由重錘式變成了彈簧式。此種方式存在的缺點(diǎn)1：采用彈簧時(shí)彈力會(huì)隨著開(kāi)關(guān)門(mén)次數(shù)的增加而慢慢衰減，層門(mén)使用過(guò)程中環(huán)境也相對(duì)復(fù)雜（層門(mén)地坎容易堆積垃圾），需要始終保持足夠且穩(wěn)定的力才能使層門(mén)克服普通的地坎垃圾阻礙，保證層門(mén)有效關(guān)閉到位。使用彈簧后，彈力波動(dòng)較大，無(wú)法提供穩(wěn)定的力。導(dǎo)致的關(guān)門(mén)不到位引發(fā)電梯故障;缺點(diǎn)2：彈簧彈力的失效不易發(fā)現(xiàn)，彈簧不像重錘式直觀，重錘質(zhì)量恒定穩(wěn)定，失效取決于與之連接的鋼絲繩，鋼絲繩失效形式直觀，容易維護(hù)。彈簧彈力無(wú)法直觀判斷，型式試驗(yàn)只要求包含層門(mén)和層門(mén)側(cè)邊框試驗(yàn)（強(qiáng)度和沖擊試驗(yàn)），層門(mén)銘牌，并未對(duì)層門(mén)自動(dòng)關(guān)閉的可靠性試驗(yàn)提出要求[2]。所以彈簧使用的可靠次數(shù)無(wú)法預(yù)知，沒(méi)有報(bào)廢的標(biāo)準(zhǔn)，只能通過(guò)實(shí)際自動(dòng)關(guān)閉效果判斷。

（2）曳引繩頭超載保護(hù)裝置：超載保護(hù)裝置是保證電梯安全運(yùn)行一個(gè)重要保障，固定于繩頭的超載保護(hù)裝置工作原理：當(dāng)重物進(jìn)入轎廂，變?yōu)槔K頭彈簧的壓縮量，固定于繩頭的超載開(kāi)關(guān)隨著繩頭受力移動(dòng)。通過(guò)在轎廂內(nèi)放置110%重物時(shí)設(shè)置固定距離來(lái)實(shí)現(xiàn)超載保護(hù)。放置在繩頭的超載保護(hù)優(yōu)點(diǎn)：安裝方便，調(diào)試方便。缺點(diǎn)：①繩頭彈簧變形量取決于每根彈簧相連的鋼絲繩的受力，不同的鋼絲繩張力之間存在誤差，盡管超載在檢驗(yàn)時(shí)調(diào)整好，但是后期只要鋼絲繩張力出現(xiàn)波動(dòng)，在合格的基礎(chǔ)上，超載將出現(xiàn)最大5%的偏差;反之如果鋼絲繩張力不合格的情況下，偏差會(huì)被大幅度放大，而實(shí)際電梯在日常保養(yǎng)過(guò)程中，鋼絲繩張力很難引起維保人員注意，一般都要電梯出現(xiàn)相應(yīng)問(wèn)題如運(yùn)行抖動(dòng)嚴(yán)重才會(huì)引起注意，實(shí)際檢驗(yàn)過(guò)程發(fā)現(xiàn)曳引輪槽磨損不一致的情況也屢見(jiàn)不鮮。②轎廂重量通過(guò)鋼絲繩傳遞到繩頭需要克服輪組的摩擦力，傳遞過(guò)程力出現(xiàn)衰減，導(dǎo)致的情況就是靈敏度不足，需要較大的重量差才能在繩頭的彈簧上反應(yīng)出距離差，這就使得超載開(kāi)關(guān)難以準(zhǔn)確的調(diào)整。

3?結(jié)語(yǔ)

電梯設(shè)計(jì)是電梯安全的源頭保障，隨著電梯技術(shù)的進(jìn)步，材料的日新月異，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)慢慢跟不上電梯設(shè)計(jì)的變化。比如鋼帶懸掛裝置的出現(xiàn)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)未來(lái)得及更新要求的，就需要廠家給出試驗(yàn)報(bào)告和判廢標(biāo)準(zhǔn)，報(bào)備國(guó)家機(jī)構(gòu)認(rèn)可，作為日常檢驗(yàn)維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)。而檢驗(yàn)，維護(hù)又從另外的角度監(jiān)督促進(jìn)設(shè)計(jì)的完善。電梯的安全就是靠著這樣的相互促進(jìn)進(jìn)步至今。

參考文獻(xiàn)：

[1]TSG?T7001-2009?電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則-曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯[S].

[2]TSG?T7007-2016.電梯型式試驗(yàn)規(guī)則[S].

[3]GB7588-2003.電梯制造與安裝安全規(guī)范[S].

[4]GB/T10060-2011.電梯安裝驗(yàn)收規(guī)范[S].

作者簡(jiǎn)介：吳春鴻（1983-），男，本科，高級(jí)工程師，研究方向：電梯安全。