電梯安全鉗動(dòng)作受力分析及失效探究

劉晨

（湖北特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測研究院，湖北 武漢 430000）

近些年，電梯已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在人們的工作與生活中，然而電梯在創(chuàng)造便利生活條件的同時(shí)也存在一些問題，尤其是電梯安全鉗動(dòng)作失去效用的問題，無法保證電梯運(yùn)行的安全性，甚至造成安全事故，所以，電梯安全鉗動(dòng)作受力分析與實(shí)效研究十分必要。

1 安全鉗工作要點(diǎn)

安全鉗為電梯運(yùn)行期間保證電梯足夠安全的一種重要裝置，對電梯的正常運(yùn)行具有積極作用。電梯在運(yùn)行過程中，使用安全鉗可以減小停止或者減速時(shí)產(chǎn)生的差異，一般來說，安全鉗包括漸進(jìn)式與瞬時(shí)式這兩種類型，對于漸進(jìn)式的安全鉗主要存在于速度數(shù)值為0.63m/s以上的電梯中；而瞬時(shí)式的安全鉗主要存在于速度數(shù)值為等于或者小于0.63m/s的電梯中。若結(jié)合電梯的啟動(dòng)結(jié)構(gòu)，安全鉗可以被看作為鍥塊型、滾柱形、偏心輪型三種。電梯安全鉗整體包含有安全鉗與限速器等構(gòu)件。電梯安全鉗在使用期間的要點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下方面：在電梯發(fā)生故障時(shí)，影響電梯下降的速度，這時(shí)電梯中的限速器鋼絲繩因受到周圍設(shè)施摩擦力的影響，會(huì)帶動(dòng)安全鉗，保證電梯正常運(yùn)行，同時(shí)鉗塊會(huì)被提起與導(dǎo)軌緊密接觸，轎廂會(huì)馬上停止下落，以免發(fā)生安全事故。

2 電梯安全受力分析

2.1 電梯在正常運(yùn)動(dòng)時(shí)的安全鉗受力研究

在平時(shí)電梯正常運(yùn)行過程中，電梯的轎廂和安全鉗兩者之間逐漸產(chǎn)生了一個(gè)正壓力，因此會(huì)導(dǎo)致安全鉗在壓力的作用下出現(xiàn)一定摩擦力，使得電梯在正常運(yùn)行結(jié)束后會(huì)出現(xiàn)一定程度的阻礙，進(jìn)而影響電梯的轎廂，使得電梯停止時(shí)接觸面積擴(kuò)大，最終導(dǎo)致電梯的整體體重提高。

2.2 電梯有導(dǎo)軌情況下的受力研究

在運(yùn)行過程中安全鉗的鉗塊會(huì)和導(dǎo)軌發(fā)生一定接觸，此時(shí)的鉗塊則會(huì)產(chǎn)生一定作用力，安全鉗的受力則會(huì)不斷提升，在一定程度上提升電梯自身的彈簧調(diào)節(jié)能力，從而不斷根據(jù)安全鉗的需要做出調(diào)整。上述內(nèi)容則是電梯在正常運(yùn)行時(shí)的工作原理，在具體工作過程中，如果電梯的彈簧出現(xiàn)調(diào)整力度不足時(shí)，會(huì)造成整個(gè)電梯系統(tǒng)的錯(cuò)誤判斷現(xiàn)象，這時(shí)要對其進(jìn)行緊急制動(dòng)控制。

2.3 電梯無導(dǎo)軌情況下的受力研究

電梯在正常工作和運(yùn)行過程中，要確保安全鉗具有一定的接受壓力的能力，鉗塊的正常拉力和導(dǎo)軌、電梯限速器等有關(guān)裝置具有一定聯(lián)系。假如電梯在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)限速器顯示的狀態(tài)是制動(dòng)的，則會(huì)影響電梯的正常運(yùn)行和工作，那么會(huì)導(dǎo)致電梯的安全鉗和電梯導(dǎo)軌之間出現(xiàn)一定表面積接觸現(xiàn)象，會(huì)引發(fā)安全鉗的運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)和運(yùn)行過程中，因?yàn)椴煌虻淖饔脤?dǎo)致鉗塊拉力變小情況，那么電梯的拉桿自身的重量和具體運(yùn)行的拉力會(huì)保持相對穩(wěn)定，會(huì)促使安全鉗的拉力能力逐漸減小，最終使得在運(yùn)行過程中安全鉗出現(xiàn)故障問題。

3 安全鉗動(dòng)作受力失效原因分析

3.1 電梯制動(dòng)時(shí)的減速度公式

依據(jù)動(dòng)力學(xué)原理可以清晰的描述出漸進(jìn)式類型安全鉗的控制停止流程，需要涉及到減速度公式，就像檢驗(yàn)規(guī)則中提出的內(nèi)容：如果電梯的運(yùn)行期間速度過大，安全鉗將會(huì)受到限速器的作用，以安全鉗在使用中的受力情況可以得知，限速器可以拽動(dòng)開關(guān)斷開電梯運(yùn)行信號，使電梯暫時(shí)停止運(yùn)行，并且減速度需要滿足0.2～1之間的要求，在這種情況下可以通過公式計(jì)算出電梯的減速度大小，即Q表示轎廂所帶載荷量與鋼絲繩的重量之和；a表示轎廂內(nèi)部的減速度；G表示對重；F表示安全鉗在制動(dòng)過程中所受的停止力；B表示曳引指數(shù)與鋼絲繩索的張力之間的比值，也就是如下的減速度公式。

3.2 安全鉗自身因素導(dǎo)致誤動(dòng)作

一般安全鉗自身因素引起誤動(dòng)作，是阻礙電梯能夠正常運(yùn)行的主要原因，是電梯安全鉗的鉗塊在具體安裝過程中出現(xiàn)的質(zhì)量因素造成的，使得安全鉗的鉗塊和電梯導(dǎo)軌的縫隙，會(huì)因?yàn)殡娞菡饎?dòng)、相互摩擦、還有電梯轎廂受力不平衡等因素發(fā)生一定變化。電梯在具體運(yùn)行過程中，電梯的安全鉗鉗塊和轎廂共同工作下和實(shí)際導(dǎo)軌產(chǎn)生一定摩擦力，在運(yùn)行過程中，當(dāng)出現(xiàn)的摩擦力上升到一定程度時(shí)，會(huì)使得安全鉗的鉗塊向著一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，最終使得電梯轎廂完全停留在電梯導(dǎo)軌上，這樣安全鉗在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定誤動(dòng)作，最終影響電梯的正常工作。

3.3 限速器問題

電梯限速器中存有夾繩結(jié)構(gòu)，如果限速器夾繩所受的力極度匱乏，會(huì)導(dǎo)致電梯在運(yùn)行期間出現(xiàn)速度過高或者某些特殊問題，在很大程度上會(huì)致使限速器的鋼絲繩出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，不能正常提動(dòng)安全鉗，影響電梯的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所以相關(guān)機(jī)構(gòu)需要針對詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息對電梯限速器的安裝加以規(guī)定。然而在電梯的實(shí)際運(yùn)行中仍會(huì)出現(xiàn)一定問題，例如限速器的鋼絲繩、限速器的輪槽等部位磨損，或者鋼絲繩所在的位置異常等現(xiàn)象。這就要求工作人員給予限速器的使用高度重視，結(jié)合限速器的作用與功能，切合實(shí)際整合電梯的限速器結(jié)構(gòu)，保證電梯在運(yùn)行期間足夠穩(wěn)定與安全，提升電梯正常工作的運(yùn)作效率。

3.4 設(shè)備檢驗(yàn)工作不夠科學(xué)

對于電梯的實(shí)際運(yùn)行，因電梯使用的時(shí)間越來越長，電梯內(nèi)部的設(shè)備與結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生一定的改變，進(jìn)而出現(xiàn)電梯部件耗損問題。若沒有科學(xué)的對電梯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢驗(yàn)與維修，很容易出現(xiàn)事故安全問題。所以，電梯相關(guān)人員需要加大力度開展電梯檢查工作，結(jié)合電梯的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)有效處理各種問題，時(shí)常檢查電梯設(shè)備，規(guī)范電梯設(shè)備檢查過程，提升電梯設(shè)備檢查手段，最大程度上維持電梯具有的安全鉗功能，以免出現(xiàn)問題，強(qiáng)化電梯設(shè)備的檢驗(yàn)與管理工作。

3.5 導(dǎo)軌抗拉強(qiáng)度的問題

電梯的導(dǎo)軌抗拉強(qiáng)度對電梯正常運(yùn)行具有一定影響，要通過不斷研究，最終得到電梯失效原因，可以對電梯安全鉗進(jìn)行漸進(jìn)式數(shù)據(jù)分析，根據(jù)規(guī)定要求在對導(dǎo)軌抗拉強(qiáng)度進(jìn)行檢測時(shí)，具體要求要控制在三百七十兆帕和五百二十兆帕之間。為確保電梯運(yùn)行導(dǎo)軌能夠具備一定承受能力，在一定范圍內(nèi)承受安全鉗在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的作用力?，F(xiàn)在對電梯的導(dǎo)軌抗拉強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，選取的強(qiáng)度為三百七十兆帕、四百兆帕、四百五十兆帕、五百兆帕、五百二十兆帕幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)和分析，能夠得到相對應(yīng)的制動(dòng)距離，得出具體的電梯運(yùn)動(dòng)制動(dòng)距離和電梯平均減速度兩者和電梯導(dǎo)軌抗拉強(qiáng)度之間的關(guān)系。具體實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果如下表1。

表1 抗拉強(qiáng)度對制動(dòng)距離與平均減速度的影響

通過對表中數(shù)據(jù)的分析和觀察能夠得出導(dǎo)軌的抗拉強(qiáng)度一般控制在三百七十兆帕和五百二十兆帕?xí)r，抗拉強(qiáng)度和兩者之間呈現(xiàn)反比例關(guān)系，使得電梯在正常工作中的制動(dòng)性能更好。當(dāng)抗拉強(qiáng)度上升到五百二十兆帕?xí)r，電梯的制動(dòng)速度會(huì)不斷提升，平均速度會(huì)逐漸下降，電梯的制動(dòng)能力也會(huì)發(fā)生一定變化，使得實(shí)際檢測結(jié)果不在0.2到1范圍內(nèi)。

通過實(shí)驗(yàn)研究可以得出，當(dāng)電梯的導(dǎo)軌抗拉強(qiáng)度不滿足具體要求時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致電梯在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)一定安全故障，因此，為提升電梯在實(shí)際生活中能夠正常工作，在具體安全鉗安裝時(shí)，要嚴(yán)格根據(jù)具體規(guī)定情況進(jìn)行，不但要及時(shí)對電梯進(jìn)行定期檢查和維護(hù)外，還要高度重視電梯運(yùn)行中所出現(xiàn)的安全隱患，并對其進(jìn)行及時(shí)更改和調(diào)整，消除電梯運(yùn)行故障。電梯維修和檢查部門要做好管理工作，確保電梯能夠正常工作，保證運(yùn)行安全。

4 結(jié)語

綜上所述，開展電梯安全鉗動(dòng)作受力分析及失效探究課題對電梯運(yùn)行的實(shí)效性具有十分重要的意義，相關(guān)工作人員需要全面分析電梯安全鉗動(dòng)作受力情況，以保障電梯安全使用為基礎(chǔ)，切合實(shí)際開展電梯設(shè)備的組裝與維修工作，提高電梯運(yùn)行過程中的安全性，確保電梯安全鉗設(shè)備的效用與價(jià)值充分發(fā)揮。