曳引驅(qū)動(dòng)電梯旋轉(zhuǎn)部件的安全隱患及防護(hù)措施探討

候國(guó)永 甘 斌

（上海市特種設(shè)備檢監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院 上海 200062）

在曳引驅(qū)動(dòng)電梯的運(yùn)行過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)主機(jī)和導(dǎo)向輪、反繩輪等（以下統(tǒng)稱為滑輪），為電梯運(yùn)行的傳動(dòng)部件，均以高速旋轉(zhuǎn)的方式在運(yùn)動(dòng)，而高速旋轉(zhuǎn)的部件具有較大的動(dòng)能，一旦鋼絲繩脫出曳引輪（或滑輪）輪槽，將影響電梯的安全運(yùn)行，同時(shí)裸露的旋轉(zhuǎn)部件對(duì)檢驗(yàn)人員和維修人員而言存在較大的安全隱患，可能產(chǎn)生剪切、擠壓、撞擊、絞碾等危險(xiǎn)，而旋轉(zhuǎn)部件的正確防護(hù)，可減少電梯安全事故的發(fā)生，有效提高電梯的安全性。

1 旋轉(zhuǎn)部件的防護(hù)原則

在GB 7588—2003 《電梯制造與安裝安全規(guī)范》中對(duì)曳引輪、滑輪和鏈輪的防護(hù)，特別是曳引輪避免人身傷害的防護(hù)措施設(shè)置情形予以明確。GB 7588—2003第9.7.1規(guī)定：曳引輪、滑輪和鏈輪應(yīng)根據(jù)表1設(shè)置防護(hù)裝置，以避免：a）人身傷害；b）鋼絲繩或鏈條因松弛而脫離繩槽或鏈輪；c）異物進(jìn)入繩與繩槽或鏈與鏈輪之間。

表1 曳引輪、滑輪和鏈輪防護(hù)措施設(shè)置情形

由表1可知，對(duì)于曳引輪、滑輪等旋轉(zhuǎn)部件，都要設(shè)置防脫槽（防跳）保護(hù)裝置，避免鋼絲繩松弛而脫離繩槽，同時(shí)要有至少能防人身傷害的保護(hù)，以防止人的肢體被卷入繩與繩輪之間。如果鋼絲繩或鏈條進(jìn)入曳引輪、滑輪或鏈輪的方向?yàn)樗交蚺c水平線上夾角不超過(guò)90°時(shí)，應(yīng)防護(hù)異物進(jìn)入的風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)于表1注1），根據(jù)EN81—1：1998 原文解釋，其含義是：“僅在繩或鏈條沿水平方向或者水平面以上與水平面不大于90°的任意角進(jìn)入曳引輪、滑輪或鏈輪時(shí)需要防護(hù)”。這里的“水平面”應(yīng)當(dāng)是指進(jìn)入繩輪的曳引繩與繩輪節(jié)圓的切點(diǎn)處的水平面。為更好的說(shuō)明GB 7588—2003第9.7.1規(guī)定中b)和表3注1）：圖1給出了避免鋼絲繩或鏈條因松弛而脫離繩槽或鏈輪的防脫槽（防跳）保護(hù)裝置設(shè)置的常見(jiàn)形式。

圖1 防脫槽裝置布置示例

圖2給出了鋼絲繩進(jìn)入曳引輪或滑輪的方向與水平線上的夾角需設(shè)防異物和不需設(shè)防異物的情形。

圖2 防異物設(shè)置示例

從表1可以看出，如果曳引輪、滑輪和鏈輪在轎廂頂上、機(jī)房中、轎廂上方的頂部及低坑中，則都要提供避免a）、b）、c）三條危險(xiǎn)的防護(hù)措施。

2 旋轉(zhuǎn)部件防護(hù)裝置的要求

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》附件A“曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)內(nèi)容、要求與方法”中第5.6項(xiàng)明確要求在機(jī)房（機(jī)器設(shè)備間）內(nèi)和井道內(nèi)的曳引輪、滑輪等旋轉(zhuǎn)部件，均應(yīng)當(dāng)設(shè)置防護(hù)裝置。

同時(shí)GB 7588—2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》第9.7.2條的規(guī)定：所采用的防護(hù)裝置應(yīng)能見(jiàn)到旋轉(zhuǎn)部件且不妨礙檢查與維護(hù)工作。若防護(hù)裝置是網(wǎng)孔狀，則其孔洞尺寸應(yīng)符合GB 12265.1—1977表4的要求。即為現(xiàn)在的GB/T 23821—2009 《機(jī)械安全 防止上下肢觸及危險(xiǎn)區(qū)的安全距》，該要求給出了適用于14歲及以上人群的規(guī)則開(kāi)口安全距離，此處的安全距離就是防護(hù)裝置與運(yùn)動(dòng)物體表面（曳引輪或鋼絲繩）之間的距離。當(dāng)開(kāi)口尺寸大于120mm時(shí)，應(yīng)使用4.2.2規(guī)定的安全距離。

對(duì)于鋼絲繩防脫槽（防跳）保護(hù)裝置，雖然標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有具體要求，但為使其保護(hù)實(shí)用而有效，建議保護(hù)裝置與繩輪頂面之間的間隙應(yīng)不大于70%～80%曳引繩直徑。

對(duì)于防止人的肢體被卷入與繩輪之間的保護(hù)裝置，以上置式的曳引機(jī)為例（采用其他布置方式時(shí)防護(hù)原理同此），主要是防護(hù)鋼絲繩進(jìn)入繩輪的切點(diǎn)以下的繩與曳引輪之間的三角區(qū)域。根據(jù)防護(hù)的目的，防護(hù)裝置應(yīng)該主要裝設(shè)在人員容易接近的曳引機(jī)外側(cè)，該防護(hù)裝置裝設(shè)后，其下部邊緣應(yīng)該在鋼絲繩與繩輪的切點(diǎn)以下，至于從該切點(diǎn)向下延伸多少，標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有明確規(guī)定，如果一直向下延伸到固定物體（如曳引機(jī)架、承重梁或機(jī)房地面）應(yīng)該是可以的，考慮到防護(hù)裝置應(yīng)該完全滿足上述a）、b）、c）條款，必要時(shí)可采用不同的結(jié)構(gòu)型式。

根據(jù)通用機(jī)械安全標(biāo)準(zhǔn)對(duì)機(jī)械防護(hù)的要求，如果該防護(hù)裝置沒(méi)有向下延伸到固定物體，應(yīng)保證該防護(hù)裝置至少能夠防護(hù)住曳引繩與曳引輪直接距離不大于100mm的上述三角區(qū)話，同時(shí)，為防止保護(hù)裝置與繩或繩輪之間的間隙有可能產(chǎn)生新的人身傷害，建議此間隙最大不超過(guò)10mm，且越小越好。

3 旋轉(zhuǎn)部件的安全隱患和防護(hù)合規(guī)性探討

3.1 旋轉(zhuǎn)部件防護(hù)的缺失

圖3和圖4為防護(hù)裝置缺失的情況，圖3電梯使用年限超過(guò)15年，屬于老舊電梯，按舊標(biāo)準(zhǔn)，該情況下旋轉(zhuǎn)部件可不設(shè)置防護(hù)裝置。但由于新要求的實(shí)施，使用單位考慮到維修和改造所需的成本，未采取相應(yīng)的安全防護(hù)措施，存在安全隱患，易造成人身傷害，不僅降低了電梯的安全性能，也增加了電梯安全事故發(fā)生的概率。圖4為安裝原因，未設(shè)置防脫槽（防跳），致使電梯異常時(shí)，有可能導(dǎo)致鋼絲繩脫槽，因脫槽后的鋼絲繩有較大的力，會(huì)給曳引輪和導(dǎo)向輪很大的側(cè)向擠壓力，輪子存在被擠破的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)一旦鋼絲繩被卡住，電梯繼續(xù)運(yùn)行，嚴(yán)重威脅乘客的人身現(xiàn)安全。

圖3 曳引輪防護(hù)裝置缺失

圖4 導(dǎo)向輪防護(hù)裝置缺失

3.2 旋轉(zhuǎn)部件的防護(hù)方式

圖5和圖6所設(shè)計(jì)主機(jī)旋轉(zhuǎn)部件防護(hù)型式，分別是鋼絲繩防脫槽（防跳）保護(hù)裝置和防咬入保護(hù)裝置。在對(duì)該類型電梯檢驗(yàn)過(guò)程中，有檢驗(yàn)員對(duì)圖5防護(hù)型式提出質(zhì)疑：該主機(jī)曳引輪應(yīng)加裝防護(hù)罩。

筆者通過(guò)對(duì)表1的研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)房?jī)?nèi)的旋轉(zhuǎn)部件必須做a）、b）、c）三項(xiàng)防護(hù)措施，但對(duì)于“a）人身傷害”的防護(hù)，表1注2）要求“最低限度應(yīng)作防咬入防護(hù)”，并未強(qiáng)制要求機(jī)房?jī)?nèi)的旋轉(zhuǎn)部件設(shè)置防護(hù)罩。圖5、圖6所示類型是一種較為簡(jiǎn)單的曳引輪防咬入防護(hù)：圖5設(shè)置在鋼絲繩與曳引輪切角之間，降低了工作人員手指等被咬入曳引輪與鋼絲繩之間的風(fēng)險(xiǎn)；圖6中設(shè)置了防護(hù)罩和防護(hù)支架直接封閉了鋼絲繩與曳引輪之間的切角，同樣達(dá)到防咬入保護(hù)的效果。

圖5 防脫槽（防跳）和防咬入裝置合規(guī)示例

圖6 防護(hù)罩和防護(hù)支架裝置合規(guī)示例

對(duì)比圖5、圖6的防護(hù)方式，可知圖7的防脫槽（防跳）設(shè)置型式不符合要求且防護(hù)設(shè)置不完整。該防脫槽（防跳）安裝位置不能有效避免電梯非正常運(yùn)行時(shí)鋼絲繩松弛或受力作用而導(dǎo)致的脫槽。

圖7 防脫槽（防跳）裝置不合規(guī)示例

在鋼絲繩進(jìn)入曳引輪處外側(cè)加裝防護(hù)罩，也能達(dá)到防咬入的目的，但應(yīng)注意防護(hù)罩的安裝位置是否合理，如圖8、圖9所示。

圖8 防護(hù)罩裝置不合規(guī)示例

圖9 防護(hù)罩裝置合規(guī)示例

圖8所示的曳引輪雖然設(shè)置了防護(hù)罩，但防護(hù)罩的長(zhǎng)度無(wú)法覆蓋曳引輪與鋼絲繩之間形成的切角，無(wú)法滿足防止人身傷害的保護(hù)要求。圖9防護(hù)罩的長(zhǎng)度充分覆蓋曳引輪與鋼絲繩之間形成的切角，滿足防止人身傷害的保護(hù)要求。

有部分廠家采用幾乎全封閉的防護(hù)罩以實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)部件防護(hù)的目的。該類型的防護(hù)罩可以較好地實(shí)現(xiàn)防止人身傷害及防異物進(jìn)入的效果，但根據(jù)GB 7588—2003第9.7.2條的規(guī)定，所采用的保護(hù)裝置應(yīng)能看見(jiàn)旋轉(zhuǎn)部件且不妨礙檢查與維護(hù)工作。若防護(hù)裝置是網(wǎng)孔狀，則其孔洞尺寸應(yīng)符合GB 12265.1—1997的要求。圖10雖然設(shè)置全封閉的防護(hù)罩，但是該防護(hù)罩無(wú)法看見(jiàn)旋轉(zhuǎn)部件且妨礙檢查。對(duì)比圖11的防護(hù)罩設(shè)置情況，則符合要求。

圖10 封閉防護(hù)罩不合規(guī)示例

圖11 封閉防護(hù)罩合規(guī)示例

對(duì)于此類防護(hù)裝置，在檢驗(yàn)過(guò)程不僅要檢查防護(hù)裝置是否符合要求，也應(yīng)打開(kāi)防護(hù)罩觀察曳引輪輪槽的磨損情況及鋼絲繩的使用狀況，同時(shí)觀察其是否設(shè)置了鋼絲繩防跳裝置。

值得注意的是，根據(jù)表1的要求，機(jī)房?jī)?nèi)導(dǎo)向輪需要設(shè)置的防護(hù)有a）防咬入和b）防脫槽。安裝在機(jī)房曳引機(jī)承重梁下的導(dǎo)向輪，經(jīng)常缺少“最低限度應(yīng)做防咬入防護(hù)”裝置（如圖12所示）。圖13所示是電梯廠家經(jīng)常采用的一種導(dǎo)向輪防止人身傷害的保護(hù)措施，將擋塊設(shè)置在鋼絲繩與導(dǎo)向輪切角之間，降低了工作人員手指等被咬入曳引輪與鋼絲繩之間的風(fēng)險(xiǎn)，是非常合理的一種防咬入措施。

圖12 導(dǎo)向輪防咬入裝置缺失示例

圖13 導(dǎo)向輪防咬入合規(guī)示例

圖14、圖15是兩家不同的廠家安裝的無(wú)機(jī)房電梯的驅(qū)動(dòng)主機(jī)，從圖片中可以看出，圖14主機(jī)曳引輪僅僅設(shè)置了b）防脫槽裝置，并未設(shè)置防人身傷害及防異物保護(hù)。有人認(rèn)為該類型曳引輪未設(shè)置防護(hù)罩是不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的，但根據(jù)表1井道內(nèi)的旋轉(zhuǎn)部件防護(hù)要求可知，在頂層空間范圍轎廂側(cè)向的旋轉(zhuǎn)部件（如曳引輪）僅需設(shè)置b）防脫槽裝置，因此，圖14示防護(hù)方式符合標(biāo)準(zhǔn)對(duì)防護(hù)裝置設(shè)置的要求。圖15防護(hù)裝置設(shè)置比較標(biāo)準(zhǔn)，符合井道內(nèi)防護(hù)裝置設(shè)置要求，合規(guī)。

圖14 井道內(nèi)頂層空間轎廂側(cè)向防護(hù)合規(guī)示例

圖15 無(wú)機(jī)房井道內(nèi)防護(hù)合規(guī)示例

在旋轉(zhuǎn)防護(hù)部件裝設(shè)防護(hù)裝置時(shí)，如圖16針對(duì)限速器、傳動(dòng)傳動(dòng)軸上突出的鎖銷和螺釘、鋼帶、鏈條、皮帶、齒輪、鏈輪、電動(dòng)機(jī)的外伸軸等要根據(jù)其結(jié)構(gòu)及裝設(shè)位置、方式而選擇性的設(shè)置，防護(hù)裝置可以是外殼、護(hù)罩、安全網(wǎng)、封閉式防護(hù)裝置等，以防止工作人員無(wú)意中觸及，而造成人身傷害。

圖16 限速器防護(hù)合規(guī)示例

4 結(jié)束語(yǔ)

旋轉(zhuǎn)部件防護(hù)裝置不僅可以保護(hù)工作人員的人身安全，對(duì)于確保電梯的安全運(yùn)行同樣具有極其重要的意義。符合檢規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)要求的旋轉(zhuǎn)部件防護(hù)型式及設(shè)置方式，應(yīng)從設(shè)計(jì)制造與安裝、檢驗(yàn)、維護(hù)等方面嚴(yán)格把關(guān)。如果電梯制造單位對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的了解不夠深入，設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)部件防護(hù)裝置不能滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求；安裝人員忽視防護(hù)裝置的重要性或未按照廠家的設(shè)計(jì)圖紙施工等，均可導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)部件防護(hù)型式不符合要求，出現(xiàn)各種安全隱患。筆者在電梯檢驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)常遇到正文所述的幾種問(wèn)題，在此進(jìn)行分析與探討，希望對(duì)于電梯旋轉(zhuǎn)部件防護(hù)的安裝與檢驗(yàn)工作起到一定的參考作用。