電梯安全鉗動(dòng)作受力及失效分析

吳龑

江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院揚(yáng)州分院，江蘇揚(yáng)州 225000

一、基本含義和介紹

1、基本含義

電梯安全鉗是電梯設(shè)計(jì)時(shí)就必須要考慮的設(shè)備，在檢修中是必須檢查的，但是使用者一般很難見到它的真面目。電梯的安全鉗一般位于轎廂架或者對(duì)重架上，主要在超過限制速度和懸掛繩不能正常受力的情況下使用。電梯安全鉗主要作用是在速度異常的情況下進(jìn)行反應(yīng)，一旦電梯運(yùn)行的速度超過了規(guī)定限度（特別是在緊急下落的情況下），就會(huì)對(duì)電梯轎廂進(jìn)行緊急鎖定?，F(xiàn)有的安全鉗主要是雙向的，在電梯緊急上行的時(shí)候也能緊急制停。

2、作用

（1）制動(dòng)裝置，限速作用，在超過規(guī)定速度時(shí)提拉電梯，防止進(jìn)一步下落。

（2）在發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)，楔形阻斷裝置將電梯導(dǎo)軌死死卡住，從而緊急制動(dòng)電梯。

（3）有的安全鉗會(huì)和電梯智能控制中心聯(lián)系起來，發(fā)現(xiàn)問題時(shí)會(huì)緊閉電梯大門，阻止乘客進(jìn)入轎廂并報(bào)警。

3、基本機(jī)械結(jié)構(gòu)

主要由提拉機(jī)構(gòu)和制動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，前者主要是負(fù)重，后者主要是能夠緊急制動(dòng)，鎖定電梯，防止下落。電梯的安全鉗失效常常是因?yàn)檐壍揽ㄈ胧^，或者制動(dòng)裝置發(fā)生了卡死現(xiàn)象。整個(gè)安全鉗系統(tǒng)的組成，以安全鉗為核心設(shè)備，同時(shí)也由測(cè)速器、限速器、負(fù)重裝置和警報(bào)系統(tǒng)等零部件組成。

二、安全鉗的常見受力分析

1、受力分析

一般情況下，安全鉗的受力一定要有卡死的力，一般情況下有六個(gè)支點(diǎn)復(fù)合受力，轎廂完全停止時(shí)鉗塊產(chǎn)生正壓力，然后鉗塊受力后產(chǎn)生了摩擦力，這個(gè)力量牽制了電梯的運(yùn)行，但是因?yàn)殡娞莸氖芰γ姹容^大，自身重量也比較重，所以安全鉗的重量就基本上忽略不計(jì)了。

2、安全鉗內(nèi)嵌入異物情況下的受力分析（無導(dǎo)軌接觸）當(dāng)限速器在不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，如果和導(dǎo)軌有接觸，在鉗塊被提起的力量較大的狀態(tài)下，安全鉗有作用；

當(dāng)力量比較小，拉桿作用力和自身重量之間的力量發(fā)生了抵消，安全鉗就失效了，用公式表示為T-R-P＜0（其中T 為摩擦力，R 為拉桿彈簧作用力，P 為安全鉗的自身重量）。

3、安全鉗內(nèi)嵌入異物情況下的受力分析（導(dǎo)軌接觸）當(dāng)鉗塊與導(dǎo)軌接觸時(shí)，自身重力也會(huì)受到影響，此時(shí)的受力范圍，不僅有上述力量，還會(huì)受到另外的力（N）的影響（N=Q-R′sinθ-Fcosθ）。這樣一來，因?yàn)槭艿蕉鄠€(gè)力的干擾，彈簧力調(diào)節(jié)一定要比較大，足夠?qū)股鲜鲎枇Γ@樣才能承受力量，瞬間的阻抗作用才夠大，但是如果受力過大，也會(huì)造成誤判，這樣系統(tǒng)就容易緊急制動(dòng)和報(bào)警。

4、導(dǎo)軌承受系統(tǒng)（螺栓）的受力

電梯導(dǎo)向系統(tǒng)是多軌道構(gòu)成的，之間相互用螺栓連接，螺栓在其中可以承受力量和傳遞能量，將承受的壓力很好地分配出來。但是如果連接之處的契合點(diǎn)與設(shè)計(jì)規(guī)定發(fā)生了偏差，就會(huì)造成受力不均勻，從而導(dǎo)致個(gè)別部件受力過大而發(fā)生變形、破裂和斷裂，造成安全事故。

螺栓系統(tǒng)一般有三種規(guī)格，按照直徑分為M12、M14、M16 系列。其預(yù)緊力產(chǎn)生的摩擦力必須大于導(dǎo)板處所承受的力，否則將產(chǎn)生局部位移。由于電梯在使用過程中，不可避免的有一定程度的系統(tǒng)誤差和安裝誤差，所以說其不僅需要使用受力能力好的導(dǎo)軌系統(tǒng)，也需要使用受力能力比較好的復(fù)合材料式螺栓系統(tǒng)，并且其最小直徑不能低于12mm。

三、電梯安全鉗系統(tǒng)的失效分析

1、常用的系統(tǒng)檢測(cè)方式

電梯必須按照規(guī)定的流程進(jìn)行安全養(yǎng)護(hù)，系統(tǒng)檢測(cè)是必不可少的。最常用的檢測(cè)方式是雙人檢測(cè)，即一人位于轎廂頂部，一人位于機(jī)房?jī)?nèi)，以超過負(fù)荷的載量（大約超過20%-30%）進(jìn)行運(yùn)行，檢測(cè)瞬間下行速度。安全鉗應(yīng)該在導(dǎo)軌上正常運(yùn)行，能夠緊急制動(dòng)，反應(yīng)時(shí)間達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)能夠進(jìn)行手動(dòng)操作控制。

2、關(guān)于安全鉗的失效分析（受力能力）

由于安全鉗具有緊急鎖定功能，所以在實(shí)際使用時(shí)，限速槽里面的輪槽速度和限速繩子的摩擦力，一定要大于彈簧力。如果受力的能力太小，就不能夠?qū)I廂的重力進(jìn)行整體負(fù)荷，從而使轎廂整體不斷地下落。

3、關(guān)于安全鉗的失效分析（導(dǎo)軌吻合程度）

安全鉗一定要有足夠的負(fù)荷能力，才能夠讓導(dǎo)軌和安全鉗的間隙處于設(shè)計(jì)的范圍之內(nèi)，也就是說安全鉗可以準(zhǔn)確地吻合導(dǎo)軌。當(dāng)?shù)轿坏拈g隙小于匹配設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，就需要對(duì)間隙人工放大并調(diào)試，可是如果間隙過大，安全鉗就一定會(huì)“脫軌”，導(dǎo)致了安全鉗不能夠準(zhǔn)確地在軌道內(nèi)滑動(dòng)，甚至安全鉗本身下墜。

4、關(guān)于安全鉗的失效分析（拉桿）

安全鉗進(jìn)行動(dòng)作，安全拉桿被嚴(yán)重拉彎曲后，導(dǎo)軌的支架已經(jīng)能夠勾住插板，同時(shí)也能夠以自身的抗壓性對(duì)抗導(dǎo)軌接觸面承受的動(dòng)力，從而抵制電梯的直線下墜。如果沒有對(duì)應(yīng)的受力支持，那么鉗塊可能就是一個(gè)“擺設(shè)”，拉桿直落坑底，同時(shí)還可能將限速繩扯斷，造成電梯的整體墜落，形成嚴(yán)重的安全事故。

四、討論和建議

1、提高安全鉗的系統(tǒng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

針對(duì)現(xiàn)在電梯事故頻發(fā)的現(xiàn)狀，應(yīng)該對(duì)安全鉗系統(tǒng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)在過去的基礎(chǔ)上逐漸提高，比如將每年一次的檢測(cè)提高為半年一次甚至一個(gè)季度一次的檢測(cè)，執(zhí)行國(guó)家強(qiáng)制執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。安全鉗的使用，一定要保證在空負(fù)荷和滿負(fù)荷下運(yùn)行，在特定的運(yùn)行狀態(tài)（比如轎廂內(nèi)有人跳動(dòng)等情況下）的安全運(yùn)行，一定要進(jìn)行專項(xiàng)的安全檢測(cè)。

2、加大對(duì)電梯乘客的安全教育

由于電梯在運(yùn)行的狀態(tài)下是平穩(wěn)受力，所以在實(shí)際狀況下，一定要對(duì)乘坐電梯的人進(jìn)行安全教育，小孩或者精神病人應(yīng)該在監(jiān)護(hù)人的陪伴下乘坐電梯，同時(shí)在電梯內(nèi)要保持身體平穩(wěn)，在乘坐電梯時(shí)，攜帶寵物的乘客應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行管理，防止寵物在電梯里面攻擊他人，引發(fā)人在電梯內(nèi)躲避攻擊造成受力不均勻。

3、電梯內(nèi)的導(dǎo)軌間隙，設(shè)置需要完全按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行

電梯的導(dǎo)軌間隙設(shè)置，一定要按照基本的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行。間隙過大或者過小，都一定要按照標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行調(diào)試，需要電梯在任何情況下都要和軌道進(jìn)行準(zhǔn)確契合。同時(shí)我們也應(yīng)該知道，電梯在運(yùn)行的過程中，一定會(huì)有意外發(fā)生，在發(fā)生意外時(shí)，軌道和安全鉗之間，也一定要準(zhǔn)確的契合。

五、結(jié)束語

電梯安全鉗是保障電梯安全的基礎(chǔ)，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯安全鉗的有效運(yùn)行，需先展開對(duì)電梯安全鉗動(dòng)作分析，明確電梯安全運(yùn)行狀態(tài)下的受力情況與電梯安全鉗工作，直到電梯鉗停這以狀態(tài)進(jìn)行解讀，明確兩個(gè)狀態(tài)下電梯的受力情況。再對(duì)具體的電梯失效的原因和應(yīng)對(duì)措施，積極推動(dòng)電梯的安全運(yùn)行，規(guī)避安全隱患。