電梯限速器安全鉗的案例分析

摘要：電梯運行安全事關(guān)人民群眾的根本利益，電梯限速器安全鉗是電梯運行系統(tǒng)中的重要部件。限速器常見的有擺錘式和離心式兩種，闡述了電梯限速器安全鉗的工作原理，通過檢測轎廂的運行速度，并根據(jù)速度判定來決定限速器的是否動作。分析了限速器-安全鉗的檢驗流程;針對檢驗中遇到的兩個案例進行分析，案例一限速器故障是由于限速器日常使用時產(chǎn)生了變形以及部件的缺失導致的限速器-安全鉗聯(lián)動試驗失效;案例二則是日常檢驗時最常見的，限速器楔塊磨損導致限速器上的鋼絲繩無法可靠被夾緊在限速器上，鋼絲繩無法制動，從而導致安全鉗連桿機構(gòu)無法可靠提起并將轎廂制停在導軌上。通過對案例分析，為后期檢驗工作提供參考。

關(guān)鍵詞：電梯;安全鉗;限速器;定期檢驗

中圖分類號：TU857文獻標志碼：A文章編號：1009-9492（2021）12-0298-03

Case Analysis of Elevator Governor Safety Gear

Lu Naimei

（Ningde Branch， Fujian Special Equipment Inspection and Research Institute， Ningde， Fujian 352000， China）

Abstract： Elevator operation safety is related to the fundamental interests of the people. Elevator speed governor safety gear is an importantpart of elevator operation system. There are two common types of speed governor： pendulum type and centrifugal type. The working principle ofelevator speed governor safety gear was summarized. Whether the speed governor acts or not is determined by detecting the running speed ofthe car and judging the speed. The inspection process of speed governor safety gear was analyzed. Two cases encountered in the inspectionwere analyzed. Case 1 was the failure of the speed governor safety gear linkage test due to the deformation of the speed governor during dailyuse and the lack of components. Case 2 was the most common case during daily inspection. The wedge of the speed governor was worn， whichmade the steel wire rope on the speed governor unable to be reliably clamped on the speed governor and the steel wire rope unable to brake， sothat the connecting rod mechanism of the safety gear could not be reliably lifted and the lift car can be stopped on the guide rail. Through thecase analysis， it provides a reference for the later inspection work.

Key words： elevator; safety gear; speed governor; periodic inspection

0 引言

電梯是絕大多數(shù)現(xiàn)代公共場所及居住區(qū)的基本配置，近年來因電梯故障引發(fā)的各類安全問題時有發(fā)生，電梯運行的安全性也成為了一個公共關(guān)注的焦點問題。限速器安全鉗作為電梯系統(tǒng)中的主要安全部件，能在電梯速度異常時起到安全保護作用[1]。但日常使用時其受到?jīng)_擊較小，只有異常時，該部件受到的機械沖擊將變大，加之維護檢驗不到位等各種因素影響，容易在運行中出現(xiàn)超速或失控等故障，存在安全風險，所以必須加強定期檢驗，提升其安全性能。目前市面上常見的電梯限速裝置主要有擺錘式和離心式兩種[2]，擺錘式限速器以繩輪中的凸輪為依托進行擺動，其擺動頻率隨繩輪轉(zhuǎn)速提升而增大，當限速器標定速度與繩輪轉(zhuǎn)速相近時，限速器則在擺錘作用下進行動作，從而實現(xiàn)電梯制動[3]。離心式限速器，其離心甩塊依托連桿實現(xiàn)同步動作，在電梯運行時如果轎廂出現(xiàn)速度異常過快且超過了限速器的標定值，此時限速器電氣開關(guān)首先響應，限速器作出離心力動作，楔塊夾緊限速器鋼繩，同時通過機械連接件拉起安全鉗，安全鉗直接作用在導軌上，將轎廂夾持在導軌上，使電梯強制停止[4]。

本文介紹了限速器的常見形式和限速器-安全鉗檢驗流程，并對兩則檢驗時遇到的案例進行分析，特別是案例二中的楔塊磨損導致的限速器-安全鉗聯(lián)動試驗失效是目前常見的故障之一。

1 電梯限速器安全鉗定期檢驗流程

（1） 檢查限速器安全鉗銘牌標識

每次定期檢驗都要對限速器銘牌標識的參數(shù)信息進行核對，可采用拍照或手寫記錄的方式留存信息。以此驗證當前使用的限速器是否存在因損壞或機械故障被更換為與電梯不相適應的型號。如果發(fā)現(xiàn)型號不匹配，且存在故障隱患的則應進行重新更換[5]。

（2） 檢查限速器安全鉗的外觀

限速器外觀檢查，主要是檢查其各調(diào)節(jié)部位的封記確保其完好，檢查運行過程中是否存在碰擦等異常問題。檢查安全鉗時，需要維保人員和檢驗人員默契配合，當檢驗員進入底坑后，維保員按其指示以檢修速度將電梯調(diào)至便于檢驗員觀察安全鉗的位置[6];檢查安全鉗固定位置有無松動和移位，對于漸進式安全鉗應測量其左右楔塊與導軌之間的距離，如果間距過大則需進行調(diào)整;檢查張緊輪的位置有無偏斜、檢查張緊輪槽部的磨損情況、檢查配重裝置對限速器繩的張緊度[7]。

（3） 驗證限速器安全鉗系統(tǒng)電氣性能

為保證電梯運行中，限速器安全鉗電氣開關(guān)的正常響應，需要對其性能進行檢驗[8]。首先在調(diào)至檢修運行狀態(tài)后，檢驗員對限速器電氣開關(guān)采用手動操作，再切換回正常狀態(tài)，此時如果電梯不能正常啟動運行，則表明電氣開關(guān)功能不存在問題[9]。然后，再次將電梯調(diào)至檢修狀態(tài)，對張緊輪安全開關(guān)進行手動操作并使其動作，如果發(fā)現(xiàn)調(diào)回正常運行狀態(tài)后，電梯不能啟動運行，表明張緊輪安全開關(guān)無故障。

（4） 限速器安全鉗聯(lián)動試驗

應在電梯空載和低速情況下，進行限速器安全鉗聯(lián)動試驗，檢驗其各部功能動作是否正常。首先在檢修狀態(tài)下，手動模擬限速器處于失速狀態(tài)導致限速器機械動作，在電梯由上至下以檢修速度下行時，觀察限速器電氣開關(guān)是否動作，限速器繩停止時觀察對安全鉗的作用，如果電梯正常停止則表明限速器安全鉗聯(lián)動功能有效。讓電梯保持繼續(xù)下行狀態(tài)，若曳引輪出現(xiàn)打滑，電梯停止，則得出當電梯超速運行時，如果限速器電氣開關(guān)失效，安全鉗功能正常，也可以保證轎廂的有效制停[10]。聯(lián)動試驗之后，安全鉗在電梯檢修上行中自動復位，檢驗員手動復位限速器電氣開關(guān)和棘爪。查看運行過程中的轎廂狀態(tài)，包括運行速度和轎廂平穩(wěn)性，確認無異常后將電梯切換回正常運行狀態(tài)。

2 案例分析

2. 1 案例一

設(shè)備限速器故障主要情況描述：電梯運行時，檢驗人員聽到限速器周期性出現(xiàn)“叮叮?！钡漠愴?，觀察運行中的限速器，出現(xiàn)明顯搖擺，將電梯停下來，觀察到限速器主要部件“離心甩塊”嚴重變形。

對限速器故障進行原因分析如下。

（1） 限速器在電梯運行過程中，出現(xiàn)“叮叮?！钡捻懧?，由于限速器離心甩塊在限速器旋轉(zhuǎn)過程中，周期性地與棘輪接觸，故而“叮叮?！钡漠愴懯侵芷谛猿霈F(xiàn)。同時甩塊的變形造成限速器在旋轉(zhuǎn)過程中的搖擺。

（2） 限速器的機械動作，依賴于楔塊的動作，而楔塊的釋放依賴于小螺絲（如圖1所示部件 C）在離心甩塊的作用下有效頂起，從而釋放楔塊，卡入棘輪。該限速器變形嚴重，檢驗員將離心甩塊完全提起，至極限位置（圖2），甩塊與部件 C仍然有一段距離，因此，限速器-安全鉗的機械聯(lián)動肯定無法實現(xiàn)。

（3） 當電梯運行速度發(fā)生異常超速時，限速器能夠有效捕捉到電梯運行超速信號并通過電氣安全裝置切斷電梯安全回路?？康氖请x心甩塊上的部件 D （圖1） 擊打限速器電氣開關(guān)，而該限速器部件 D 已經(jīng)缺失（圖3），因此，限速器無法在達到指定速度時，切斷安全回路，電氣動作速度的控制也就無法實現(xiàn)。同時，離心甩塊的嚴重變形，使得其質(zhì)心偏移，即便部件 D 完好，此時動作速度（包括機械動作速度和電氣動作速度）也會跟著偏離設(shè)定值。

后期處理情況：由于限速器變形嚴重且部分零部件缺失，檢驗員建議直接向制造單位申請更換限速器。

根據(jù)上述案例不難發(fā)現(xiàn)，對于離心式限速器，限速器限速功能的實現(xiàn)，靠的是離心力與彈簧之間的平衡作用。離心力 Pc 與彈簧力 Ps之間平衡狀態(tài)下應滿足：圖4限速器尺寸

Pc ·a=Ps ·b ，而 Pc=mrw式中：m 為離心甩塊的質(zhì)量，kg;R 為甩塊質(zhì)心 O3到旋轉(zhuǎn)中心 O1的半徑，m; W為限速器角速度，r/min。

以上任意參數(shù)變化都會造成限速器動作速度發(fā)生變化，如彈簧 ds 就比較容易發(fā)生變化，因此彈簧必須要有封記，因為彈簧彈力容易被人為破壞，檢驗時需要格外注意。一般出廠后很少發(fā)生變化，像本案例出現(xiàn)的情況，比較罕見?？傊?，限速器經(jīng)出廠后所有零部件不能隨意變換、調(diào)節(jié)或者修理，出現(xiàn)問題應由制造單位主導為宜。

2. 2 案例二

（1） 設(shè)備限速器故障主要情況

空載做限速器—安全鉗聯(lián)動試驗時發(fā)現(xiàn)，限速器電氣開關(guān)能夠動作，棘爪也動作卡入棘輪，繩輪停止轉(zhuǎn)動，但限速器鋼絲繩在繩輪上打滑，繼續(xù)下行。而曳引鋼絲繩沒有在曳引輪上打滑，沒有減速現(xiàn)象，井道也沒有安全鉗與導軌摩擦產(chǎn)生的聲響。初步判斷安全鉗沒有動作，導致轎廂繼續(xù)下行。

（2） 對限速器故障進行原因分析

正常的限速器—安全鉗聯(lián)動試驗的情況是當限速器機械動作時，限速器鋼絲繩和繩輪停止，而曳引鋼絲繩會在曳引輪上打滑不再下降。根據(jù)現(xiàn)場的現(xiàn)象，可以得出幾個可能性：①安全鉗楔塊制動力不足，無法制停轎廂;②安全鉗提拉機構(gòu)有問題，限速器動作后無法提拉安全鉗動作;③限速器楔塊老化或鋼絲繩磨損摩擦因數(shù)不足，導致產(chǎn)生的提拉力不足。

為找到故障原因，現(xiàn)場使用了限速器校驗用的鋼絲繩夾，將下行方向的限速器鋼絲繩夾住后，安全鉗動作，曳引鋼絲繩在曳引輪上打滑，轎廂停止在導軌上。這樣一來就排除了上述的①、②兩種可能性，問題就是出在限速器上了。

造成這種鋼絲繩打滑的現(xiàn)象一般的原因有二，一是限速器的楔塊老化;二是限速器鋼絲繩磨損造成摩擦因數(shù)不足?，F(xiàn)場的鋼絲繩可以看出來是更換過的新鋼絲繩，那么問題就出在楔塊上面了。再次進行限速器—安全鉗聯(lián)動試驗，故障現(xiàn)象依舊，保持限速器動作狀態(tài)對限速器進行檢查，找到了導致動作失效的原因：限速器楔塊與鋼絲繩沒有接觸，中間存在一個間隙（圖5），因此當限速器動作時，限速器繩在繩槽中的摩擦力不足以提拉安全鉗。

再進一步檢查，發(fā)現(xiàn)鋼絲繩陷入輪槽的位置很深，相比旁邊的一臺電梯的限速器，明顯鋼絲繩的位置不同。至此，可以確定是限速器繩輪磨損嚴重造成的限速器動作失效的缺陷。

后期處理情況：更換同規(guī)格的限速器繩輪，同時進行限速器動作速度校驗。在定期檢驗中，限速器—安全鉗聯(lián)動試驗是直接影響整臺設(shè)備合格與否的項目。一般限速器失效，多是因為限速器的動作部件保養(yǎng)不到位。繩輪的磨損，即使對限速器進行校驗也不一定能檢測出來。限速器鋼絲繩、輪槽，還有限速器楔塊都會隨著使用磨損，這將影響到鋼絲繩的提拉力，進而影響限速器—安全鉗聯(lián)動裝置的工作。因此在進行限速器聯(lián)動試驗時應該注意限速器的動作情況，保證限速器-安全鉗能實現(xiàn)應有的效果。

3 結(jié)束語

電梯安全是當前公共安全的重要內(nèi)容之一，在長期高強度運行中，電梯的限速器安全鉗等關(guān)鍵部件會出現(xiàn)各種功能故障，其中最典型的就是超速和失控。通過定期檢驗對限速器、安全鉗進行重點故障排查并及時維修，可有效降低電梯事故發(fā)生率，本文通過對兩個案例的分析，發(fā)現(xiàn)限速器的故障一般都出在其機械機構(gòu)上，包括其離心甩塊結(jié)構(gòu)的機械變形和與鋼絲繩相互作用的楔塊上，特別是由于楔塊磨損或者老化導致無法夾緊鋼絲繩的故障最為常見，應引起重視。

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作者簡介：陸奶妹（1983-），男，大學本科，研究領(lǐng)域為特種設(shè)備檢驗。