電梯安全鉗動(dòng)作受力分析及失效探究

馬小云

（廣東省特種設(shè)備檢測(cè)研究院湛江檢測(cè)院，廣東湛江 524022）

0 引言

城市化進(jìn)程的加快使我國(guó)城市中建設(shè)了大量高層建筑，在高層建筑中，電梯扮演著重要角色，其對(duì)人們?nèi)粘Ｉ顣?huì)造成直接影響。電梯在使人們生活變的更加便利的同時(shí)，也對(duì)人們安全造成一定影響，電梯一旦出現(xiàn)故障，會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失以及人員傷亡。電梯安全鉗動(dòng)作失效是導(dǎo)致電梯制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障的主要原因，因此要加強(qiáng)對(duì)電梯安全鉗的研究。

1 安全鉗受力情況分析

在分析電梯安全鉗受力過程中，為了更好分析安全鉗在緊急制動(dòng)狀態(tài)下的工作狀態(tài)，要先對(duì)其受力情況進(jìn)行全面分析，在問題分析期間要從多個(gè)方面進(jìn)行考慮，圖1 是安全鉗不同方向受力情況。安全鉗是是一個(gè)梯型模型，若電梯運(yùn)行期間發(fā)生超速運(yùn)行，限位器拉桿提起，曳引機(jī)斷電，安全鉗接觸面與轎廂間產(chǎn)生的壓力為F1；電梯轎廂會(huì)對(duì)安全鉗產(chǎn)生一個(gè)摩擦力，該力大小為F2；導(dǎo)軌與鉗快間的接觸力為F3，導(dǎo)軌與鉗塊間的摩擦力為F4。受摩擦力作用影響，轎廂行駛速度逐漸減小，最終停在導(dǎo)軌上。

圖1 安全鉗受力

電梯安全鉗與導(dǎo)軌間一共有4 個(gè)接觸面，各摩擦面的摩擦因數(shù)μ 相同，因此得出：F2×S×μ=F4×S。其中，摩擦因數(shù)μ 的取值范圍0.15～0.18，通過計(jì)算可得F2μ=F4。可以計(jì)算出安全鉗的受力情況。

2 電梯安全鉗失效形式與處理方法

2.1 限速器停工解決對(duì)策

（1）電梯運(yùn)行時(shí)，限速器速度以及曳引驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速無法匹配，如果電梯運(yùn)行速度超出額定規(guī)定，限速器將做出相應(yīng)動(dòng)作。針對(duì)這類問題，在安裝電梯時(shí)，要對(duì)采用的限速器額定速度與驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速加以配比，確保兩者速度相互匹配，進(jìn)而使限速器的作用得到發(fā)揮[1]。

（2）在新電梯安裝過程中，可能會(huì)出現(xiàn)將限速器反向安裝這種錯(cuò)誤的方式，該方式最大問題在于電梯向前運(yùn)行后，限速器的鋼絲繩無法被夾繩夾住[2]，鋼絲繩被夾繩鉗制約，進(jìn)而引起失效。針對(duì)這類問題，對(duì)反裝的限速器進(jìn)行調(diào)整，恢復(fù)正向安裝即可解決。

（3）限速器在長(zhǎng)期應(yīng)用期間，如果長(zhǎng)時(shí)間沒有維護(hù)限速器甩塊，會(huì)造成甩塊潤(rùn)滑性不斷下降，最后導(dǎo)致鎖死的情況，鎖死造成電梯限速器無法正常工作。因此檢驗(yàn)人員要全方位檢查限速器的情況，對(duì)甩塊針對(duì)性做好防銹蝕以及潤(rùn)滑處理，保證其可以正常運(yùn)行[3]。完成上述操作后，采取超速試驗(yàn)對(duì)電梯進(jìn)行檢查，對(duì)該處理方法是否有效進(jìn)行檢查，如果通過超速驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)處理后沒有達(dá)到要求，要進(jìn)一步處理。

2.2 限速器正常但安全鉗不動(dòng)作及處理方法

（1）限速器夾繩作用無法得到合理發(fā)揮，不能夾住限速器鋼絲繩。造成該現(xiàn)象的原因是調(diào)式不合理，或限速器輪槽遭嚴(yán)重磨損，鋼絲繩位置會(huì)降低，采用的夾繩鉗制動(dòng)力不足，或者接觸到鋼絲繩，在該情況下，雖然限速器能夠運(yùn)作，但輪槽內(nèi)鋼絲繩運(yùn)行時(shí)打滑，制動(dòng)力弱，無法帶動(dòng)安全鉗且導(dǎo)致該元件運(yùn)作不起來[4]。限速器動(dòng)作過程中，鋼絲繩張緊力＞安全鉗裝置拉動(dòng)力2 倍，若安全鉗拉動(dòng)力不足150 N，則鋼絲繩張緊力＞300 N。限速器啟動(dòng)限速器輪槽摩擦、卡繩設(shè)備鋼絲繩的制動(dòng)力是最大的，即輪槽內(nèi)鋼絲繩不會(huì)打滑，產(chǎn)生最小張緊力。若該力過小，難以拉動(dòng)安全鉗；若該力過大，會(huì)由于張力過大，導(dǎo)致鋼絲繩被被拉斷，引發(fā)安全事故。因此，針對(duì)上述問題，需要調(diào)整鋼絲繩、夾繩鉗之間的間隙，在限速器動(dòng)作時(shí)，能夠?qū)摻z繩夾緊，確保鋼絲繩正常運(yùn)行。

（2）在夾繩鉗正常運(yùn)行范圍情況下，鋼絲繩夾繩鉗無法夾住導(dǎo)致安全鉗失效。在具體檢測(cè)過程中，如果限速器輪槽、夾繩鉗的位置匹配度不足則要做好位置的調(diào)整。如果限速器位置在安裝過程中有偏差情況則造成兩者位置匹配度不足，因此工作人員必須依據(jù)具體情況，調(diào)整限速器位置，若鋼絲繩位置出現(xiàn)了偏差，對(duì)鋼絲繩位置進(jìn)行調(diào)整，即可滿足需求[5]。

（3）鋼絲繩遭受到污油、灰塵等物質(zhì)污染，鋼絲繩與夾繩鉗間摩擦因數(shù)減小，降低摩擦力，導(dǎo)致夾繩鉗無法夾緊鋼絲繩。因此，要定期檢查鋼絲繩情況，發(fā)現(xiàn)鋼絲繩上存在污油、灰塵時(shí)要及時(shí)清理，確保兩者有足夠的摩擦力作為支持。同時(shí)鋼絲繩斷裂同樣會(huì)引發(fā)故障，對(duì)其性能做好定期檢測(cè)工作，鋼絲繩破損或磨損嚴(yán)重時(shí)要及時(shí)更換，不允許鋼絲繩帶病作業(yè)，以免引發(fā)更加嚴(yán)重的事故。

（4）鋼絲繩張緊裝置可能受多種因素影響，如雜物、老化等，可能會(huì)造成鋼絲繩脫落，這種情況下提拉桿拉不動(dòng)鋼絲繩。針對(duì)這一問題，要檢查張緊裝置與地面之間的距離，確保該距離合理，同時(shí)要保證井道足夠清潔。

2.3 安全鉗無效動(dòng)作和處理辦法

（1）提拉結(jié)構(gòu)的尺寸不合，行程和電梯運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)間有誤差，鉗塊不能接觸到導(dǎo)軌，進(jìn)而發(fā)生無效的情況出現(xiàn)。也可能原因是提拉機(jī)構(gòu)兩側(cè)在提拉過程中行程不平等，且任何一邊行程不充分均可能導(dǎo)致安全鉗失效。但要注意不同類型的安全鉗，對(duì)于提拉結(jié)構(gòu)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)存在一定差異，多數(shù)為曲柄連桿結(jié)構(gòu)，可以優(yōu)化連桿機(jī)構(gòu)，進(jìn)而保證提拉桿行程處于有效行程范圍之內(nèi)。

（2）安全鉗口區(qū)域存在污油、淤泥、灰塵等各種不同類型的雜物，會(huì)導(dǎo)致鉗塊夾住導(dǎo)軌時(shí)失效，轎廂停止失效并不斷下行。這時(shí)要將安全鉗及其他裝置拆卸，清除安全鉗口內(nèi)存在的各種異物[6]。此外，如果安全鉗與導(dǎo)軌間隙過大，提拉桿被拉到最大行程，仍然無法接觸導(dǎo)軌，則要調(diào)整間隙，使安全鉗達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，此過程還需要保證安全鉗兩邊的間隙保持平衡。

（3）電梯使用時(shí)，由于不斷磨損后發(fā)生了變形，為了避免該項(xiàng)問題，要定期檢查導(dǎo)軌，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)軌出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，需要及時(shí)更換。

2.4 不合理的調(diào)整引起的問題及處理辦法

（1）限速器額定以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速?zèng)]有正確匹配，導(dǎo)致電梯運(yùn)行時(shí)，還未出現(xiàn)超速的情況出現(xiàn)誤判，此時(shí)，要做好相應(yīng)的檢測(cè)作業(yè)，通過調(diào)整，使兩者速度相匹配，避免出現(xiàn)誤動(dòng)作。

（2）調(diào)整限速器出現(xiàn)不當(dāng)，或橡膠輪和偏心凸輪部位存在油污使橡膠輪離心力加大，導(dǎo)致安全鉗發(fā)生誤動(dòng)作。針對(duì)該問題，要調(diào)整限速?gòu)椈?，讓曳引機(jī)與限速器轉(zhuǎn)速同步。在油污處理上可以采用酒精擦拭，去除橡膠輪表面上的油污，同時(shí)要定期保養(yǎng)限速輪。

3 結(jié)語

為了確保安全鉗有效運(yùn)行，分析電梯安全鉗受力情況，在此基礎(chǔ)上探討電梯安全鉗失效模式與處理方法，進(jìn)而確保電梯穩(wěn)定運(yùn)行，避免發(fā)生安全事故。