電梯曳引鋼絲繩防跳槽裝置的分析研究

謝知堅

摘要：電梯的安全隱患會對人民生命財產(chǎn)構(gòu)成威脅，因而電梯安全問題的關(guān)注度也與日俱增。電梯曳引鋼絲繩作為電梯運行中重要的運動部件，其安全質(zhì)量直接影響電梯整機的安全運行。電梯的曳引鋼絲繩防跳槽裝置是防止曳引鋼絲繩從曳引輪槽跳出后引起非正常磨損后導致曳引鋼絲繩斷絲斷股，致使電梯溜梯或者乘客被困等特種設(shè)備安全事故的發(fā)生。文中從幾個事故案例中分析防跳槽裝置失效的原因，并提出預防措施，避免類似事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：電梯;曳引鋼絲繩;防跳槽裝置

Analysis and Research on the Anti-Creep Device of Elevator Traction Wire Ropes

XIE Zhi-Jian

（Fujian Special Equipment Inspection and Research Institute， Fuzhou 350008， Fijian， China）

Abstract： The potential safety hazard of elevator can pose a threat to people's lives and property， so the attention to elevator safety is also increasing day by day. As an important moving part in elevator operation， the safety quality of elevator traction wire rope directly affects the safe operation of the whole elevator. The anti-creep device of the traction steel wire rope of the elevator is to prevent the traction steel wire rope from breaking wires and strands after abnormal wear caused by the traction steel wire rope jumping out of the traction wheel groove， resulting in the safety accidents of special equipment such as elevator slide or passengers being trapped. This paper analyzes the reasons for the failure of anti-creep devices from several accident cases， and puts forward preventive measures to avoid similar accidents.

Key Words：? Elevator; Traction wire rope; Anti job hopping device

1引言

伴隨著現(xiàn)代化城市的快速發(fā)展，電梯已經(jīng)成為現(xiàn)代社會不可或缺的重要交通工具，電梯運行安全的關(guān)注度也越來越高[1-3]。2020年底，抖音平臺出現(xiàn)一則電梯驚險一幕的視頻，視頻內(nèi)容是福州某小區(qū)一女子乘電梯從35樓直接運行到1樓，在電梯運行過程中，電梯突然出現(xiàn)異常，女子進行“教科書式自救”逃出電梯，隨后電梯發(fā)出一聲巨響，層門地坎被電梯鋼絲繩掛住，造成電梯層門變形，層門門鎖電氣開關(guān)動作，電梯停止運行。該視頻立即引起網(wǎng)友極大關(guān)注，兩天點擊量高達6億次，各大媒體紛紛跟進報道，造成極大的社會影響。

經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，是由于電梯鋼絲繩脫離曳引輪槽造成的，該事故為我們敲響了警鐘。曳引鋼絲繩脫槽會造成極大的安全隱患，而目前相關(guān)規(guī)定有不夠完善之處。GB 7588-2003《電梯制度與安裝安全規(guī)范》中9.7.1中規(guī)定：在曳引輪、滑輪和鏈輪應設(shè)置相應的防護裝置以避免：（1）人身傷害;（2）鋼絲繩或鏈條因松弛而跳離繩槽或鏈輪;（3）異物進入繩與繩槽或鏈與鏈輪之間[4-6]。在該電梯的制造規(guī)范中僅僅是規(guī)定了需要設(shè)防跳槽裝置的位置，但是對于防跳槽裝置與曳引輪的頂面距離以及防跳槽裝置所要達到的結(jié)構(gòu)強度并未作明確規(guī)定[7-8]。電梯制造單位對于防跳槽裝置與曳引輪的頂面之間距離，一般情況下取不應大于0.5倍的鋼絲繩直徑，而防跳槽裝置的強度也未作明確規(guī)定。所以不同電梯制造廠家有不同結(jié)構(gòu)形式的鋼絲繩防跳槽裝置，圖1到圖4為主要的幾種典型鋼絲繩防跳槽裝置。

2 曳引鋼絲繩防跳槽裝置不符合案例分析

2.1 防跳槽裝置結(jié)構(gòu)強度不足導致鋼絲繩跳槽

福州某個高層小區(qū)一臺電梯，額定速度為2.5m/s，在額定速度向上運行過程中，因?qū)χ卦匠叹嚯x為負（轎廂未頂層平層時，對重已經(jīng)壓到緩沖器），導致轎廂快到頂樓平層時，對重的底部一接觸對重緩沖器，引發(fā)對重緩沖器開關(guān)動作，導致電梯突然急停，電梯的曳引鋼絲繩在慣性作用下跳出曳引輪的繩槽，并且由于鋼絲繩速度較快，動能較大導致撞斷防跳槽裝置，同時引發(fā)轎頂鋼絲繩也跳出反繩輪槽，而后電梯液壓緩沖器電氣自動復位，電梯又響應低樓層呼梯信號，恢復正常運行后向下運行，進而引發(fā)曳引鋼絲繩在軸承處產(chǎn)生非正常磨損導致鋼絲繩斷絲斷股，轎廂偏斜后門刀碰到門球?qū)е聦娱T鎖電氣開關(guān)斷開，電梯停止運行，所幸事故發(fā)生時現(xiàn)場并無人員傷亡（見圖5、圖6）。

從現(xiàn)場的圖片上可以看出，曳引輪上的鋼絲繩防跳槽裝置被跳槽出的鋼絲繩擠斷，其強度根本不足以阻止高速的曳引鋼絲繩跳出繩槽。當電梯恢復正常運行時，曳引鋼絲繩就會在繩槽外產(chǎn)生非正常磨損從而使曳引鋼絲繩快速斷絲斷股，進而引發(fā)電梯發(fā)生危險事故。在TSG T7001-2009中僅僅是規(guī)定了需要設(shè)置鋼絲繩防跳槽裝置，但是對其具體結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)強度并未作出要求，導致檢驗人員在檢驗現(xiàn)場無法有效判斷防跳槽裝置是否滿足要求。并且該臺電梯在曳引鋼絲繩跳出繩槽后，電梯并未立即停止運行，反而因緩沖器開關(guān)自動復位后可以正常運行，若防跳槽裝置失效或者不在原位置后有一個電氣檢測開關(guān)動作斷開安全回路，及時停止電梯運行就能夠有效避免相關(guān)事故的發(fā)生，而現(xiàn)行TSG7001-2009及其1、2、3號修改單對防跳槽裝置是否設(shè)置防跳槽開關(guān)也未作出強制規(guī)定。

2.2 防跳槽安裝裝置位置不符合案例

檢驗人員在某小區(qū)的鋼絲繩跳槽現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)該臺電梯鋼絲繩斷絲斷股，并且經(jīng)過游標卡尺測量后除了斷股的鋼絲繩外，其他5根鋼絲繩的直徑都減少大約12%，達到報廢標準。經(jīng)查詢使用單位資料得知該臺電梯為28層28站28門，額定載重量為1000kg，額定速度為2.5m/s，鋼絲繩的公稱直徑為8mm，共有6根鋼絲繩。在機房現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)了其防跳槽裝置有6個被鋼絲繩磨出的小凹槽（見圖7），可以明顯看出由于其鋼絲繩防跳槽裝置與鋼絲繩位置太接近，導致鋼絲繩與防跳槽裝置之間產(chǎn)生非正常磨損后導致鋼絲繩斷絲，并且由于曳引鋼絲繩張緊力不均，進而導致鋼絲繩跳槽，此時電梯如果以正常速度繼續(xù)運行，鋼絲繩在曳引輪軸承處容易引起鋼絲繩非正常磨損。

除了鋼絲繩防跳槽裝置與曳引輪頂面之間的距離過小，在其他檢驗現(xiàn)場還發(fā)現(xiàn)了鋼絲繩防跳槽裝置與曳引輪頂面距離偏大的情況，鋼絲繩防跳槽裝置與曳引輪頂面的距離明顯大于0.5倍的鋼絲繩直徑（見圖8），基本形同虛設(shè)，如果曳引鋼絲繩裝張緊力不均或者電梯突然急停極易導致跳槽。

3 曳引鋼絲繩跳槽主要原因及預防措施

從上述事故案例可以發(fā)現(xiàn)，曳引鋼絲繩跳槽主要原因有：

（1）曳引鋼絲繩張緊力不均。對于樓層不高和低速電梯而言，大部分曳引比為1：1，即電梯鋼絲繩的線速度等于電梯額定速度，而對于高層高速電梯而言，曳引比大部分為2：1或者4：1，電梯曳引鋼絲繩線速度為額定速度的2倍或者4倍，當電梯因意外停梯時，鋼絲繩的張緊力不均會使得曳引鋼絲繩由于速度慣性會跳出繩槽，鋼絲繩的線速度越大，鋼絲繩直徑越細，這種可能性越高。鋼絲繩張緊力不均導致鋼絲繩在繩槽中抖動較大，特別對于高速電梯，只要電梯急?；蛘咪摻z繩抖動較大極易引起鋼絲繩跳槽。

（2）曳引鋼絲繩防跳槽設(shè)置不合理。如文中2.1的案例中，防跳槽裝置強度不夠，無法阻止鋼絲繩跳出繩槽。防跳槽裝置與曳引輪頂面之間的距離過大或者過小也容易導致鋼絲繩跳槽，如文中2.2的案例。

（3）曳引輪槽里面有異物或者鋼絲繩繩芯擠出的油污在冬天時，因溫度較低容易在曳引輪輪槽中結(jié)塊，也可能引發(fā)高速運行的曳引鋼絲繩脫槽事故。

根據(jù)上述原因分析，為防止曳引鋼絲繩跳槽可以從以下五個方面避免：

（1）維保單位在日常維護保養(yǎng)過程中應及時檢查曳引鋼絲繩的張緊力偏差情況，偏差較大時應及時予以調(diào)整，使之符合要求。

（2）在維保和檢驗過程中對于高速電梯特別要注意防跳槽裝置設(shè)置的合理性，如防跳槽裝置是否安裝牢固、防跳槽裝置與鋼絲繩頂面之間的距離是否在電梯制造單位的要求范圍內(nèi)，對于不符合要求的要及時提出整改。

（3）維保單位在日常檢查過程中對于曳引輪槽中的鋼絲繩油污特別是有油污結(jié)塊的情況應及時清理，避免結(jié)塊將鋼絲繩擠出繩槽。

（4）建議電梯制造單位加裝電梯曳引鋼絲防跳槽裝置的檢測開關(guān)并與電梯安全回路串聯(lián)。該檢測開關(guān)主要是檢測防跳槽裝置失效或者不在原位置時動作，避免電梯進一步運行導致危險的發(fā)生。

（5）建議相關(guān)標準對電梯曳引鋼絲防跳槽裝置的強度作出具體規(guī)定，避免因結(jié)構(gòu)強度不足導致鋼絲繩防脫槽裝置的失效。

4 結(jié)語

文中研究了曳引鋼絲繩防跳槽裝置相關(guān)標準要求，分析其中不完善之處，并從實際的事故案例出發(fā)，詳細分析現(xiàn)有防跳槽裝置因強度不足或者安裝位置不符合要求導致曳引鋼絲繩脫槽的案例，總結(jié)了鋼絲繩防跳槽的主要原因并且提出相應的解決方法及建議，以避免類似事故的發(fā)生，保障電梯的安全運行。

參考文獻

[1]藤井聰.掛在電梯的曳引機上的主鋼絲繩的防脫裝置[J].?中國電梯，2012.

[2]王國法.電梯曳引鋼絲繩脫槽的原因分析[J].特種設(shè)備安全技術(shù)，2020，234（03）：25-26.

[3]蔡育曉.一起曳引鋼絲繩脫槽事故的案例分析[J].?機電工程技術(shù)，2019.

[4]羅哲，向麗，郭威.電梯曳引輪鋼絲繩落槽不均勻的原因及改進措施[J].中國電梯，2015.

[5]賀能，喻穎，蔣濱羽.一起電梯曳引鋼絲繩嚴重落槽案例的分析[J].中國特種設(shè)備安全，2015（10）：73-76.

[6]黃慧英.曳引鋼絲繩檢驗過程中發(fā)現(xiàn)的問題及對策研究[J].質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督研究，2020，70（04）：52-54+62.

[7]盛陽，周凱捷.一起曳引鋼絲繩斷事故的原因分析[J].?中國特種設(shè)備安全，2019（4）.

[8]閆志強.電梯繩輪系中擋繩裝置設(shè)置研究[J].特種設(shè)備安全技術(shù)，2017，（001）：42，50.