電梯限速器觸發(fā)失效案例分析

摘 要：當今社會電梯被廣泛使用，電梯的安全系統(tǒng)保障其安全運行，當其安全系統(tǒng)失效時，限速器-安全鉗系統(tǒng)能夠提拉安全鉗使轎廂緊急卡在導(dǎo)軌上，防止電梯墜落造成人員傷亡。鑒于此，根據(jù)限速器-安全鉗系統(tǒng)的工作原理、功能需求和常見故障，對檢驗過程中限速器觸發(fā)失效的案例進行分析，發(fā)現(xiàn)故障原因，提出整改預(yù)防措施，旨在為相關(guān)工作者處理類似問題時提供參考。

關(guān)鍵詞：限速器；安全鉗；案例分析

中圖分類號：TU857" " 文獻標志碼：A" " 文章編號：1671-0797（2024）14-0069-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.14.016

0" " 引言

電梯的安全保護控制系統(tǒng)包括限速器、安全鉗及緩沖器，它們協(xié)同工作，能夠確保乘客人身安全及載重物免遭意外損壞。如果由于某些特殊的原因?qū)е罗I廂出現(xiàn)過載、失控或者掉落的危險，限速器和安全鉗將會及時響應(yīng)，從而避免乘客及載重物受到傷害[1-3]。

1" " 限速器-安全鉗聯(lián)動機構(gòu)的工作原理

限速器和安全鉗裝置包括限速器、安全鉗、限速器鋼絲繩和張緊輪等部分，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

限速器-安全鉗聯(lián)動的工作原理：當電梯的運行速度超過預(yù)定值時，限速器觸發(fā)固定住限速器鋼絲繩，隨著轎廂的超速下行，限速器鋼絲繩拉起安全鉗的提拉桿裝置，從而觸發(fā)安全鉗，至此限速器的工作完成[4-6]。電梯持續(xù)下行，因安全鉗楔塊接觸導(dǎo)軌工作面，電梯的運行將不斷使摩擦件與導(dǎo)軌的間隙減小，最終將電梯制停。并且在提拉桿的動作過程中通過杠桿上的凸輪或打板，使電氣安全裝置動作，切斷電氣安全回路使電機停止運行[7-9]。

2" " 限速器-安全鉗系統(tǒng)的檢驗檢測

2.1" " 限速器的有效觸發(fā)

當電梯運行速度超過預(yù)定值時（通過限速器動作速度校驗，確認限速器的動作速度在要求范圍內(nèi)），限速器通過擺錘或者離心式結(jié)構(gòu)使棘爪進入繩輪的止停爪內(nèi)，從而使限速器停止運轉(zhuǎn)并固定住限速器鋼絲繩，隨著電梯的持續(xù)運行，限速器鋼絲繩拉動安全鉗提拉裝置，從而觸發(fā)安全鉗制動轎廂[10]。在檢驗過程中，人為動作使得棘爪卡入停止爪，確認限速器能否有效觸發(fā)。

常見的觸發(fā)失效形式有：1）擺錘或者離心式結(jié)構(gòu)動作后，無法使棘爪進入繩輪的止停爪內(nèi)；2）限速器鋼絲繩的拉力不足，無法觸發(fā)安全鉗動作從而剎停轎廂。

2.2" " 限速器-安全鉗聯(lián)動試驗的檢驗方法

電梯按相應(yīng)載荷承載，在適當位置處，人為按操作說明觸發(fā)限速器。電梯繼續(xù)下行，電氣安全開關(guān)斷開，使電梯停止運行[11]。短接電氣安全開關(guān)，控制電梯繼續(xù)檢修下行，限速器繩拉動安全鉗提拉裝置，此時安全鉗裝置的電氣安全開關(guān)應(yīng)先動作使電梯停止運行。然后再將安全鉗裝置的電氣安全開關(guān)也短接后，再點動控制電梯下行，此時檢驗員觀察到曳引鋼絲繩與曳引輪打滑（或者電動機堵轉(zhuǎn)），說明限速器-安全鉗聯(lián)動試驗有效[12]。若該電梯只配置緊急電動功能，在限速器-安全鉗聯(lián)動試驗之后，分別將限速器、安全鉗電氣開關(guān)逐一短接，機房控制柜切換至正常模式，由維保人員在轎頂以檢修模式向下運行，若轎廂不能運行，說明限速器、安全鉗電氣開關(guān)分別有效。

無機房電梯的限速器-安全鉗聯(lián)動試驗判斷方法：當安全鉗動作后，打開轎廂所在位置的層門，在轎廂相應(yīng)位置作上標記，關(guān)閉層門，操作電梯下行按鈕，讓轎廂下行，再打開轎廂所在位置的層門觀察所作的標記，查看轎廂是否發(fā)生移動，如果沒有發(fā)生移動，則說明聯(lián)動試驗動作可靠。

3" " 失效案例分析

3.1" " 限速器觸發(fā)后無法有效制動

3.1.1" " 設(shè)備存在的主要缺陷描述

檢驗人員在對該新裝電梯進行綜合查驗，以125%額定載荷進行轎廂限速器-安全鉗聯(lián)動試驗時，出現(xiàn)限速器動作后，檢修下行限速器鋼絲繩打滑，轎廂仍繼續(xù)向下運行，限速器-安全鉗聯(lián)動試驗失效。

3.1.2" " 原因分析

根據(jù)現(xiàn)象，分析可能造成的原因：1）限速器未能提供足夠的提拉力，如限速器壓塊未壓緊鋼絲繩或鋼絲繩與限速器輪槽的摩擦力不足，產(chǎn)生打滑；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）安全鉗動作后不能提供足夠的制動力制停轎廂[10-12]。

經(jīng)過觀察和調(diào)節(jié)，聯(lián)動時限速器鋼絲繩仍然打滑，所以初步排除了限速器的原因，繼續(xù)排查安全鉗。

該電梯為上提拉式安全鉗提拉機構(gòu)，但發(fā)現(xiàn)與常見結(jié)構(gòu)有所不同，通常提拉桿為對稱型；而該電梯提拉桿為類似菜刀的非對稱結(jié)構(gòu)，如圖2所示；查閱該電梯安裝說明書，安全鉗提拉桿為降本結(jié)構(gòu)，如圖3所示，其“刀身”開有斜槽，“刀把”與安全鉗楔塊的拉桿聯(lián)動；限速器鋼絲繩固定于“刀頭”之上。比對現(xiàn)場實物圖2與安裝圖紙圖3，發(fā)現(xiàn)該提拉桿安裝位置與要求相反，可以判定這是造成安全鉗聯(lián)動失效的根本原因。

失效分析：該結(jié)構(gòu)正確裝法如圖4（a）所示，錯誤裝法如圖4（b）所示。

1）圖4（a）安裝制造設(shè)計的尺寸，能保證限速器拉桿A、楔塊拉桿B、摩擦件楔塊與導(dǎo)軌其他部件準確的位置關(guān)系，確保楔塊與導(dǎo)軌距離滿足鉗剎要求，產(chǎn)生制動力。而圖4（b）將A反裝，造成機構(gòu)尺寸改變，摩擦楔塊與夾緊部件和導(dǎo)軌間隙變化，不滿足設(shè)計尺寸要求。

2）對其受力分析，A在開槽處受支點作用力FA分解水平方向FAx和豎直方向FAy，在鉸鏈O處受力FB分解水平方向FBx和豎直方向FBy。圖4（a）中FAx和FBx同向，而圖4（b）中FAx和FBx方向相反，造成A產(chǎn)生力矩M，使得圖4（a）中提升所需的拉力大大超過圖4（b）所需的拉力，也超過限速器所能提供的拉力，所以安全鉗無法動作。

綜上所述，安全鉗拉桿裝反是導(dǎo)致本臺電梯聯(lián)動試驗失效的直接原因，裝反部件使得位置關(guān)系跟受力結(jié)果與設(shè)計值不符，制動原件提拉不到位；間接原因是廠家設(shè)計時未考慮“防呆”設(shè)計，使得部件反向仍能安裝，電梯能正常運行；電梯安裝單位安裝完成后未進行自檢，未及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在問題。

3.1.3" " 處理建議

要求安裝單位整改達到安裝說明的要求，保證安全鉗的準確可靠動作。

電梯安裝單位需注意圖紙要求，嚴格按照安裝說明施工，特別是安全鉗等保障安全的裝置，安裝時要保障其有效性、可靠性；電梯安裝單位安裝完成后應(yīng)做好自檢，檢查各部件情況，排除缺陷，避免出現(xiàn)原則性問題的遺留。

3.2" " 限速器無法有效觸發(fā)

3.2.1" " 設(shè)備存在的主要缺陷描述

檢驗中發(fā)現(xiàn)轎廂限速器-安全鉗聯(lián)動試驗不可靠。限速器動作時，甩塊甩出。棘爪未見動作。限速器機械動作不可靠。

3.2.2" " 原因分析

現(xiàn)場調(diào)查：翻看近期維護保養(yǎng)記錄，最近的一次限速器維護保養(yǎng)在1個月前，維保檢查結(jié)果為符合要求。詢問后得知限速器僅進行了清潔和潤滑，檢查了調(diào)節(jié)彈簧的封記是否完好。未進行限速器模擬動作。限速器在長時間工作后，如圖5所示，原螺絲1未緊固，直至松脫缺失。模擬限速器動作，當限速器運行速度提高至一定速度的時候，甩塊會在旋轉(zhuǎn)離心力的作用下，克服調(diào)節(jié)彈簧的拉力甩出。同時觸發(fā)機構(gòu)的構(gòu)件1逆時針旋轉(zhuǎn)，抬頂螺絲1。螺絲1抬升讓棘爪定位扣離開原來位置，棘爪脫離定位扣后在調(diào)節(jié)彈簧的拉力下落入棘輪，限速器提拉鋼絲繩。由于螺絲1的缺失，造成棘爪定位扣無法離開原來位置，棘爪就無法落入棘輪，限速器無法提拉安全鉗。

隱患分析：限速器缺失螺絲后，棘爪就無法動作并落入棘輪，導(dǎo)致限速器不能有效工作，安全鉗不能被鋼絲繩提拉動作。轎廂存在失速墜落底坑的重大安全隱患。

3.2.3" " 處理建議

1）恢復(fù)限速器缺失的螺絲，并進行限速器動作速度校驗后，在校驗后對部件螺絲等進行定位，封記標識。封記是對限速器動作速度整定并加以封記后，對影響動作速度的任何調(diào)整，都將明顯損毀原封記。這里所要求的封記不僅應(yīng)加在調(diào)整速度的部位，其他任何可引起限速器開關(guān)動作速度，以及夾繩力變化的可變動部位都應(yīng)加封記。

2）對該螺絲采取防松脫措施，防止再次丟失。可以采用對緊螺母，從兩邊對螺絲進行對緊。

在近期應(yīng)跟蹤該限速器，維護保養(yǎng)中應(yīng)加強限速器重要部件的檢查。限速器保養(yǎng)，除了清潔潤滑和兩年一次的限速器動作速度校驗，還應(yīng)在季度和半年的保養(yǎng)中對限速器部件的封記是否變動，以及限速器動作的可靠性進行驗證。

4" " 結(jié)束語

限速器-安全鉗系統(tǒng)作為防止電梯墜落的安全部件，對于保障電梯的安全運行格外重要。本文根據(jù)限速器-安全鉗系統(tǒng)中限速器觸發(fā)失效的案例，分析了限速器觸發(fā)失效的原因和后果，除了驗證限速器是否能使棘爪動作，還應(yīng)確認限速器鋼絲繩能否有效觸發(fā)安全鉗動作。檢驗人員在檢驗時應(yīng)對可能造成該項目失效的原因予以高度重視，防患于未然。

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收稿日期：2024-03-21

作者簡介：林海平（1988—），男，福建泉州人，工程師，研究方向：特種設(shè)備檢驗。