常見電梯故障的設計分析與探討

摘?要：電梯安全日益受到大家的重視，本文通過分析一起電梯安全鉗-限速器聯動試驗中傳動連接鍵丟失導致的傳動機構失效的案例，探討分析此種設計中可以改進的方面。并從檢驗的角度深入探討設計中關于材料替換，極限設計，安全裝置靈敏度選擇方面存在的一些缺點進行探討，并給出建議。希望能夠通過探討，更好的解決潛在的可能發生的風險。

關鍵詞：電梯;檢驗;探討;設計;建議

1?電梯安全鉗-限速器聯動失效的案例

1.1?設備存在的主要缺陷描述

進行安全鉗-限速器聯動試驗時，人為動作限速器棘爪，模擬超速狀態下的限速器動作狀態，超速開關首先動作，短接此開關后，轎廂繼續下行，未見安全鉗開關動作，控制柜主板安全回路指示燈仍亮。緊接著限速繩在繩槽上滑移，電梯未有效制停。

1.2?原因分析

安全鉗開關未動作可能性分析：（1）安全鉗開關自身損壞;（2）安全鉗開關動作機構未能有效動作。

轎頂檢查安全鉗開關自身有效性：人為動作安全鉗開關，電梯主板安全回路顯示不通，開關有效。查看安全鉗動作機構與安全鉗開關距離，發現其動作距離過遠，傳動機構不能有效動作到開關。調整安全鉗開關與之距離，使其能夠有效動作。

安全鉗未有效制停可能性分析：（1）安全鉗結構卡阻不動作;（2）安全鉗與導軌之間間隙不一，安全鉗動作后，只有單邊鉗口接觸到導軌，導致安全鉗夾緊力不足，電梯未能有效制停;（3）壓緊限速繩的壓塊磨損。限速器動作后，壓塊未能壓緊限速器鋼絲繩，導致限速繩在限速輪槽上的摩擦力不足，不能有效提拉安全鉗使其動作;（4）限速器-安全鉗聯動其他位置的機構連接出現問題。

檢查限速器壓塊，未見其自身存在明顯磨損，壓緊后與限速器鋼絲繩之間也未見明顯間隙，排除原因3。進入底坑檢查導軌與安全鉗之間的安裝間隙，符合制造廠家規定值。提拉安全鉗，檢查安全鉗動作后情況，兩組安全鉗中靠近限速繩側安全鉗動作后，與導軌之間目測無間隙接觸，另一側則無動作，與導軌之間間隙無變化。如下圖，檢查傳動機構，發現連接處轉軸空轉，用于壓緊平鍵的螺栓松動，連接的平鍵丟失。初步判斷是用于連接安全鉗動作機構的平鍵丟失導致機構傳遞失效，一側安全鉗未能有效動作。從轎頂上找到掉落的平鍵，裝入鍵槽后，鎖緊螺栓，人為提拉安全鉗，兩側安全鉗均動作。

重新進行限速器安全鉗聯動試驗，安全鉗開關有效動作，轎廂有效制停。

1.3?設計探討

從檢驗的角度來看，此設計有幾個地方值得探討：（1）防松設計缺失，導致螺栓有松動的可能;（2）關鍵部位傳動平鍵鍵槽被銑通，導致平鍵松動后有掉出的可能;（3）重要機構傳動中應該盡量避免過多組件的裝配，保證裝配方便的情況下，盡量采用一體的方式（如一體成型，焊接），只保留軸向自由度，裝配的東西越多，存在安裝維修造成組件丟失的概率就越高，存在失效的概率也更高。

2?其他設計問題探討

（1）層門自動關閉裝置：材料替代。層門自動關閉裝置指的是轎廂在開鎖區域外，層門開啟后能自動關閉的一種裝置[1]。目前常用重錘式和彈簧式，部分電梯制造廠把層門自動關閉裝置由重錘式變成了彈簧式。此種方式存在的缺點1：采用彈簧時彈力會隨著開關門次數的增加而慢慢衰減，層門使用過程中環境也相對復雜（層門地坎容易堆積垃圾），需要始終保持足夠且穩定的力才能使層門克服普通的地坎垃圾阻礙，保證層門有效關閉到位。使用彈簧后，彈力波動較大，無法提供穩定的力。導致的關門不到位引發電梯故障;缺點2：彈簧彈力的失效不易發現，彈簧不像重錘式直觀，重錘質量恒定穩定，失效取決于與之連接的鋼絲繩，鋼絲繩失效形式直觀，容易維護。彈簧彈力無法直觀判斷，型式試驗只要求包含層門和層門側邊框試驗（強度和沖擊試驗），層門銘牌，并未對層門自動關閉的可靠性試驗提出要求[2]。所以彈簧使用的可靠次數無法預知，沒有報廢的標準，只能通過實際自動關閉效果判斷。

（2）曳引繩頭超載保護裝置：超載保護裝置是保證電梯安全運行一個重要保障，固定于繩頭的超載保護裝置工作原理：當重物進入轎廂，變為繩頭彈簧的壓縮量，固定于繩頭的超載開關隨著繩頭受力移動。通過在轎廂內放置110%重物時設置固定距離來實現超載保護。放置在繩頭的超載保護優點：安裝方便，調試方便。缺點：①繩頭彈簧變形量取決于每根彈簧相連的鋼絲繩的受力，不同的鋼絲繩張力之間存在誤差，盡管超載在檢驗時調整好，但是后期只要鋼絲繩張力出現波動，在合格的基礎上，超載將出現最大5%的偏差;反之如果鋼絲繩張力不合格的情況下，偏差會被大幅度放大，而實際電梯在日常保養過程中，鋼絲繩張力很難引起維保人員注意，一般都要電梯出現相應問題如運行抖動嚴重才會引起注意，實際檢驗過程發現曳引輪槽磨損不一致的情況也屢見不鮮。②轎廂重量通過鋼絲繩傳遞到繩頭需要克服輪組的摩擦力，傳遞過程力出現衰減，導致的情況就是靈敏度不足，需要較大的重量差才能在繩頭的彈簧上反應出距離差，這就使得超載開關難以準確的調整。

3?結語

電梯設計是電梯安全的源頭保障，隨著電梯技術的進步，材料的日新月異，國家標準已經慢慢跟不上電梯設計的變化。比如鋼帶懸掛裝置的出現，國家標準未來得及更新要求的，就需要廠家給出試驗報告和判廢標準，報備國家機構認可，作為日常檢驗維護的標準。而檢驗，維護又從另外的角度監督促進設計的完善。電梯的安全就是靠著這樣的相互促進進步至今。

參考文獻：

[1]TSG?T7001-2009?電梯監督檢驗和定期檢驗規則-曳引與強制驅動電梯[S].

[2]TSG?T7007-2016.電梯型式試驗規則[S].

[3]GB7588-2003.電梯制造與安裝安全規范[S].

[4]GB/T10060-2011.電梯安裝驗收規范[S].

作者簡介：吳春鴻（1983-），男，本科，高級工程師，研究方向：電梯安全。