解說電梯檢測實例

廖芝逸

廣東省特種設備檢測研究院惠州檢測院 廣東惠州 516001

電梯檢測是電梯質量安全工作的重要手段，與人民群眾日常生活密切相關。據保守估計，全國每天有15億人次乘坐電梯，電梯已經成為人民群眾日常生活必不可少的出行工具，電梯質量安全直接關系到人民群眾日益提高的安全、便利、舒適的需求。筆者就電梯檢測工作的實例，進行解說。

1 曳引電梯平衡系數檢測實例

1.1 檢測試驗

監督檢驗一家酒店曳引電梯，電梯額定荷載800KG,運行速度1.0m/s，9層9站。按照電流法實施檢測該曳引電梯平衡系數，分別在電梯轎廂內加裝額定荷載30%、40%、45%、50%、60%的砝碼做實驗，測試運行電流，繪制負荷-電流曲線圖，以上下運行曲線的交點來確定平衡系數值，其值為0.37。再在橋廂內37%額定荷載砝碼做實驗，測試上下運行電流非常接近，可以認定該電梯平衡系數為0.37。

1.2 對標結論

國家標準《電梯技術條件》（GB/T10058-1997）規定，各類電梯的平衡系數應為0.4-0.5范圍內。檢測試驗平衡系數0.37，不合國家標準，要求整改。

1.3 結論解說

曳引電梯采用了對重與轎廂和荷載平衡原理，即W=P+Q(W為對重重力，P為轎廂重力，Q實際荷載）。電梯實際運行難于實現這平衡，因為實際荷載Q是隨機變化的，而對重W和轎廂P是定量[1]。實際荷載Q可以是0%（空載）至100%（滿載）范圍內任一值，便于電梯有效運行，只能選取恰當對重W，即取W=P+kQe(Qe為電梯額定荷載，k為選取的平衡系數）。選取設置平衡系數k就是選取對重質量大小，與電梯不平衡荷載有關。電梯實際運行時，轎廂側與對重側不平衡荷載ΔF=(P+Q)-(P+kQe)=Q-kQe，這只有當Q=kQe時，才能平衡。因此，無論平衡系數k何值，平衡是相對的，不平衡是絕對的，只能選取設置合理的k值均衡橋廂側與對重側的重力，不能隨意選取設置k值。

平衡系數k值影響不平衡荷載，也就影響曳引輪兩側鋼絲繩的張力。張力大小影響曳引鋼絲繩在繩槽內的比壓，也就影響曳引鋼絲繩的曳引能力。最大不平衡載荷大于電梯的最大曳引力時，曳引鋼絲繩在繩槽中出現打滑，發生溜車事故。

平衡系數k值影響主電機功率選取，主電機功率N值主要由N∝(1-k)QeVe確定，k值大，選取主電機功率N值小，相反k值小，選取主電機功率N值大。主電機功率N值足夠大，k值影響電梯運行能耗大小。主電機功率N值余量小，k值選取不合適，可能會造成電梯啟動后出現倒拉，發生溜車或沖頂事故。

平衡系數k值影響轎廂和對重系統的總質量，轎廂和對重系統的總質量M=P+kQe+Y（Y為曳引鋼絲繩等裝置質量）。轎廂和對重系統的總質量M影響電梯的安全系數，影響對曳引鋼絲繩、曳引輪繩槽等部件參數的選擇。還影響到電梯運行中起、制動的加、減速度，影響到電梯使用的安全鉗、緩沖器等安全部件的選擇。平衡系數k值取得較大，轎廂和對重系統的總質量就大，會帶來電梯啟動和制動加速度的減小，影響啟動和制動性能。因此，平衡系數k值是電梯整體設計的主要參數。

平衡系數k設計值選取應按0.4-0.5范圍選取配置，是綜合曳引鋼絲繩、曳引輪繩槽、主電動機、轎廂和對重系統、安全鉗、緩沖器等考慮得出合適的范圍。

安裝和檢驗時檢驗平衡系數k實測值，并非在0.4-0.5范圍內，就認定為符合要求。一則平衡系數k實測值偏離設計值是不符合要求。二則平衡系數k實測值雖然符合設計值，但轎廂自重或額定荷載變更了，也是不符合要求。《電梯制造與安裝安全規范》GB7588-2003要求檢測機構進行驗收檢驗時必須測定其實際值與設計值是否一致，并檢查其是否私自更動轎廂自重等參數[2]。本實例檢查發現轎廂內裝飾改變了自重，邀請制造設計方整改后檢測試驗平衡系數0.46符合要求，也滿足制造設計方設計要求。

1.4 方法分析

實例采用的平衡系數檢測試驗方法是電流法。電流法要求轎廂和對重運行到同一水平位置，記錄電動機電流，實際操作過程中實際上無法準確判斷同一水平位置時刻，還有觀察到記錄電流這過程存在人為偏差；再者電動機電流測試采用鉗式電流表，電動機電流是變化的，人們視覺分辨時間限制等因素，實際人眼看到的電流值是存在偏差。因此，電流法存在檢測結果誤差。研究改善平衡系數檢測試驗方法，發展了無載測試技術，其中有稱重法、功率法、定義法。相關單位進行了對比試驗，做法如下：

定義法，通過串聯在起吊系統與轎廂和對重系統的拉力傳感器，計量轎廂自重和對重系統重量，按定義公式W=P+kQe核算結果。為了試驗精度，在轎廂與對重處于同一平面位置同時起吊使曳引鋼絲繩松弛，拆除轎廂與對重導靴，安裝拉力傳感器，減少靜摩擦力影響精度。

功率法，在空載工況情況下，采用TYP平衡系數檢測儀，測出電梯上下電流數據和速度數據，運用電梯運行功率和速度、效率、荷載的函數關系，解析出平衡系數值。

稱重法，在空載工況情況下，采用德國LSM1平衡系數檢測儀,測出轎廂自重和對重系統重量，計算平衡系數值。

平衡系數檢測四種試驗方法比對分析，電流法與其他方法區別是檢測結果不僅包括廂和對重系統質量差，還包括電梯運行中轎廂和對重系統導靴、曳引鋼絲繩與曳引輪繩槽等機械摩擦阻力。其結果是電梯運行動態數據。檢測工況為轎廂和對重運行到同一水平位置時刻電動機電流數據，由于轎廂位置不同使曳引鋼絲繩以及隨行電纜重量在曳引輪兩側變化，導致平衡系數檢測數據變化。

稱重法、功率法均為無載測試技術，不用反復搬運砝碼。但問題是測試數據是電梯靜態數據，與現行電梯檢測規則采用動態測試技術理論上存在差異。沒有排除導靴、曳引機等機械摩擦阻力影響，測試結果準確度與重復性較差，經對比試驗，測試結果相對最大偏差達15%。因此，電流法是目前常用的方法。

定義法也是無載測試技術，拆除橋廂與對重導靴，安裝拉力傳感器，減少靜摩擦力影響精度，經對比試驗，測試結果相對最大偏差不超過2%，檢測誤差較小。但有安裝無載動態平衡系數儀器不方便缺點，需要改進完善。

2 電梯下行制動試驗實例

2.1 試驗失效

定期檢測一小區住宅電梯制動性能，電梯額定荷載1000KG,運行速度1.0m/s，12層12站。進行轎廂裝載120%額定重量下行制動試驗，制動器失效，電梯繼續下行超速，安全鉗（限速器）動作制停。

2.2 失效解說

《電梯監督檢驗和定期檢驗規則—曳引與強制驅動電梯》（TSGT7001-2009）規定：橋廂裝載120%額定重量，以正常運行速度下行至行程下部，切斷電動機和制動器供電，制動試驗，曳引機應停止運轉，轎廂完全停止并且無明顯變形和損壞。該電梯下行制動試驗失效，檢查制動器閘瓦與曳引輪間隙，符合要求。正常樓層平層停梯時制動器正常下閘。檢查制動器抱閘彈簧松緊、制動輪與閘瓦間隙、制動器表面污染、閘瓦與制動輪接觸面情況，均屬良好狀態。可能制動器控制電路存在問題使制動器動作滯阻和抱閘時間延后。現場按調試指導書檢查電梯控制主板設置參數，發現抱閘抱住動作延時時間和抱閘打開動作延時時間設置不對，兩者設置顛倒，抱閘抱住動作延時時間應為0ms，卻設置為500ms，抱閘打開動作延時時間設置為500ms，卻設置為0ms，使抱閘抱住動作延遲，電梯繼續下行超速。重新設置電梯控制主板設置參數后，調試成功。

2.3 方法分析

電梯制動器性能檢測確保電梯安全運行的重要手段，目前制動器性能檢測主要是主觀檢查和試驗檢測。主觀檢查主要是檢查制動器抱閘彈簧松緊、制動輪與閘瓦間隙、制動器表面污染、閘瓦與制動輪接觸面等情況。制動器抱閘彈簧過松，閘瓦和制動輪貼合不緊，制動力不足，會導致電梯溜梯、沖頂、蹲底。制動輪與閘瓦間隙越小越好，應滿足《電梯安裝驗收規范》（GB10060-88）的要求：松閘時兩側閘瓦應同時離開，且間隙不大于0.7mm。松閘時，閘瓦打開是靠鐵芯吸合帶動的，但兩鐵芯吸合時，其底部應留有適當間隙，使之既不能發生撞擊，又不能影響鐵芯的迅速吸合，反而出現松閘滯后現象。制動器表面應污染少，閘瓦與制動輪接觸面應足夠大，反之影響制動力，可能發生溜車。

上述檢查情況應為良好，否則需要整改。檢查制動器電氣部分，《電梯制造與安裝安全規范》（GB7588-2003）規定，切斷制動器電流，至少應用兩個獨立的電氣裝置來實現，不論這些裝置與用來切斷電梯驅動主機電流的電氣裝置是否為一體。當電梯停止時，如果其中一個接觸器的主觸點未打開，最遲到下一次運行方向改變時，應防止電梯在運行[3]。對照電氣原理圖檢查實物狀況，即檢查切斷制動器電流的電氣裝置數量和獨立性，再做運行實驗，電梯停止后，制動器應不能打開，然后給出一個電梯反向運動信號，這時電梯不能在運行。同樣實驗方法檢驗另外一個電氣裝置是否有效。本實例是主板設置有誤，導致實驗失效，這實例說明制動器檢驗不可忽視電氣部分的檢驗，尤其是制動器控制板的調試數據等檢查，這點較易被忽視。

《電梯制造與安裝安全規范》（GB7588-2003）規定，當轎廂載有125%額定荷載并以額定速度向下運行時，通過對制動器的合理操作應使曳引機停止運轉。轎廂的減速度應在上述情況下不超過安全鉗動作或轎廂撞擊緩沖器所產生減速度。制動器功能試驗操作方法：操作前保障安全工作，確保轎廂無人，遠距離操作，在機房控制電梯速度，按標準速度使電梯從最底層站向最高層站持續運行，當電梯即將到最高層站時，即刻拉下電源總閘，在突然制停情況下，判斷電梯是否可靠制停。再者在轎廂載有125%額定荷載，使轎廂從最高層站以額定速度向下運行至最低層站，當電梯快到最低層站時，即刻拉下電源總閘，電梯可靠制停，就要測量制停距離，通過運算得出制停減速度，制停減速度在1.96-9.8m/s內，符合規范要求。