一起電梯補(bǔ)償鏈墜落事故的分析

◎付巧鵬

本文通過從一起電梯補(bǔ)償鏈墜落事故，分析指出補(bǔ)償鏈選配和設(shè)計(jì)計(jì)算以及固定方式存在的一些問題，希望能為電梯制造單位提供改進(jìn)措施，為電梯檢驗(yàn)單位的相關(guān)檢驗(yàn)工作提供參考。

一、事故基本情況

2019年7月29日我市某小區(qū)發(fā)生一起電梯補(bǔ)償鏈墜落事件，補(bǔ)償鏈墜落造成對(duì)重護(hù)欄、補(bǔ)償鏈導(dǎo)向裝置、轎護(hù)欄砸壞，轎廂頂面靠對(duì)重一側(cè)凹陷變形，但未造成人員傷亡。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查該電梯型號(hào)為TKJ1250/2.5-JXW-VF，額 定 載 重 量1250kg，額定運(yùn)行速度2.5m/s，30層28站，曳引比2：1，曳引鋼絲繩為7×φ12mm，對(duì)重框下掛有兩根補(bǔ)償鏈，發(fā)生掛板斷裂的是右側(cè)補(bǔ)償鏈。該梯在去年9月份也同發(fā)生過因左側(cè)掛板折邊處開裂造成補(bǔ)償鏈墜落事故的情況。事故發(fā)生后幾日，維保人員在對(duì)該小區(qū)同單元另一同規(guī)格電梯檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)補(bǔ)償鏈掛板折邊處一邊斷開，另一折邊處變形并有裂紋。該電梯于2017年01月安裝監(jiān)督檢驗(yàn)合格并一直使用至今。制造單位和維保單位均具備相應(yīng)資格。

二、事故原因分析

目前安裝在電梯上的補(bǔ)償鏈有以下幾種：1.穿繩補(bǔ)償鏈，是最原始的一種補(bǔ)償鏈，只能用于梯速1.75m/s以下的電梯。結(jié)構(gòu)為在鐵鏈中穿入麻繩，這種補(bǔ)償鏈在使用過程中由于鏈與鏈之間發(fā)生摩擦和碰撞，噪音比較大，而且人在轎廂內(nèi)有明顯的抖動(dòng)感。優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，目前大多數(shù)電梯公司已經(jīng)棄用。2.包塑補(bǔ)償鏈，為了減小穿繩補(bǔ)償鏈在運(yùn)行過程中的噪音，同時(shí)減緩環(huán)境對(duì)鐵鏈的腐蝕，于是在穿繩補(bǔ)償鏈的基礎(chǔ)上包裹一層PVC軟管，形成了包塑補(bǔ)償鏈。相比于穿繩補(bǔ)償鏈，包塑補(bǔ)償鏈運(yùn)行時(shí)噪音大大減小，且更加美觀，但是在柔韌性及耐用性方面仍需改善。3.全塑補(bǔ)償鏈，可用至6.0m/s的高速電梯，外表為纜狀PVC結(jié)構(gòu)，使用時(shí)電梯運(yùn)行能達(dá)到平穩(wěn)靜音的效果，本文中電梯的補(bǔ)償鏈?zhǔn)侨苎a(bǔ)償鏈。

目前電梯補(bǔ)償鏈固定掛板常見的兩種懸掛方式：一是角型鋼板做掛板，一邊焊接在對(duì)重框底下；另一種是：U型槽鋼豎邊開孔與對(duì)重框螺孔對(duì)齊，用螺栓固定。第一種情況可能存在現(xiàn)場(chǎng)焊接加工的情況。第二種情況則需要安裝人員嚴(yán)格按工藝要去安裝。為防止補(bǔ)償鏈在掛板上的懸掛裝置失效，電梯廠家在補(bǔ)償鏈上布置了第二道懸掛裝置，俗稱“補(bǔ)償鏈二次保護(hù)”。但是在現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)很多廠家的補(bǔ)償鏈二次保護(hù)的懸掛點(diǎn)也是在掛板上，一旦掛板焊縫開裂，或者掛板折邊處開裂就會(huì)導(dǎo)致二次保護(hù)失效。也有廠家設(shè)計(jì)在對(duì)重框底部開圓孔，方便安裝單位將補(bǔ)償鏈二次保護(hù)穿繩固定于對(duì)重框底部。

事故中導(dǎo)致補(bǔ)償鏈墜落的直接原因是：補(bǔ)償鏈掛板底座折邊處斷裂導(dǎo)致補(bǔ)償鏈直接墜落。間接原因有：補(bǔ)償鏈二次保護(hù)穿繩固定位置錯(cuò)誤，只考慮了繩懸掛裝置失效，沒有考慮掛板斷裂失效的情況。下面簡(jiǎn)要對(duì)補(bǔ)償鏈?zhǔn)芰η闆r進(jìn)行分析：

先對(duì)補(bǔ)償鏈底座受力分析計(jì)算：

（1）該電梯補(bǔ)償鏈底座選用的材料為Q235，其屈服點(diǎn)σs=235N/mm2，取安全系數(shù)為N=5，則許用應(yīng)力為：

該電梯補(bǔ)償鏈每根按100M長(zhǎng)度計(jì)算、4 KG/M，總重量400KG。補(bǔ)償鏈最大重力G=Mg=400×9.81=3924N

該補(bǔ)償鏈底座受力截面面積按上圖可知S=5×80=400 mm2，補(bǔ)償鏈座截面受力F1=G/2=3924N/2=1962N

補(bǔ)償鏈底座受到最大拉應(yīng)力如下：

所以補(bǔ)償鏈底座受到最大拉應(yīng)力符合要求；

（2）根據(jù)《機(jī)械工程手冊(cè)》的推薦，Q235材料的剪切力按應(yīng)力的0.6-0.8倍計(jì)算，其屈服點(diǎn)σs=235×0.6=141N/mm2，取安全系數(shù)為N=5則剪切應(yīng)力為：

本電梯補(bǔ)償鏈底座受力剪切截面面積按上圖可知S=5×80=400 mm2

補(bǔ)償鏈底座受到最大剪切應(yīng)力如下：

所以補(bǔ)償鏈底座受到最大剪切應(yīng)力符合要求。

（3）補(bǔ)償鏈底座斷裂的原因判斷：經(jīng)計(jì)算分析，掛板的設(shè)計(jì)符合要求。

補(bǔ)償鏈因掛板斷裂墜落的情況也很少發(fā)生，但該類事故在同一小區(qū)接連發(fā)生，說明還有一種情況是制造工藝不符要求，制造廠家選用了劣質(zhì)產(chǎn)品，或者是掛板生產(chǎn)廠家沒有配備相應(yīng)折邊機(jī)，為方便板材折彎，在折邊部位開了坡口，造成掛板折邊處強(qiáng)度不夠。依據(jù)斷口照片及樣品強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告，最后可以判斷得出，這事故是因?yàn)榧庸すに嚧嬖趩栴}，導(dǎo)致補(bǔ)償鏈固定底座受力斷裂。二次保護(hù)固定方式存在問題，將二次保護(hù)的鏈條固定在補(bǔ)償鏈同一受力構(gòu)件上，沒有起到二次保護(hù)的作用。

三、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)補(bǔ)償鏈的要求

GB 7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》5.7.3.3以及TSG T7001-2009《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則-曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯》3.13（2）條款對(duì)補(bǔ)償鏈長(zhǎng)度的要求規(guī)定：當(dāng)轎廂完全壓在緩沖器上時(shí)，應(yīng)同時(shí)滿足以下要求：底坑地面與轎廂最低部件的自由垂直距離不小于0.5m，當(dāng)垂直滑動(dòng)門的部件、護(hù)腳板和相鄰井道壁之間，轎廂最低部件與導(dǎo)軌之間的水平距離在0.15m之內(nèi)時(shí)，此垂直距離允許減少到0.1m；當(dāng)轎廂最低部件和導(dǎo)軌的水平距離大于0.15m但不大于0.5m時(shí)，此垂直距離可按線性關(guān)系增加至0.5m。

TSG T7001-2009《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則-曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯》5.3（1）補(bǔ)償繩（鏈）端固定應(yīng)可靠。

電梯安裝單位安裝補(bǔ)償鏈時(shí)，為滿足補(bǔ)償鏈端部固定的要求，一般采用鋼絲繩二次保護(hù)措施。

四、結(jié)束語(yǔ)

補(bǔ)償繩（鏈）在維保和日常檢查中一定要多加留心，不能粗細(xì)大意最后造成安全事故，電梯補(bǔ)償裝置可以使用二次保護(hù)裝置，二次保護(hù)裝置設(shè)置可以采用如右圖或者同等有效裝置進(jìn)行保護(hù)。二次保護(hù)不是必須采用，當(dāng)補(bǔ)償鏈在對(duì)重或者轎底的懸掛裝置是可以自由旋轉(zhuǎn)的，則不允許加裝二次保護(hù)。補(bǔ)償鏈的長(zhǎng)度也要求在一定范圍之內(nèi)，過長(zhǎng)或者過短，可能造成對(duì)重不能完全壓縮緩沖器，也有可能造成補(bǔ)償鏈與底坑地面的距離不符合規(guī)定要求、甚至造成補(bǔ)償鏈拖地以及補(bǔ)償鏈擺動(dòng)引起的刮擦聲。在維護(hù)保養(yǎng)和定期檢驗(yàn)中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)補(bǔ)償鏈的檢查的重視程度，確保補(bǔ)償鏈到達(dá)提高電梯運(yùn)行質(zhì)量的要求，而不是成為影響電梯安全使用的因素。