電梯安全鉗動作受力分析及失效探究

馬小云

（廣東省特種設備檢測研究院湛江檢測院，廣東湛江 524022）

0 引言

城市化進程的加快使我國城市中建設了大量高層建筑，在高層建筑中，電梯扮演著重要角色，其對人們日常生活會造成直接影響。電梯在使人們生活變的更加便利的同時，也對人們安全造成一定影響，電梯一旦出現故障，會造成經濟損失以及人員傷亡。電梯安全鉗動作失效是導致電梯制動系統發生故障的主要原因，因此要加強對電梯安全鉗的研究。

1 安全鉗受力情況分析

在分析電梯安全鉗受力過程中，為了更好分析安全鉗在緊急制動狀態下的工作狀態，要先對其受力情況進行全面分析，在問題分析期間要從多個方面進行考慮，圖1 是安全鉗不同方向受力情況。安全鉗是是一個梯型模型，若電梯運行期間發生超速運行，限位器拉桿提起，曳引機斷電，安全鉗接觸面與轎廂間產生的壓力為F1；電梯轎廂會對安全鉗產生一個摩擦力，該力大小為F2；導軌與鉗快間的接觸力為F3，導軌與鉗塊間的摩擦力為F4。受摩擦力作用影響，轎廂行駛速度逐漸減小，最終停在導軌上。

圖1 安全鉗受力

電梯安全鉗與導軌間一共有4 個接觸面，各摩擦面的摩擦因數μ 相同，因此得出：F2×S×μ=F4×S。其中，摩擦因數μ 的取值范圍0.15～0.18，通過計算可得F2μ=F4?？梢杂嬎愠霭踩Q的受力情況。

2 電梯安全鉗失效形式與處理方法

2.1 限速器停工解決對策

（1）電梯運行時，限速器速度以及曳引驅動電機轉速無法匹配，如果電梯運行速度超出額定規定，限速器將做出相應動作。針對這類問題，在安裝電梯時，要對采用的限速器額定速度與驅動電機額定轉速加以配比，確保兩者速度相互匹配，進而使限速器的作用得到發揮[1]。

（2）在新電梯安裝過程中，可能會出現將限速器反向安裝這種錯誤的方式，該方式最大問題在于電梯向前運行后，限速器的鋼絲繩無法被夾繩夾住[2]，鋼絲繩被夾繩鉗制約，進而引起失效。針對這類問題，對反裝的限速器進行調整，恢復正向安裝即可解決。

（3）限速器在長期應用期間，如果長時間沒有維護限速器甩塊，會造成甩塊潤滑性不斷下降，最后導致鎖死的情況，鎖死造成電梯限速器無法正常工作。因此檢驗人員要全方位檢查限速器的情況，對甩塊針對性做好防銹蝕以及潤滑處理，保證其可以正常運行[3]。完成上述操作后，采取超速試驗對電梯進行檢查，對該處理方法是否有效進行檢查，如果通過超速驗證發現處理后沒有達到要求，要進一步處理。

2.2 限速器正常但安全鉗不動作及處理方法

（1）限速器夾繩作用無法得到合理發揮，不能夾住限速器鋼絲繩。造成該現象的原因是調式不合理，或限速器輪槽遭嚴重磨損，鋼絲繩位置會降低，采用的夾繩鉗制動力不足，或者接觸到鋼絲繩，在該情況下，雖然限速器能夠運作，但輪槽內鋼絲繩運行時打滑，制動力弱，無法帶動安全鉗且導致該元件運作不起來[4]。限速器動作過程中，鋼絲繩張緊力＞安全鉗裝置拉動力2 倍，若安全鉗拉動力不足150 N，則鋼絲繩張緊力＞300 N。限速器啟動限速器輪槽摩擦、卡繩設備鋼絲繩的制動力是最大的，即輪槽內鋼絲繩不會打滑，產生最小張緊力。若該力過小，難以拉動安全鉗；若該力過大，會由于張力過大，導致鋼絲繩被被拉斷，引發安全事故。因此，針對上述問題，需要調整鋼絲繩、夾繩鉗之間的間隙，在限速器動作時，能夠將鋼絲繩夾緊，確保鋼絲繩正常運行。

（2）在夾繩鉗正常運行范圍情況下，鋼絲繩夾繩鉗無法夾住導致安全鉗失效。在具體檢測過程中，如果限速器輪槽、夾繩鉗的位置匹配度不足則要做好位置的調整。如果限速器位置在安裝過程中有偏差情況則造成兩者位置匹配度不足，因此工作人員必須依據具體情況，調整限速器位置，若鋼絲繩位置出現了偏差，對鋼絲繩位置進行調整，即可滿足需求[5]。

（3）鋼絲繩遭受到污油、灰塵等物質污染，鋼絲繩與夾繩鉗間摩擦因數減小，降低摩擦力，導致夾繩鉗無法夾緊鋼絲繩。因此，要定期檢查鋼絲繩情況，發現鋼絲繩上存在污油、灰塵時要及時清理，確保兩者有足夠的摩擦力作為支持。同時鋼絲繩斷裂同樣會引發故障，對其性能做好定期檢測工作，鋼絲繩破損或磨損嚴重時要及時更換，不允許鋼絲繩帶病作業，以免引發更加嚴重的事故。

（4）鋼絲繩張緊裝置可能受多種因素影響，如雜物、老化等，可能會造成鋼絲繩脫落，這種情況下提拉桿拉不動鋼絲繩。針對這一問題，要檢查張緊裝置與地面之間的距離，確保該距離合理，同時要保證井道足夠清潔。

2.3 安全鉗無效動作和處理辦法

（1）提拉結構的尺寸不合，行程和電梯運用標準間有誤差，鉗塊不能接觸到導軌，進而發生無效的情況出現。也可能原因是提拉機構兩側在提拉過程中行程不平等，且任何一邊行程不充分均可能導致安全鉗失效。但要注意不同類型的安全鉗，對于提拉結構的應用標準也會存在一定差異，多數為曲柄連桿結構，可以優化連桿機構，進而保證提拉桿行程處于有效行程范圍之內。

（2）安全鉗口區域存在污油、淤泥、灰塵等各種不同類型的雜物，會導致鉗塊夾住導軌時失效，轎廂停止失效并不斷下行。這時要將安全鉗及其他裝置拆卸，清除安全鉗口內存在的各種異物[6]。此外，如果安全鉗與導軌間隙過大，提拉桿被拉到最大行程，仍然無法接觸導軌，則要調整間隙，使安全鉗達到標準，此過程還需要保證安全鉗兩邊的間隙保持平衡。

（3）電梯使用時，由于不斷磨損后發生了變形，為了避免該項問題，要定期檢查導軌，發現導軌出現嚴重磨損，需要及時更換。

2.4 不合理的調整引起的問題及處理辦法

（1）限速器額定以及驅動電機額定轉速沒有正確匹配，導致電梯運行時，還未出現超速的情況出現誤判，此時，要做好相應的檢測作業，通過調整，使兩者速度相匹配，避免出現誤動作。

（2）調整限速器出現不當，或橡膠輪和偏心凸輪部位存在油污使橡膠輪離心力加大，導致安全鉗發生誤動作。針對該問題，要調整限速彈簧，讓曳引機與限速器轉速同步。在油污處理上可以采用酒精擦拭，去除橡膠輪表面上的油污，同時要定期保養限速輪。

3 結語

為了確保安全鉗有效運行，分析電梯安全鉗受力情況，在此基礎上探討電梯安全鉗失效模式與處理方法，進而確保電梯穩定運行，避免發生安全事故。