限速器—安全鉗聯動失效的分析與思考

王森強

摘要：文中通過兩篇案例對常見的兩種限速器—安全鉗類型聯動的失效原因進行分析，提出改進建議及注意事項，旨在提高限速器—安全鉗聯動的檢驗水平和安裝維保單位對限速器的認知，進而提高限速器安裝、維保水平。

關鍵詞：限速器;安全;電梯

Analysis and Thinking on the Failure of Speed Limiter - safety Clamp Linkage

WANG Sen-Qiang

（Zhangzhou Branch of Fujian Special Equipment Inspection and Research Institute， Zhangzhou 363000， Fujian， China）

Abstract： This paper analyzes the failure of two common types of speed governor safety gear linkage through two cases， and puts forward improvement suggestions and precautions， aiming to improve the inspection level of speed governor safety gear linkage and the cognition of installation and maintenance units on speed governor， so as to improve the installation and maintenance level of speed governor.

Key Words： Speed limiter; Safety; Elevator

1前言

目前，全國電梯保有量突破800萬臺，電梯已經成為日常生活必不可少的“交通工具”，然而在電梯使用過程中存在各類安全隱患。限速器—安全鉗作為電梯重要的安全部件之一，在電梯運行超速時能有效制停轎廂，保障乘客安全。文中通過對常見的兩種限速器—安全鉗動作原理的分析，并結合兩個典型案例，提出有效的解決方案，提高限速器—安全鉗聯動的可靠性。

2 限速器—安全鉗聯動的工作原理

常見限速器類別主要分為離心式和擺錘式。其工作原理如下：

（1）離心式限速器主要由開關打桿、限速器繩夾持塊、限速器輪、棘輪、棘爪、兩甩塊等組成。當電梯運行時，隨著速度提高，限速器輪旋轉加快，兩甩塊在離心力的作用下遠離限速器輪中心，當離心力達到電氣動作值時，離心甩塊觸動限速器電氣開關，斷開電氣安全回路，轎廂速度繼續增加至限速器機械動作速度時，觸發棘爪動作，使棘爪卡入棘輪中，同時帶動限速器打桿拉動限速器夾持塊壓向鋼絲繩，從而拉動安全鉗開關動作，使電梯轎廂制停。

（2）擺錘式限速器未設有限速器繩夾持塊，僅通過限速器輪上的凸輪機構帶動擺錘擺動，當電梯運行速度達到動作值即超出額定速度的115%時，擺錘幅度達到限定位置，帶動電氣開關動作，切斷電氣安全回路，速度進一步加快時，鐵塊卡住限速器輪，使限速器輪停止轉動，依靠限速器繩張緊裝置的重力及限速器繩自重的作用，限速器繩和限速器輪之間產生摩擦，進而拉動安全鉗動作實現轎廂的制停。

離心式限速器和擺錘式限速器原理本質都是限速器鋼絲繩在張緊輪重力的作用下保持在限速器輪上隨電梯進行旋轉，當速度達到動作值時依靠限速器鋼絲繩和限速器輪之間的摩擦力，拉動安全鉗開關動作，從而使安全鉗制停轎廂。因此，限速器鋼絲繩與限速器輪之間的摩擦力就成為檢驗檢測及日常保養的重點，也是常見的聯動失效原因。下面通過兩個案例說明由于限速器鋼絲繩和限速器輪之間的摩擦力不足，導致限速器安全鉗聯動失效的情況。

3 離心式限速器—安全鉗聯動失效案例

3.1 設備存在的主要缺陷描述

夾持塊提供的壓力不足，使限速器—安全鉗聯動試驗失效。

3.2 原因分析

檢驗時手動模擬限速器轉速達到機械動作值時，甩塊在離心力的作用下使棘爪脫離原有位置，卡入棘輪中，夾持塊在打桿的作用下，壓向限速器鋼絲繩，發現限速器鋼絲繩在限速器輪上打滑，電梯轎廂未成功制停。當人為向開關打桿施加外力，使限速器夾持塊進一步壓緊限速器鋼絲繩時，鋼絲繩拉動安全鉗開關，安全鉗動作使電梯轎廂成功制停。因此可以確定是限速器夾持塊壓力不足，使限速器—安全鉗聯動功能失效。

進一步檢查限速器時發現限速器打桿的螺紋連接處發生斷裂，如圖1所示，該斷面平整，斷裂螺紋邊緣處有缺陷，初步判斷為脆性斷裂，下面通過計算來驗證這一判斷。

首先對打桿的螺紋處進行校核，該螺紋為M8×1.25，螺紋小徑6.90mm，可承受最大拉力為F=π（D/2）?×σb=3.14×11.9025×460=17192N。限速器動作時，棘輪拉動打桿，打桿受拉使夾繩臂與夾塊對壓緊鋼絲繩，產生摩擦力，受力情況如圖2所示。該電梯所用限速器型號為XS3，該型限速器最大張緊輪張緊力為450N，則限速器制動時的摩擦力分解的垂直方向的分力為向上的450N，摩擦力為450N/cos11°=458N，動摩擦系數為0.1，制動塊扭簧對打板產生的力為4580N，遠遠小于螺紋所能承受的最大壓力。因此推斷由于螺紋內部缺陷導致斷裂，使螺紋預緊力不足，導致限速器夾持塊無法壓緊限速器鋼絲繩。

3.3 處理意見

停止使用電梯，更換限速器打桿，在更換后進行限速器動作速度校驗和限速器—安全鉗聯動試驗。同時，加強對維保人員限速器維護保養及檢查等方面的知識普及，確保限速器—安全鉗可靠。

4? 擺錘式限速器—安全鉗聯動失效案例

4.1 設備存在的主要缺陷描述

限速器繩與限速器輪之間摩擦力不足以將安全鉗提拉到位，限速器—安全鉗聯動試驗失效。

4.2 原因分析

該限速器在起到限速器—安全鉗聯動功能的同時，也作為轎廂意外移動裝置的觸發機構，如圖3所示。從結構上容易看出，當限速器動作時，夾繩器（意外移動保護裝置）也會隨之動作，因此在對限速器—安全鉗聯動進行檢驗時，筆者先將限速器與夾繩器之間的連接點拆除，避免因限速器動作時帶動夾繩器動作導致轎廂成功制停，造成誤判。轎廂空載，以檢修速度下行，手動模擬超速時限速器動作，發現在僅依靠限速器繩與限速器輪之間的摩擦，難以將安全鉗提拉到位，實現轎廂的制停。雖然限速器棘爪已經和棘輪卡位動作，但限速器繩會隨著轎廂的檢修繼續向下運行，在限速器輪上打滑。因此，不符合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》第8.4條規定“轎廂空載，以檢修速度下行，進行限速器—安全鉗聯動試驗，限速器、安全鉗動作應當可靠”[1]。結合實際檢驗分析，導致摩擦力不足的原因有三個方面：一是鋼絲繩或限速器輪磨損嚴重;二是張緊裝置重量不夠;三是出廠設計不足，將限速器動作時帶動夾繩器動作使轎廂制停的情況考慮進去。

4.3 處理意見

針對限速器繩輪摩擦力不足導致的限速器繩不能將安全鉗提拉到位將轎廂有效制停的問題，以及帶來的其他功能問題，提出三種解決方案：

（1）通過增加限速器繩張緊裝置的重量，來提高限速器繩輪之間的摩擦力。

（2）通過大修，更換滿足功能需求的限速器。

（3）更換限速器鋼絲繩或限速器輪。

5 結語

通過對以上兩個案例的分析，筆者認為針對限速器的維護保養應抓早抓小，維護保養單位除了按TSG T5001-2009《電梯使用管理與維護保養規則》要求進行試驗外，在日常維護保養時應重點檢查限速器配件的磨損及油污情況，避免因磨損、油污導致限速器—安全鉗聯動失效，造成重大安全隱患。限速器生產廠家應加強對螺桿外購件供應商的質量控制，要求定期對搓絲板進行檢查避免搓絲裂紋的產生，同時要求及時進行去氫處理，避免氫脆的產生。檢驗檢測機構在檢驗時，應在檢驗檢測過程中逐臺進行限速器—安全鉗聯動試驗，確保功能的有效性。同時，應檢查維保單位是否按TSG T5001-2009《電梯使用管理與維護保養規則》要求進行維護保養，嚴禁出具虛假的限速器自檢報告，對限速器的聯動機構感覺有異常的，質疑限速器校驗能力的，應要求維保單位重新校驗并現場監督，確保電梯安全運行。

參考文獻

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

[2]電梯制造與安裝安全規范：GB 7588-2003[S].

[3]電梯使用管理與維護保養規則：TSG T5001-2009[S].