電梯限速器鋼絲繩分離裝置設計及研究

【摘要】本文介紹了電梯限速器的工作原理，相關研究以及現行校驗中常用的限速器鋼絲繩脫槽方式，同時指出了現有限速器校驗過程中存在損傷限速器鋼絲繩的問題，基于此，提出了一種可有效解決該問題的限速器鋼絲繩分離裝置，并對該裝置的整體結構進行了分析。該裝置可以有效提高電梯限速器校驗效率，供相關人員參考借鑒。

【關鍵詞】電梯；限速器；校驗；分離裝置

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.03.040

【基金項目】普陀區科普創新專項（2021-kp09）。

Design and Research of Wire Rope Separation Device of Elevator Speed Governor

WU Zhenqiang

（Shanghai Institute of Special Equipment Inspection and Technical，Shanghai 200062，China）

Abstract：This article introduces the working principle of elevator speed governors，related research，and the commonly used method of removing the speed governor wire rope in current verification. At the same time，it points out the problem of damaging the speed governor wire rope during the current verification process. Based on this，a speed governor wire rope separation device that can effectively solve this problem is proposed，and the overall structure of the device is analyzed. This device can effectively improve the efficiency of elevator speed governor verification and is provided as a reference for relevant personnel.

Key words：elevator；speed governor；calibration；separation device

限速器作為電梯安全保護裝置，安裝在機房或者井道上端，張緊輪安裝在底坑中，限速器與張緊輪通過限速器鋼絲繩連接。安全鉗一般安裝在轎廂底部。限速器鋼絲繩一端固定在轎廂上部，一端固定在轎廂底部安全鉗拉桿上。限速器與電梯轎廂同步運行。限速器的主要作用是監測轎廂的運行速度，當電梯發生超速或者墜落問題時，限速器與安全鉗發生聯動，從而有效制停轎廂。因此做好限速器的定期檢驗工作，確保其可靠運行、動作靈敏顯得尤為關鍵[1]

傳統的電梯安全鉗與限速器聯動需要限速器、張緊裝置和安全鉗之間互相配合，并且下行限速保護器結構復雜[2]。在對限速器進行校驗的過程中，需要將限速器鋼絲繩從輪槽中脫離出來，而在現有校驗方法中，將限速器鋼絲繩從輪槽中脫離時會損傷鋼絲繩，進而影響限速器的使用。本文采用機械模型設計方法，設計了一種限速器鋼絲繩分離裝置。相對于現有技術，該裝置能夠在不損傷鋼絲繩的前提下，可以更加安全可靠地將限速器鋼絲繩從輪槽中脫離出來，同時該裝置具有結構簡單、實用性強、拆解和攜帶方便等優點，可有效提供限速器校驗效率。

1限速器工作原理

電梯限速器一般與驅動主機安裝位置相同，可以安裝在機房或井道中。限速器中間有圓盤，其外圈輪槽內有鋼絲繩。安裝在機房中的限速器底端與機房地板上均有供鋼絲繩穿過的孔，在電梯井道的坑底固定安裝著另一個張緊輪。限速器鋼絲繩的一端接頭與電梯轎廂上的安全鉗相連，另一端接頭向上繞過限速器繩輪，向下繞過張緊輪，最終連接在轎廂上。利用電梯轎廂運動帶動限速器鋼絲繩獲得電梯的運行速度，保證鋼絲繩能夠隨著電梯轎廂運動，電梯正常運行時電梯轎廂與限速器鋼絲繩以相同的速度運行。

當曳引鋼絲繩在曳引輪上打滑時，如果打滑后轎廂速度未達到限速器觸發速度，最終轎廂將以較緩慢的速度觸及緩沖器緩沖。當電梯電磁制動閘失靈或曳引繩由于種種原因嚴重打滑，或者電梯慢速器出現齒輪斷裂，銷、鍵折斷造成常規制動手段都已失效時，電梯將超速墜落，這時限速器就是最后的制動保障。限速器的圓盤內有制動塊、離心甩塊，隨著鋼絲繩帶動圓盤旋轉速度加快，帶來的離心力增大，甩塊向外運動的趨勢逐漸增強。

如公式（1）可知，隨著電梯轎廂的運行速度越來越大，角速度增大產生的離心力讓甩塊的位置開始偏離原位。當電梯超過額定速度的115%時，甩塊在偏離的過程中會首先碰到限速器的電氣開關。電氣開關及時發出信號傳輸到控制柜，控制柜通過反饋從而使驅動主機停止運行。限速器動作過程如圖1所示。若電梯速度仍無法下降，限速器旋轉速度加大到限速器最大值，甩塊便會帶動制動塊上的棘爪入卡齒槽，完成限速器緊急制動的機械動作，限速器繩被限速器繩夾夾住而無法運動，但由于轎廂仍在運動，從而使鋼絲繩拉動轎廂安全鉗拉桿，利用安全鉗與導軌的摩擦力進行緊急制動，使安全鉗動作后將轎廂制停。

2對限速器的相關研究

鄭啟勐[3]分析了鋼絲繩在使用過程中維護保養和操作不到位等影響因素，結合在檢驗現場經常發現鋼絲繩存在磨損、銹蝕、落槽以及跳槽等問題，分析問題產生的原因和危害，并進一步提出了相關處理措施和檢驗建議。張乃燕[4]通過分析一則電梯鋼絲繩發生斷裂的案例，通過現場觀察、化學成分分析、破斷拉伸試驗、拆股試驗、斷口掃描電鏡形貌分析、金相組織分析等方法，發現斷絲、斷股是鋼絲繩斷裂的原因，并提出了防范鋼絲繩斷裂的建議。周長昕[5]等介紹了電梯限速器校驗時常用大力鉗對進行限速器鋼絲繩提起和復位的方法，分析了這兩種方法存在的缺陷，并設計了一種新型電梯限速器鋼絲繩提起和復位裝置。涂偉良[6]針對限速器結構特點設計了一種夾持裝置，用于限速器鋼絲繩脫槽環節，并匯總了限速器校驗過程中，不同場景下存在的問題和注意事項。

3傳統限速器鋼絲繩脫槽方式

按照GB 7588.1—2020《電梯制造與安裝安全規范第1部分：乘客電梯和載貨電梯》的要求，限速器有上行、下行電氣動作速度和機械動作速度，且需要滿足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》的要求。受檢電梯的維護保養單位應當每2年（對于使用年限不超過15年的限速器）或者每年（對于使用年限超過15年的限速器）進行一次限速器動作速度校驗，校驗結果應當符合要求。限速器鋼絲繩在限速器的輪槽中隨轎廂同步運行。限速器鋼絲繩自重、張緊輪及其配重的重量，很難直接將鋼絲繩從限速器輪槽中脫離出來。在電梯限速器校驗過程中，需要校驗人員手動將限速輪上的鋼絲繩從限速器輪槽中脫離出來。傳統限速器鋼絲繩脫槽方式有以下幾種。

1）通常情況下，校驗人員會使用大力鉗夾住電梯下行方向的限速輪鋼絲繩一端，然后向電梯下行方向點動運行電梯，將老虎鉗卡在限速器鋼絲繩與樓板的開口處，然后將老虎鉗當成撬棍，直至把鋼絲繩從限速輪上脫離。通過夾住電梯下行方向鋼絲繩可防止安全鉗動作，適用于單向限速器。這種拆卸方式會因老虎鉗的鉗口不夠平滑、夾持力過大等原因損壞鋼絲繩，且不適用雙向安全鉗，具有一定的危險性。

2）在底坑地面將限速器張緊輪抬高，在機房提拉限速器鋼絲繩，使鋼絲繩拉出輪槽。該方法需要維保人員進入底坑，校驗時需借助外力維持住脫槽狀態下的鋼絲繩。此方法操作不便且效率低下。

3）現場拆解限速器。將底坑中限速器張緊輪墊高，利用外力將鋼絲繩從輪槽中脫離出來，采用繩夾等裝置將限速器鋼絲繩固定在轎廂上，然后拆解下來進行校驗。此方法多應用于無機房的限速器校驗，因其危險性大，一般很少采用。

4限速器鋼絲繩分離裝置整體結構介紹

針對目前限速器校驗過程中出現的問題，本文研究并設計了一種限速器鋼絲繩分離裝置。該裝置結構簡單、攜帶方便，并且能在一定程度上保護限速器鋼絲繩，避免了傳統方式利用大力鉗脫槽所出現夾傷鋼絲繩的問題出現。

如圖2所示，該分離裝置由墊板、把手、球頭、螺紋套組成。墊板整體呈圓弧形，其圓弧半徑與限速輪的半徑相近。把手的末端有球頭，便于抓取。螺紋套將把手分成兩段，便于拆解、收納。墊板的兩端呈圓角或斜角設置，避免損壞鋼絲繩，也有利于鋼絲繩向墊板提升。

墊板和把手采用焊接的形式連接，由于限速輪的外部有其他零件（如圖3所示），把手在靠近墊板的一端有折彎處。

把手靠近折彎處的一端有螺紋套，折彎處有一定的角度，采用可調整角度的方式，便于墊板伸入到鋼絲繩和限速輪之間。墊板的中心處有向限速輪輪槽凹陷的圓弧槽，這樣在墊板的外部就形成了一個鋼絲繩槽。墊板的兩端厚度不相等，一端比較薄，另一端比較厚。在墊板的兩側內部還有翻邊，翻邊具有以下作用：一是提升整個墊板的剛性及強度；二是翻邊可以卡在限速輪的兩側，便于墊板與限速輪之間的定位；三是便于通過把手將鋼絲繩從限速輪上撬下。使用時，通過把手將墊板深入到鋼絲繩和限速輪之間，并使圓弧槽能夠卡在限速輪繩槽的內部，墊板較薄的一端靠近限速輪，這樣便于墊板進入鋼絲繩和限速輪之間。

5結語

限速器鋼絲繩分離裝置大大提升限速器校驗的工作效率，并且滿足不同型號的限速器鋼絲繩的脫槽。傳統限速器校驗所采用的鋼絲繩分離方法，經常會造成鋼絲繩損傷、夾持不牢、操作不便等問題。而現有校驗方法中采用的限速器鋼絲繩分離裝置更加安全可靠，適用性也更廣，并且減少了校驗人員數量，減輕了工作強度，同時限速器鋼絲繩分離裝置具有可拆解，便于收納、攜帶，并且墊板具備圓弧槽，不會損壞鋼絲繩等優勢。

【參考文獻】

[1]張學斌.電梯限速器的定期檢驗分析[J].機電工程技術，2022，51（12）：306-308.

[2]施健杰，吳葉平，婁萍.一種防止電梯轎廂墜落的應急裝置設計方案[J].中國電梯，2020，31（8）：58-59.

[3]鄭啟勐.電梯曳引鋼絲繩失效分析及檢驗[J].機電技術，2022（5）：95-97.

[4]張乃燕.一則電梯曳引鋼絲繩斷裂案例的原因分析與防范建議[J].中國電梯，2022，33（17）：57-60.

[5]周長昕，郭貝，陳潔，等.一種用于電梯限速器校驗的新型鋼絲繩提起和復位裝置[J].中國電梯，2022，33（11）：11-13.

[6]涂偉良，彭啟鳳.一種新型限速器鋼絲繩夾持裝置的設計與研究[J].機電工程技術，2021，50（8）：220-222.

【作者簡介】

吳振強，男，1987年出生，工程師，碩士，研究方向為特種設備檢驗檢測。

（編輯：李鈺雙）