电梯限速器-安全钳联动试验失效的故障原因分析

电梯限速器-安全钳联动试验失效的故障原因分析

曹宏辉李功宁李剑晨

江苏省特种设备安全监督检验研究院苏州分院江苏苏州215000

摘要：本文主要阐述了限速器和安全钳的结构特征和工作原理，并分析了电梯检验中限速器-安全钳联动试验中一些常见的故障的原因，并提出了一些维护保养和检验建议。保障限速器-安全钳系统的有效性有利于提高电梯正常运行的可靠性和安全性，降低电梯事故发生几率。

关键字：电梯限速器安全钳失效

0引言

当前我国经济快速发展，高楼大厦如雨后春笋般拔地而起，电梯又是高层建筑中必不可少的硬件设施，导致了近年来我国电梯保有量呈井喷式增长，这就对电梯的可靠性和安全性提出了更高的要求。而限速器安全钳联动试验是电梯监督检验和定期检验中的重要项目，试验失效就意味着电梯存在坠梯的风险，基于此，对限速器-安全钳联动试验失效的故障进行分析和总结具有十分重要的现实意义。

1限速器的工作原理

电梯用限速器是一种保障电梯安全运行的关键部件，其主要功能是检测轿厢运行速度。一旦达到限定速度，限速器首先动作并启动安全钳制停轿厢。目前常用的电梯限速器按照动作原理，可以分为离心式限速器和摆锤式限速器。[1]

1.1离心式限速器

两个甩块分别用一根连杆连接并绕各自枢轴转动，从而保证了两个甩块同步的运动；限速器绳轮在限速器绳的驱动下，绕限速器绳轮转轴旋转（顺、逆时针），甩块的一端与螺旋弹簧连接，当电梯出现超速状况（超过限速器设置的速度值）后，限速器绳轮同时也超速，在受到离心力的作用下，甩块向外甩出，触动超速电器安全开关开始工作。速度达到设定的限定值以后，限速器上的棘爪与棘轮相接触，棘轮在接触后开始工作，此时钢丝绳钳块夹紧限速绳，实现对限速器绳的制动。

1.2摆锤式限速器

称凸轮式限速器，据限速器轮转动，之后观察凸轮，从而带动摆锤进行摆动该限速器绳轮上固定的凸轮能够使沿凸轮轮廓线运动的摆锤摆动，随着转速的变化摆锤摆动频率和振幅都会变化。当额定速度接近或者相同时，摆锤的振幅足够大，从而将会触发限速器的电气保护开关，使安全回路断开，当转速继续增加时，限速器的转轮将会被摆锤的棘爪卡入，带动限速器钳块压紧限速器钢丝绳，之后通过拉动安全钳的方式进一步将电梯轿厢制停。

2安全钳的工作原理

电梯安全钳是在限速器的动作的带动下，当轿厢运行速度超过限速器设定的限制速度，或发生悬挂装置的断裂和松弛的状况时，将轿厢紧急制停并夹持在导轨上的一种安全装置。其结构分为提拉机构和制动机构两个部分。首先提拉机构的作用是使安全钳完成一系列安全的制动动作，即制动机构通过限速器的动作来实现正确的机械动作，而其内部的楔形块将会在制动机构动作完成后将轿厢制停并卡止在导轨上，从而避免了电梯继续下坠。目前常用的安全钳可以分为瞬时式安全钳和渐进式安全钳。[2]

2.1瞬时式安全钳

可以实现轿厢的瞬间制动，因为其制动的时间比较短，所以冲击力相对较大，从而振动感就会强烈，多运用于一些速度较低的载货电梯。

2.2渐进式安全钳

相比于瞬时式安全钳，渐进式安全钳的制动时间稍微长，它是在安全钳工作完成后，还需要滑动一段时间才能完成轿厢整个轿厢的制动过程，在这个过程中需要注意减速度须要小于重力加速度，渐进式制动的舒适度相对来说要高很多，因此广泛应用于高速乘客电梯。

3限速器安全钳联动失效的原因

根据TSGT7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯》的要求[3]，通过轿厢空载的具体情况检修速度的运行情况，人为分别控制限速器与安全钳的电气安全动作，观察轿厢是否停止运动；然后根据限速器和安全钳的短接电气安全装置，轿厢空载以检修速度下行，人为动作限速器，观察轿厢止停情况。在试验时未能实现安全钳夹紧导轨以致曳引钢丝绳打滑或者松弛，在机房表现为限速器轮与限速器钢丝绳发生打滑现象，即可判定为限速器-安全钳联动试验失效。

3.1限速器失效

3.1.1施工安全问题。新安装电梯，限速器方向装反，当轿厢下行超速时，限速器离心重块虽能在离心力的作用下动作，但棘爪卡不住棘齿，限速器夹绳凸缘不能够卡住限速器钢丝绳，从而安全钳不能可靠动作。除此之外，张紧轮重块紧挨墙壁而卡阻或位置过低，钢丝绳长期运行而不断伸长，造成张紧装置触地，使钢丝绳张力不足，出现限速器-安全钳联动试验失效。[4]

3.1.2限速器绳轮与限速器绳直径不匹配问题。当绳径过大时，将缩小钢丝绳与夹绳块之的间隙，从而导致限速器误动作现象；当绳径过小时，易导致钢丝绳与夹绳块之间隙过大，在限速器离心块动作后，夹绳块无法夹住钢丝绳，出现限速器轮与限速器钢丝绳打滑现象，造成联动试验失效。

3.1.3限速器磨损和锈蚀问题。一些在用电梯，由于使用频率和年限较长，出现限速器钢丝绳与轮槽磨损，从而导致钢丝绳与轮磨擦力减弱，而且限速器钢丝绳的位置下降，限速器的夹绳钳与钢丝绳接触减弱造成制动力不足，使钢丝绳在轮槽之间发生打滑现象，无法动作安全钳使轿厢制停；受到使用环境和维保单位的影响，当限速器出现锈蚀和缺油时，转动阻力增大导致甩块动作不灵活；轴承损坏、轴磨损和调整弹簧被人为拆卸、调整、更换等问题，将会使动作速度发生改变，造成限速器速度偏大而无法动作或偏小常误动作。[5]

3.2安全钳失效

3.2.1安全钳传动机构传动部件问题。①存在有空行程，致使传动效果不到位。如传动机构的主动杠杆或从（动杠杆）锁定螺钉存在松动现象，未能带动转轴和横拉杆；拉杆上定位螺栓位置不合适或松动，使传动不到位。②锈蚀卡死或受油污、粉尘、纤维混合物阻塞造成阻力过大传动不畅。[6]

3.2.2安全钳工作楔块定位安装不合适，楔块与导轨侧间隙过大，在连杆提起时，楔块卡不住导轨等。

以上这些情况将导致安全钳的提升力大于300N[7]，以至于限速器-安全钳联动试验失效。

3.3维护保养与检验建议

3.3.1限速器

①检查限速器铭牌，应与电梯合格证标注相符；②旋转轴销、张紧装置轮轴与轴套应定期清洗、注油润滑，电气开关动作应有效；③张紧装置

空间适当，张紧轮运转灵活，无脱绳，电气开关动作有效；④定期清洗限离心块，适当润滑，检查速度，调整弹簧及铅封无拆卸；⑤钢丝绳无严重锈蚀、无异常，限速器轮槽无严重磨损，绳轮匹配正常。⑥按时定期校验限速器电气与机械动作速度。[8]

3.3.1安全钳

①定期润滑连杆机构，加固连接，调整弹簧、螺丝、轴销，定期在楔块、钳座上涂适量凡士林[9]；②检查安全钳电气开关动作是否有效。

4总结

对电梯而言，限速器和安全钳重要的安全保护装置，当轿厢速度失控时发挥安全保护的作用，是失速坠梯的最后一道保障，但受到日常运行和维护保养的影响，导致限速器-安全钳系统发生故障，无法正常动作。其失效原因复杂多样，而且促发其误动作的因素也较多，所以作为电梯维保人员应当具备足够的工作责任心和社会公德心，充分认识限速器-安全钳系统的重要性，在日常维护保养中，细致检查、充分润滑、适当调整，确保限速器、安全钳工作的有效性；电梯检验人员对于对限速器-安全钳系统的工作原理及失效原因进行全面了解，而且要在检查、校验时严格按照相关规范与操作规程对电气、机械装置进行细致的检验和测试，善于发现问题，消除隐患。通过电梯维保人员和检验人员的共同努力，才能为电梯的运行提供可靠的安全保障。

参考文献:

[1]张冰.电梯限速器结构设计与仿真研究[D].石家庄铁道大学,2016.

[2]高国红.电梯安全钳结构设计与运动仿真分析[D].石家庄铁道大学,2016.

[3]TSGT7001-2009,电梯监督检验和定期检验规则曳引与强制驱动电梯[S].

[4]张秀彬.一起“限速器安全钳联动试验失效”案例的原因分析及对策研究[J].质量技术监督研究,2014,(05):37-39.

[5]周红丽.浅析电梯限速器的作用和工作原理[J].信息记录材料,2016,17(04):16-17.

[6]陈国华,李刚,王新华,刘英杰,郑剑文,王新华.电梯安全钳型式试验结果分析[J].工业安全与环保,2013,39(07):83-86

[7]王超.电梯限速器提拉力测试方法研究[J].城市建设理论研究(电子版),2017,(01):26-28.

[8]王学峰.电梯限速器及其检验[J].机械管理开发,2009,24(03):9-10.

[9]杨华江.电梯安全钳的作用及常见故障[J].现代制造技术与装备,2009,(03):51-52.