电梯平衡系数对电梯安全运行的重要性分析

电梯平衡系数对电梯安全运行的重要性分析

李毅

深圳市大众珠江电梯有限公司 518000

摘要：本文首先对电梯工作原理及平衡系数简要概述，然后从曳引电动机、轿厢和对重系统、曳引力等方面阐述电梯平衡系数的影响因素及电梯平衡系数改变的危害，再从保证电梯曳引能力正常、防止电梯钢丝绳打滑、防止电梯冲顶或者溜车等方面分析电梯平衡系数对电梯安全运行的重要性，最后阐述电梯平衡系数检测方法和电梯 125%额定载荷制动试验。

关键词：电梯平衡系数；电梯安全运行；重要性

引言：

随着社会经济的发展，高层建筑数量越来越多，我国规定楼层达到 7 层就必须加装电梯，导致我国电梯安装数量越来越多。但是电梯的使用时间越长越容易出现安全问题，我们在新闻中经常看到各种各样的电梯悲剧，可见电梯安全运行中存在潜在的安全隐患。而电梯平衡系数是评价电梯是否能够安全运行的有效参数，本文主要以电梯平衡系数为核心对电梯安全运行进行探讨。

一、电梯工作原理及平衡系数

（一）电梯工作原理

电梯根据驱动方式可以分为曳引驱动、强制驱动、液压驱动等类型，其中曳引驱动电梯的数量最多。该电梯主要通过钢丝绳和曳引轮进行相对运动使电梯运行，曳引电梯运行所用的设备包括电动机、曳引轮、减速箱、制动器等，电梯轿厢和对重装置通过曳引钢丝绳进行连接，曳引钢丝绳与曳引轮产生的摩擦力为轿厢和对重装置提供动 力，曳引电动机通过与曳引钢丝绳连接为电梯运行提供动力。

（二）电梯平衡系数

电梯平衡系数指的是额定载量与轿厢重量由平衡重或是对重平衡的量，具体公式如下所示：

^k  G1-G2/Q ^（1）

公式（1）中各指标意义如下：k 表示电梯平衡系数，k 取 0.4~0.5 表示电梯运行时比较平衡；G1 表示电梯对重装置的重量；G2 表示电梯轿厢的重量；Q 表示电梯轿厢的额定载荷[1]。

二、电梯平衡系数的影响因素和危害

（一）电梯平衡系数的影响因素1.曳引电动机

电梯曳引电动机的功率与电梯平衡系数均匀直接关系，当电梯曳引电动机功率过低时，如果电梯平衡系数无法取 0.4~0.5，则电梯容易出现冲顶或者溜车安全事故[2]。

2.轿厢和对重系统

电梯轿厢和对重系统重量不同，电梯需要使用的安全钳、缓冲器等设备型号也不尽相同，如果电梯平衡系数没有达到上限值，可以通过增加电梯对重重量来增加电梯平衡系数直到接近 0.5。

3.曳引力

如果电梯曳引电动机功率下其曳引力最大值小于电梯不平衡载 荷，则电梯曳引钢丝绳容易打滑，导致电梯出现溜车安全事故。曳引力在紧急制动时必须保证轿厢减速度值小于缓冲器减速度值，当对重压在缓冲器上而曳引机按电梯上行方向旋转时不能提升空载轿厢，同时满足以上两种情况且通过电梯 125%额定载荷制动试验则曳引力才能安全拉动电梯轿厢运行。

（二）电梯平衡系数改变的危害

当电梯轿厢内部装修时，采用一些重量较高的材料会显著增加轿厢质量，此时轿厢重量与电梯对重装置的重量会发生偏差，进而会导致电梯平衡系数改变。而电梯使用时间过长，电梯对重配置也容易出现重块缺失的情况，此时轿厢重量与电梯对重装置的重量也会发生偏差，电梯平衡系数也容易被改变。以上两种情况会导致电梯溜车事故几率增加、电梯耗电增加、安全保护装置失效，因此电梯管理人员必须定期测量电梯平衡系数，查看电梯平衡系数是否发生改变，尽量避免电梯冲顶、溜车、钢丝绳打滑等事故的出现。

三、电梯平衡系数对电梯安全运行的重要性

（一）保证电梯曳引能力正常

电梯平衡系数能够影响电梯曳引电动机的功率、轿厢和对重系统重量、曳引力等因素，无论曳引电动力功率变化、曳引力变化还是轿厢和对重系统重量出现偏差均会导致电梯无法正常工作。因此电梯平衡系数正常则电梯曳引能力正常，此时电梯才能够安全运行，可见电梯平衡系数对电梯安全运行具有重要作用。

（二）防止电梯钢丝绳打滑

曳引钢丝绳与曳引轮产生的摩擦力为轿厢和对重装置提供动力， 如果电梯钢丝绳打滑则电梯曳引能力会受到一定影响。电梯平衡系数正常时则曳引钢丝绳的摩擦力正常，此时曳引钢丝绳的张力和比压比较大，而电梯平衡系数变化必然会导致曳引钢丝绳的摩擦力降低，此时电梯曳引能力不足容易导致电梯钢丝绳打滑，因此电梯平衡系数对防止电梯钢丝绳打滑、保证电梯安全运行具有重要作用。

（三）防止电梯冲顶或者溜车

电梯平衡系数过大会导致冲顶事故几率增加，电梯平衡系数过小会导致溜车事故几率增加，因此无论电梯平衡系数过大或过小都会导致电梯安全事故，可见电梯平衡系数正常能够保证电梯安全运行，电梯平衡系数对防止电梯冲顶或者溜车具有重要作用。

四、电梯平衡系数检测方法及 125%额定载荷制动试验

（一）电梯平衡系数检测方法1.电流测量法

电流测量法需要分别测量电梯轿厢在额定载荷下上行下行但装载不同情况下曳引机达到相同位置的电流值，然后根据电梯轿厢负荷与电流之间的关系即可计算出电梯平衡系数。该检测方法的优势是设备需求量少、原理简单、技术成熟，缺点是对测量人员的要求比较高。

2.扭矩测量法

扭矩测量法主要使用扭矩传感器测量电梯轿厢和对重装置处于 平衡状态下的上行扭矩值和下行扭矩值，多次测量后取扭矩测量值的平均值，然后即可计算出电梯轿厢和对重装置的重量差值，最后根据电梯轿厢的额定载荷以及电梯平衡系数计算公式即可得到电梯平衡 系数的最终结果。该检测方法的优势是原理清晰，缺点是使用设备过多、误差大。

3.称重测量法

称重测量法主要对电梯轿厢等设备的重量进行称量，然后直接计算电梯轿厢和对重装置的重量差值，最后即可得到电梯平衡系数的最终结果。该检测方法的优势是精确度比较高，缺点是称重测量困难、维修时测量难度大且时间长。

4.快速测量法

快速测量法主要通过传感器测量电梯在空载上行和下行时曳引钢丝绳的速度、曳引电动机的功率，然后通过通过电梯运行时能量传递关系和电梯参数即可计算出电梯平衡系数的最终结果。该检测方法的优点是精确度高，缺点是使用设备较多、原理相对复杂。

（二）电梯 125%额定载荷制动试验

电梯 125%额定载荷制动试验是为了保证电梯曳引力符合电梯安全运行的要求，该试验的检测周期是 5 年。该试验正式开始之前电梯检验单位必须对该电梯的使用时间、上一次电梯 125%额定载荷制动试验时间、日常维修记录及使用情况、故障及故障维修记录等资料进行分析，然后到现场之后依次进行静态、动态 125%额定载荷制动试验，最后依次进行空载、超载试验，确保电梯 125%额定载荷制动试验流程符合标准。试验对象包括制动器、曳引机、钢丝绳、限速器、轿厢、安全钳、对重装置、悬挂装置、补偿装置、导轨、导轨架、厅门等，试验结束后必须按照规范将电梯恢复至正常运行状态。

结论：

综上所述，电梯管理人员可以通过电流测量法、扭矩测量法、称重测量法、快速测量法检测电梯平衡系数，然后根据电梯平衡系数、电梯曳引电动机的功率、轿厢和对重系统重量、曳引力等因素判断电梯是否存在运行风险，最后对电梯部件进行更换，消除电梯运行中的安全隐患。

参考文献：

[1]汪俊伟.电梯平衡系数几种检测方法及其影响因素[J].中国电梯，2021，32（07）：40-41.

[2]赵龙.电梯定期检验中平衡系数检测的意义和方法探究及典型案例分析[J].中国设备工程，2021（03）：159-161.