一起电梯事故案例的分析与思考

施育峰

（江苏省特种设备安全监督检验研究院张家港分院，江苏张家港215600）

一起电梯事故案例的分析与思考

施育峰

（江苏省特种设备安全监督检验研究院张家港分院，江苏张家港215600）

通过对一起电梯事故案例的分析，判断验证了造成事故的原因。介绍了电梯平衡系数改变造成的危害，引发了电梯定期检验中如何对平衡系数进行判断的思考。

电梯；平衡系数；曳引能力；制动力矩

随着电梯的数量越来越多，电梯已成为人们生活中的一部分，电梯出现问题不仅影响人们工作和生活，更重要的是威胁乘坐人员的生命安全，大家对电梯安全情况也越来越重视。本文通过对一起电梯事故案例的分析思考，提出相应的预防建议，确保电梯能够安全正常运行。

1 电梯事故案例介绍

电梯示意图如图1所示，安装于某木材城偏厅处，共5层5站，额定速度1.0 m/s，额定载重量1 000 kg，曳引机绕绳比为1：1，于2015年通过安装监督检验投入使用，由于办公人员不多，故电梯使用频率不高。2016年5月，有大约十余人从底层基站一起乘坐电梯，当人员全部进入电梯时，电梯未发出超载报警，但随即电梯轿厢开始向下溜梯，直至电梯轿厢压到缓冲器后停止。所幸当时电梯处于底层基站，未发生人员被困和受伤情况。

图1 事故电梯运行示意图

接到该电梯事故信息后，笔者随即与电梯维保人员赶赴现场进行事故分析，翻查电梯的维保和维修记录发现电梯状况良好，并无更换配件记录。询问使用单位人员，反应该电梯平时使用频率较低，并未发现有故障困人情况。经过相关人员回忆，事发时电梯内乘员重量并未超载，现场试验超载保护开关亦处于有效状态。机房查看电梯抱闸装置均处于完好状态，进行轿厢空载上行制动试验也能正常制停。检查电梯门锁和控制柜，未发现有门锁短接现象，安全回路正常。

2 事故原因的分析[1-2]

综合现场得到的信息，认为可以排除电气故障原因造成的电梯异常运行。应该从电梯的曳引能力和制动器制动力矩分析事故原因。

2.1 电梯曳引能力的分析[1]

电梯曳引轮的受力图如图2所示。

图2 电梯曳引轮的受力图

根据GB7588—2003《电梯制造与安装规范》的要求，在电梯轿厢装载和紧急制动的工况下，电梯的曳引能力应满足式要求：

T1/T2≤efα（1）

式中：T1为曳引轮两侧曳引绳中较大的拉力；T2为曳引轮两侧曳引绳中较小的拉力；e为自然对数的底数；f为钢丝绳与曳引轮间的当量摩擦系数；α为钢丝绳在绳轮上的包角。

事故电梯的曳引轮、钢丝绳均未更换，磨损也在合理范围内，曳引轮和导向轮也没有改动过，所以和新安装时候比较，式中的efα可以判断未有改变，这样需要考虑T1/T2的变化。经过现场清点对重数量折算，对重自重明显不足，这就造成T1/T2的数值偏大，造成电梯的曳引能力不能满足轿厢装载工况。

2.2 电梯制动器制动力矩分析[1-2]

电梯可靠制动时制动器所需的制动力矩为静力矩与动力矩之和。

静力矩公式为：

式中：Q为额定载重量；G为轿厢自重；W为对重重量；i为钢丝绳倍率；mL为轿厢侧钢丝绳重量；D为曳引轮节圆直径；I为减速机传动比；η为传动系统总机械效率。

动力矩公式为：

式中：J为当量化到制动轮轴上所有运动零件的转动惯量；ε为角减速度；m为当量化到制动轮上的全部质量；n1为制动开始时的电机转速；tb为制停时间。

本案例事发时，电梯静止停在底层基站，所以可以不考虑动力矩，仅考虑静力矩。从静力矩公式可以看出，当轿厢侧重量增大，对重侧重量不足时候，会造成静力矩显著增加，当静力矩高于电梯制动器的制动力矩时，就会发生电梯轿厢的非正常下行现象。

综上所述分析，案例电梯事故的直接原因应该是对重侧重量不足导致。当轿厢内载入一定量重量时，就造成电梯轿厢的向下溜车。

3 事故原因的验证与解决方法[1][2][3]

经过上述理论分析后，需要经过现场检验来验证对重侧的重量是否不足。按照GB 7588-2003《电梯制造与安装规范》的规定，对重侧的重量大约等于轿厢自重加额定载重量的40%~50%，即电梯的平衡系数在0.4~0.5之间。

电梯平衡系数是电梯轿厢与对重之间的平衡关系，其数学表达式：

式中：Q为额定载重量；p为轿厢重量；W为对重侧重量。

按照TSG T7001—2009《电梯监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯》检验要求，采用电流法测定平衡系数，检验前找到轿厢的总行程中间位置，此时在曳引钢丝绳上做好标识，轿厢分别装载额定载重量的30%、40%、45%、50%、60%作上、下全程运行，当轿厢运行到中间层位置时，记录用钳形电流表测得的电机电流值，然后绘制电流-负荷曲线，以上、下行运行曲线的交点确定平衡系数。通过搬运标准砝码现场测算，该台电梯的平衡系数低于0.4，不符合标准规范要求，验证了前述理论推断的正确性。

根据式（4）可以简单得出对重侧重量w=Qk+p，其中0.4＜k＜0.5，大致推算出对重侧应有的重量，将对重侧加装对重直至满足计算要求。加装对重后，电梯平衡系数恢复至0.45左右，使得电梯的曳引能力得以提高，也降低了电梯的静力矩，此时再在轿厢内加载125%额定载荷，以正常运行速度下行至行程下部时，断开主开关进行下行制动试验，电梯轿厢可靠制停。

4 事故案例的思考[4]

电梯平衡系数是电梯的一个重要参数指标，不仅关系到电梯的运行性能，也直接关系到电梯的安全可靠性。按照现行的检验标准，电梯平衡系数仅在监督检验中进行检验，且为C类项目，检验时资料审查无质疑且符合相应的检验要求即可判定合格。在一些安装单位自检不严格的时候就给电梯平衡系数项目上造成一定的隐患。而就算监督检验中平衡系数测算合格的电梯，在后期使用中也可能被人为的改变平衡系数，比如有的用户对电梯轿厢进行了过度装潢，有的电梯维保单位私自更改对重块数量，都会对造成平衡系数的超标。笔者认为在电梯的定期检验中遇到有怀疑的设备应该加测平衡系数。

另外，目前平衡系数的检验方法十分繁琐不便，检规里要求的“电流法”测定平衡系数需要多人配合，需要频繁的搬运砝码，使得测定过程非常耗时耗力，造成了检验工作效率低下。而且该方法在无机房电梯和低层电梯检验中受人为影响因素过大，导致检测结果有一定误差。检验方法诸多的缺点导致其无法满足定期检验工作需要。所以在定期检验中需要一种简单的平衡系数的判定方法。

笔者认为可以在定期检验中采用“松闸盘车法”来大致判断平衡系数区间，从平衡系数的本质可知，当轿厢装载与平衡系数值相等的倍数的载重量时，曳引轮两侧的静力矩应当平衡。所以在电梯里放上相应平衡系数测算的重量时，曳引机松开闸门，此时电梯两侧的力矩基本平衡。此时可以手握盘车手轮，感觉上下盘时基本一样重。该方法简单快速有效，但是在无机房电梯等场合不适用，开发出一种高效省时省力的电梯平衡系数检测系统可谓是电梯检测技术的未来发展方向。

5 结束语

本文所述电梯事故案例，是一起典型的平衡系数偏小造成的电梯溜梯事故，具有一定的典型性。平衡系数的问题在日常电梯定期检验中并不涉及，定期检验项目也不能有效的反应平衡系数偏小造成的运行异常。在目前检验方法下，尚不能有效快速的测定电梯平衡系数，这给电梯检验人员造成了一定的检验风险。因此，检验人员应该注意以下几点：

（1）电梯在监督检验过程中严格按照检规要求检验平衡系数，在对重块固定后要求安装单位对对重进行永久标记，避免日常使用中增减对重数量而不能察觉。

（2）加强宣传，特别对一些对外营业公共场所告知其电梯过度装潢的危害，严格禁止未经检验的私自轿厢装潢。

（3）在电梯定期检验中尽量判断下平衡系数是否发生改变，对发现有轿厢装潢或对重变化的电梯，必要时可以使用砝码进行平衡系数的重新测定。

[1]全国电梯标准化技术委员会.GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》[S].北京：中国标准出版社，2003.

[2]毛怀新.电梯与自动扶梯技术检验[M]．北京：学苑出版社，2001．

[3]王璇，武潇，穆彤.曳引式电梯平衡系数检测现状及发展趋势[J].中国特种设备安全，2014（10）：45-47.

[4]国家质量监督检验检疫总局.TSG T7001-2009电梯监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯[S].北京：中国标准出版社，2009.

Analysis and Consideration of Elevator Accident Case

SHI Yu-feng
（Zhangjiagang Branch of Jiangsu Province Special Equipment Safety Supervision Inspection Institute，Zhangjiagang Jiangsu 215600，China）

The article identifies the reasons of one elevator accident according to the analysis on it.It introduces the hazards caused by the change of balance coefficient，thus proves the importance of balance coefficient during the inspection of elevators.

elevator；balance coefficient；traction capacity；break torque

TU857

：A

：1672-545X（2017）01-0180-03

2016-10-19

施育峰（1982-），男，江苏张家港人，工程硕士，工程师，主要从事特种设备安全监督检验工作。