电梯顶部空间检验能力比对共性问题分析

杨晨光

（鄂尔多斯市特种设备检验所 鄂尔多斯 017000）

电梯顶部空间对于检验和维修人员的工作安全、电梯设备的运行安全有着重要的影响，是电梯监督检验工作中的重点控制对象，从以往的事故记录来看，合理设置的顶部空间在预防事故、降低电梯冲顶造成的危害方面起到了良好的作用。

2017年12月初，内蒙古自治区质监局组织全区14个盟市的特种设备检验机构开展了检验技术能力比对活动。其中与电梯相关的比对项目包括平衡系数检验、顶部空间与对重最大越程距离检验（以下简称为顶部空间检验）、电梯限速器校验三项。统计比对结果发现，平衡系数检验、限速器校验两个比对项目各代表队均完成较好，而顶部空间检验比对结果与标准值普遍存在偏离。比对评分显示，14支代表队中没有1支队伍得到满分，仅有5支队伍得分超过20分（满分40分），引起结果偏离的因素有偶然性原因，如检验操作不规范、数据处理失误、仪器选取不当等；但更为主要的是共性原因，如各检验机构对检规理解有偏差、测量程序与方法存在争议等。本文就电梯顶部空间检验所暴露出的共性问题结合实际的检验案例予以分析，探讨了优化顶部空间检验内容和方法的必要性，研究了提高顶部空间检验质量的改进措施。

1 顶部空间检验内容与检验要求

在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》（含1、2号修改单，简称为检规）中顶部空间检验主要包含以下内容：

1)当对重完全压在缓冲器上时，应当同时满足以下要求：

（1）轿厢导轨提供不小于0.1+0.035v2(m)的进一步制导行程；

（2）轿顶可以站人的最高面积的水平面与位于轿厢投影部分井道顶最低部件的水平面之间的自由垂直距离不小于1.0+0.035v2(m)；

（3）井道顶的最低部件与轿顶设备的最高部件之间的间距(不包括导靴、钢丝绳附件等)不小于0.3+0.035v2(m)，与导靴或者滚轮、曳引绳附件、垂直滑动门的横梁或部件的最高部分之间的间距不小于0.1+0.035v2(m)；

（4）轿顶上方有一个不小于0.50m×0.60m×0.80m的空间(任意平面朝下即可)。

2)当轿厢完全压在缓冲器上时，对重导轨有不小于0.1+0.035v2(m)的进一步制导行程。

检规对顶部空间的检验要求如下：

1)测量轿厢在上端站平层位置时的相应数据，计算确认是否满足要求；

2)用痕迹法或者其他有效方法检验对重导轨的制导行程。

除此之外，对重装置撞板与其缓冲器顶面间的最大允许垂直距离（以下简称对重最大越程距离）也是顶部空间检验的相关项（由顶部空间与缓冲器的压缩行程共同决定）。检验方法是查验当轿厢位于上端站平层位置时，该距离是否满足要求。

2 顶部空间检验现存问题分析

2.1 检规描述不准确、测量取点存争议

井道顶的最低部件与轿顶设备的最高部件之间的间距，因为检规描述不够准确，在选取测量点时造成明显的争议。特别是对于无机房电梯，井道顶部固定部件较多，井道高度有限。如果按照检规要求检验，不仅容易发生漏检与错检，甚至可能忽略已存在的安全隐患，影响到设备的安全运行。

图1是实际检验案例的示意图。按照检规中的要求，井道顶的最低部件与轿顶设备的最高部件之间的间距，应测量的距离是H1和H2。由于井道顶部较高，H1和H2测量值完全满足顶部空间的要求。但是，现场检验发现，当对重完全压在缓冲器上时，固定于导轨末端的限速器与轿顶平面会发生碰撞。此时，图1中H3测量值虽然不满足使用要求，却因不属于测量取点，检验中很容易被忽略。

图1 电梯顶部空间示意图

通过上述案例分析可知，检规的规定存在以下几点明显的不合理之处：1）检规要求选取井道顶最低点与轿顶最高点，却未要求两点处于同一垂直平面，如图1中H1和H2，实际测量点与井道顶部主梁并不在同一垂直或投影平面。因此不论两测点间距大小，都不会对人或设备产生伤害，而且不在同一平面内的点测量困难，测量出的数据又无实际意义。2）井道顶是井道最高水平面，却不一定是设备固定平面。特别是无机房电梯，设备可能布置在井道上端的井道壁和导轨上，忽略此种情况，只要求测量井道顶的最低部件显然不合理。3）人与设备可能发生危险的部位应是在井道上端的垂直平面内，固定于轿厢上的运动部件和固定于井道内的静止部件之间，相对距离最小的地方。该相对值检规并未要求测量，如按照检规要求在上平层时未测量，直接令对重压实缓冲器，可能造成危险和设备损坏。如图2所示A、B两点，此时轿厢略高于平层位置，极限开关尚未动作，固定在轿厢上的平层感应器（A）、撞弓（B）分别与固定在导轨上的绳头板（A）、限速器支座（B）已接近碰撞。

图2 电梯顶部空间检验实例

2.2 测量方法程序存疑、测量结果自相矛盾

检规中规定顶部空间的检验要使对重完全压在缓冲器上测量并计算相关值。与此对应的是，对重最大越程距离的检验无须对重压缓冲器，只需要查验当轿厢位于上端站平层位置时，距离是否满足要求。

在实践中，对重在压缩缓冲器后，轿厢在曳引力带动下，仍会继续上行直至曳引条件破坏，钢丝绳与曳引轮空转打滑。该上行距离与曳引力、轿厢重量及钢丝绳弹性等多种因素有关，常见的距离约为100～200mm。因此，检验中是否压缓冲器可能会造成检验结论的不同甚至相反。现以实际案例说明。

案例1：某电梯实际缓冲距离为300mm，缓冲器压缩行程210mm，当对重完全压在缓冲器上时，轿门与厅门地坎间距是660mm。此时顶部空间不满足要求，判定为不合格，经计算，如实际缓冲距离减至250mm合格。

按照检规的要求，在上端站平层观察计算可得到对重最大越程距离是400mm。考虑上述实际缓冲距离为300mm，已小于最大缓冲距离，该电梯顶部空间应判定合格。

通过该案例分析可知，检规的规定存在以下几点问题：1）顶部空间和对重最大越程距离的测量方法不一致，导致二者可能得出相反的结论。2）对重最大越程距离的计算测量未考虑到对重压实缓冲器后轿厢的继续提升，如以此作为顶部空间合格的判定标准，可能造成误检。3）对重最大越程距离属于B类项，顶部空间属于C类项前者重要级别要高于后者，这就意味着，检验人员应以对重最大越程距离作为顶部空间判断主要依据。依据现行检规，检验人员可以根据电梯公司提供的自检报告，直接对顶部空间这一检验项目“资料确认符合”，再由自检报告的顶部空间数值，计算出对重最大越程距离。由前述分析可知，该方法会造成错检，加之经过专业培训的检验人员尚且无法准确测得顶部空间数值，直接采用自检报告中的数值，更难以保证检验结论准确性。

2.3 可以站人的位置难以确定

对于轿顶上有返绳轮或横梁的电梯，可以站人的位置很难确定，测量取点存在争议。在GB 7588—2003《电梯制造与安装安全规范》中，对可以站人的位置有如下的规定：

在轿顶的任何位置上，应能支撑两个人的体重，每个人按0.2m×0.2m面积上作用1000N的力，应无永久变形。

轿顶应有一块不小于0.12m2的站人用的净面积，其短边不应小于0.25m。

分析以上两条规定可知，轿顶的任意位置都应具备足够的强度和刚度，以便必要时人员站立。同时，轿顶应有一片面积大于0.12m2的站人专用面积。问题是，当净空面积在0.12～0.2m2时，该面积内仅能站立一人（参考轿厢面积），而在维修和检验时，轿顶必须同时有两人或两人以上站立，此时必然有一人只能站立在非净空面积上。

正因为如此，可以站人位置存在争议，如灯厢、排风扇、横梁等设备上方是否可站人？另外，在可站人的区域内能否方便的操作检修、能否方便的对厅轿门系统、对重、补偿装置等进行维修和检验，能否满足藏人空间等因素也应列入考虑。

而综合考虑了以上因素后，关于可站人的位置，不同的人都有不同的理解，在检验中势必难以统一，这就形成了测量数据的不确定性。

2.4 对重顶部空间检验要求缺失

在检规中仅要求测量对重的进一步制导行程。而对在井道上端，垂直平面内，分别固定于井道顶部、对重上方的部件之间的最小距离未做要求。

忽略了此项要求可能引发的后果是，当轿厢压实缓冲器后，制导行程满足要求，但是对重上的运动部件如返绳轮、油杯等已与固定在导轨或井道壁上的主机、钢丝绳附件、承重梁等部件发生了碰撞。

2.5 顶部空间检验结果不稳定

引起检验结果不稳定，难以复现的原因主要有以下几个方面。

1）检验中需要对重完全压在缓冲器上测量地坎间距，由于绳的弹性、液压油粘度受温度和测量次数的影响、蓄能型缓冲器难以压缩且压缩后易反弹等原因，每次压实缓冲器后地坎间距的测量值都不尽相同。

2）测量仪器与方法难以达到应有测量精度，测量数据存在较大误差。根据检规的要求，顶部空间测量值的精度应达到毫米级。如采用卷尺和线坠等传统测量工具进行检测，测量工具本身精度有限，加之测量需要多人配合，测量点间很难保证垂直。对于轿顶上有返绳轮或横梁的小载重电梯，轿顶面积小，可操作空间小，难以水平读数。对于顶部空间比较高的电梯，通常需要用激光测距仪等光学设备测量，除去这些设备自身的校准和测量精度等因素，单是测距仪所在的基准平面调平就很困难，若基准平面略有不平或者读数时轿厢略有晃动，都会造成较大测量误差。

综合上述分析，因为检规中的检验要求与检验方法存在不合理之处，各检验机构对检规理解难免存在分歧，加之检验手段与现场检验要求无法匹配等原因，造成顶部空间检验项目准确度堪忧，为电梯设备的安全运行埋下了隐患。

3 顶部空间检验改进措施探讨

为了解决电梯顶部空间检验中存在的问题，本文提出了以下改进措施。

1）检规中“井道顶的最低部件与轿顶设备的最高部件之间的间距”应修改为“井道上端，在垂直平面内，轿厢附着部件和井道固定部件之间最小间距”。

2）修改检规中“曳引驱动电梯顶部空间 C”项目类别为“曳引驱动电梯顶部空间 B”，将对重最大越程距离的检验转移合并在该项，要求在测量顶部空间的基础上，通过计算确定对重最大越程距离。

3）电梯在出厂时应用油漆区标明符合规定的站人区域，该区域面积应至少能站立两人，或者设置至少两个符合0.12m2要求的站人净面积。在设定区域内，应能方便地操作检修装置、对厅轿门系统、对重、补偿装置、导轨等进行维修和检验。

4）当轿厢完全压在缓冲器上时，在井道上端，垂直平面内，对重附着部件和井道固定部件之间最小间距也应测量控制，留有一定裕量。

5）完全压在缓冲器上时地坎间距的测值可采用多次测量取平均值的方法，或采用其他有效方法用以消除误差。

6）各检验机构应积极开发或引进必要的测量辅助设备，用于快速准确的测量顶部空间的数值。

4 结束语

此次内蒙古自治区特种设备检验能力比对中发现的顶部空间检验问题，应引起全国各检验机构的普遍重视。如能根据本文的建议对顶部空间检验规程予以优化，可以缩小各检验机构对法规、标准理解与执行的偏差，提高检验技术能力，提升检验工作质量，更好地服务于地方经济社会发展。

[1]GB 7588—2003 电梯制造与安装安全规范[S].

[2]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].

[3]内蒙古质监局关于开展特种设备检验能力比对及技术交流活动通知（内质监特函〔2017〕451号）[Z].