常见电梯故障的设计分析与探讨

摘 要：电梯安全日益受到大家的重视，本文通过分析一起电梯安全钳-限速器联动试验中传动连接键丢失导致的传动机构失效的案例，探讨分析此种设计中可以改进的方面。并从检验的角度深入探讨设计中关于材料替换，极限设计，安全装置灵敏度选择方面存在的一些缺点进行探讨，并给出建议。希望能够通过探讨，更好的解决潜在的可能发生的风险。

关键词：电梯;检验;探讨;设计;建议

1 电梯安全钳-限速器联动失效的案例

1.1 设备存在的主要缺陷描述

进行安全钳-限速器联动试验时，人为动作限速器棘爪，模拟超速状态下的限速器动作状态，超速开关首先动作，短接此开关后，轿厢继续下行，未见安全钳开关动作，控制柜主板安全回路指示灯仍亮。紧接着限速绳在绳槽上滑移，电梯未有效制停。

1.2 原因分析

安全钳开关未动作可能性分析：（1）安全钳开关自身损坏;（2）安全钳开关动作机构未能有效动作。

轿顶检查安全钳开关自身有效性：人为动作安全钳开关，电梯主板安全回路显示不通，开关有效。查看安全钳动作机构与安全钳开关距离，发现其动作距离过远，传动机构不能有效动作到开关。调整安全钳开关与之距离，使其能够有效动作。

安全钳未有效制停可能性分析：（1）安全钳结构卡阻不动作;（2）安全钳与导轨之间间隙不一，安全钳动作后，只有单边钳口接触到导轨，导致安全钳夹紧力不足，电梯未能有效制停;（3）压紧限速绳的压块磨损。限速器动作后，压块未能压紧限速器钢丝绳，导致限速绳在限速轮槽上的摩擦力不足，不能有效提拉安全钳使其动作;（4）限速器-安全钳联动其他位置的机构连接出现问题。

检查限速器压块，未见其自身存在明显磨损，压紧后与限速器钢丝绳之间也未见明显间隙，排除原因3。进入底坑检查导轨与安全钳之间的安装间隙，符合制造厂家规定值。提拉安全钳，检查安全钳动作后情况，两组安全钳中靠近限速绳侧安全钳动作后，与导轨之间目测无间隙接触，另一侧则无动作，与导轨之间间隙无变化。如下图，检查传动机构，发现连接处转轴空转，用于压紧平键的螺栓松动，连接的平键丢失。初步判断是用于连接安全钳动作机构的平键丢失导致机构传递失效，一侧安全钳未能有效动作。从轿顶上找到掉落的平键，装入键槽后，锁紧螺栓，人为提拉安全钳，两侧安全钳均动作。

重新进行限速器安全钳联动试验，安全钳开关有效动作，轿厢有效制停。

1.3 设计探讨

从检验的角度来看，此设计有几个地方值得探讨：（1）防松设计缺失，导致螺栓有松动的可能;（2）关键部位传动平键键槽被铣通，导致平键松动后有掉出的可能;（3）重要机构传动中应该尽量避免过多组件的装配，保证装配方便的情况下，尽量采用一体的方式（如一体成型，焊接），只保留轴向自由度，装配的东西越多，存在安装维修造成组件丢失的概率就越高，存在失效的概率也更高。

2 其他设计问题探讨

（1）层门自动关闭装置：材料替代。层门自动关闭装置指的是轿厢在开锁区域外，层门开启后能自动关闭的一种装置[1]。目前常用重锤式和弹簧式，部分电梯制造厂把层门自动关闭装置由重锤式变成了弹簧式。此种方式存在的缺点1：采用弹簧时弹力会随着开关门次数的增加而慢慢衰减，层门使用过程中环境也相对复杂（层门地坎容易堆积垃圾），需要始终保持足够且稳定的力才能使层门克服普通的地坎垃圾阻碍，保证层门有效关闭到位。使用弹簧后，弹力波动较大，无法提供稳定的力。导致的关门不到位引发电梯故障;缺点2：弹簧弹力的失效不易发现，弹簧不像重锤式直观，重锤质量恒定稳定，失效取决于与之连接的钢丝绳，钢丝绳失效形式直观，容易维护。弹簧弹力无法直观判断，型式试验只要求包含层门和层门侧边框试验（强度和冲击试验），层门铭牌，并未对层门自动关闭的可靠性试验提出要求[2]。所以弹簧使用的可靠次数无法预知，没有报废的标准，只能通过实际自动关闭效果判断。

（2）曳引绳头超载保护装置：超载保护装置是保证电梯安全运行一个重要保障，固定于绳头的超载保护装置工作原理：当重物进入轿厢，变为绳头弹簧的压缩量，固定于绳头的超载开关随着绳头受力移动。通过在轿厢内放置110%重物时设置固定距离来实现超载保护。放置在绳头的超载保护优点：安装方便，调试方便。缺点：①绳头弹簧变形量取决于每根弹簧相连的钢丝绳的受力，不同的钢丝绳张力之间存在误差，尽管超载在检验时调整好，但是后期只要钢丝绳张力出現波动，在合格的基础上，超载将出现最大5%的偏差;反之如果钢丝绳张力不合格的情况下，偏差会被大幅度放大，而实际电梯在日常保养过程中，钢丝绳张力很难引起维保人员注意，一般都要电梯出现相应问题如运行抖动严重才会引起注意，实际检验过程发现曳引轮槽磨损不一致的情况也屡见不鲜。②轿厢重量通过钢丝绳传递到绳头需要克服轮组的摩擦力，传递过程力出现衰减，导致的情况就是灵敏度不足，需要较大的重量差才能在绳头的弹簧上反应出距离差，这就使得超载开关难以准确的调整。

3 结语

电梯设计是电梯安全的源头保障，随着电梯技术的进步，材料的日新月异，国家标准已经慢慢跟不上电梯设计的变化。比如钢带悬挂装置的出现，国家标准未来得及更新要求的，就需要厂家给出试验报告和判废标准，报备国家机构认可，作为日常检验维护的标准。而检验，维护又从另外的角度监督促进设计的完善。电梯的安全就是靠着这样的相互促进进步至今。

参考文献：

[1]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].

[2]TSG T7007-2016.电梯型式试验规则[S].

[3]GB7588-2003.电梯制造与安装安全规范[S].

[4]GB/T10060-2011.电梯安装验收规范[S].

作者简介：吴春鸿（1983-），男，本科，高级工程师，研究方向：电梯安全。