曳引驱动电梯旋转部件的安全隐患及防护措施探讨

候国永 甘 斌

（上海市特种设备检监督检验技术研究院 上海 200062）

在曳引驱动电梯的运行过程中，驱动主机和导向轮、反绳轮等（以下统称为滑轮），为电梯运行的传动部件，均以高速旋转的方式在运动，而高速旋转的部件具有较大的动能，一旦钢丝绳脱出曳引轮（或滑轮）轮槽，将影响电梯的安全运行，同时裸露的旋转部件对检验人员和维修人员而言存在较大的安全隐患，可能产生剪切、挤压、撞击、绞碾等危险，而旋转部件的正确防护，可减少电梯安全事故的发生，有效提高电梯的安全性。

1 旋转部件的防护原则

在GB 7588—2003 《电梯制造与安装安全规范》中对曳引轮、滑轮和链轮的防护，特别是曳引轮避免人身伤害的防护措施设置情形予以明确。GB 7588—2003第9.7.1规定：曳引轮、滑轮和链轮应根据表1设置防护装置，以避免：a）人身伤害；b）钢丝绳或链条因松弛而脱离绳槽或链轮；c）异物进入绳与绳槽或链与链轮之间。

表1 曳引轮、滑轮和链轮防护措施设置情形

由表1可知，对于曳引轮、滑轮等旋转部件，都要设置防脱槽（防跳）保护装置，避免钢丝绳松弛而脱离绳槽，同时要有至少能防人身伤害的保护，以防止人的肢体被卷入绳与绳轮之间。如果钢丝绳或链条进入曳引轮、滑轮或链轮的方向为水平或与水平线上夹角不超过90°时，应防护异物进入的风险。

对于表1注1），根据EN81—1：1998 原文解释，其含义是：“仅在绳或链条沿水平方向或者水平面以上与水平面不大于90°的任意角进入曳引轮、滑轮或链轮时需要防护”。这里的“水平面”应当是指进入绳轮的曳引绳与绳轮节圆的切点处的水平面。为更好的说明GB 7588—2003第9.7.1规定中b)和表3注1）：图1给出了避免钢丝绳或链条因松弛而脱离绳槽或链轮的防脱槽（防跳）保护装置设置的常见形式。

图1 防脱槽装置布置示例

图2给出了钢丝绳进入曳引轮或滑轮的方向与水平线上的夹角需设防异物和不需设防异物的情形。

图2 防异物设置示例

从表1可以看出，如果曳引轮、滑轮和链轮在轿厢顶上、机房中、轿厢上方的顶部及低坑中，则都要提供避免a）、b）、c）三条危险的防护措施。

2 旋转部件防护装置的要求

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》附件A“曳引与强制驱动电梯监督检验和定期检验内容、要求与方法”中第5.6项明确要求在机房（机器设备间）内和井道内的曳引轮、滑轮等旋转部件，均应当设置防护装置。

同时GB 7588—2003《电梯制造与安装安全规范》第9.7.2条的规定：所采用的防护装置应能见到旋转部件且不妨碍检查与维护工作。若防护装置是网孔状，则其孔洞尺寸应符合GB 12265.1—1977表4的要求。即为现在的GB/T 23821—2009 《机械安全 防止上下肢触及危险区的安全距》，该要求给出了适用于14岁及以上人群的规则开口安全距离，此处的安全距离就是防护装置与运动物体表面（曳引轮或钢丝绳）之间的距离。当开口尺寸大于120mm时，应使用4.2.2规定的安全距离。

对于钢丝绳防脱槽（防跳）保护装置，虽然标准没有具体要求，但为使其保护实用而有效，建议保护装置与绳轮顶面之间的间隙应不大于70%～80%曳引绳直径。

对于防止人的肢体被卷入与绳轮之间的保护装置，以上置式的曳引机为例（采用其他布置方式时防护原理同此），主要是防护钢丝绳进入绳轮的切点以下的绳与曳引轮之间的三角区域。根据防护的目的，防护装置应该主要装设在人员容易接近的曳引机外侧，该防护装置装设后，其下部边缘应该在钢丝绳与绳轮的切点以下，至于从该切点向下延伸多少，标准没有明确规定，如果一直向下延伸到固定物体（如曳引机架、承重梁或机房地面）应该是可以的，考虑到防护装置应该完全满足上述a）、b）、c）条款，必要时可采用不同的结构型式。

根据通用机械安全标准对机械防护的要求，如果该防护装置没有向下延伸到固定物体，应保证该防护装置至少能够防护住曳引绳与曳引轮直接距离不大于100mm的上述三角区话，同时，为防止保护装置与绳或绳轮之间的间隙有可能产生新的人身伤害，建议此间隙最大不超过10mm，且越小越好。

3 旋转部件的安全隐患和防护合规性探讨

3.1 旋转部件防护的缺失

图3和图4为防护装置缺失的情况，图3电梯使用年限超过15年，属于老旧电梯，按旧标准，该情况下旋转部件可不设置防护装置。但由于新要求的实施，使用单位考虑到维修和改造所需的成本，未采取相应的安全防护措施，存在安全隐患，易造成人身伤害，不仅降低了电梯的安全性能，也增加了电梯安全事故发生的概率。图4为安装原因，未设置防脱槽（防跳），致使电梯异常时，有可能导致钢丝绳脱槽，因脱槽后的钢丝绳有较大的力，会给曳引轮和导向轮很大的侧向挤压力，轮子存在被挤破的风险，同时一旦钢丝绳被卡住，电梯继续运行，严重威胁乘客的人身现安全。

图3 曳引轮防护装置缺失

图4 导向轮防护装置缺失

3.2 旋转部件的防护方式

图5和图6所设计主机旋转部件防护型式，分别是钢丝绳防脱槽（防跳）保护装置和防咬入保护装置。在对该类型电梯检验过程中，有检验员对图5防护型式提出质疑：该主机曳引轮应加装防护罩。

笔者通过对表1的研究发现，机房内的旋转部件必须做a）、b）、c）三项防护措施，但对于“a）人身伤害”的防护，表1注2）要求“最低限度应作防咬入防护”，并未强制要求机房内的旋转部件设置防护罩。图5、图6所示类型是一种较为简单的曳引轮防咬入防护：图5设置在钢丝绳与曳引轮切角之间，降低了工作人员手指等被咬入曳引轮与钢丝绳之间的风险；图6中设置了防护罩和防护支架直接封闭了钢丝绳与曳引轮之间的切角，同样达到防咬入保护的效果。

图5 防脱槽（防跳）和防咬入装置合规示例

图6 防护罩和防护支架装置合规示例

对比图5、图6的防护方式，可知图7的防脱槽（防跳）设置型式不符合要求且防护设置不完整。该防脱槽（防跳）安装位置不能有效避免电梯非正常运行时钢丝绳松弛或受力作用而导致的脱槽。

图7 防脱槽（防跳）装置不合规示例

在钢丝绳进入曳引轮处外侧加装防护罩，也能达到防咬入的目的，但应注意防护罩的安装位置是否合理，如图8、图9所示。

图8 防护罩装置不合规示例

图9 防护罩装置合规示例

图8所示的曳引轮虽然设置了防护罩，但防护罩的长度无法覆盖曳引轮与钢丝绳之间形成的切角，无法满足防止人身伤害的保护要求。图9防护罩的长度充分覆盖曳引轮与钢丝绳之间形成的切角，满足防止人身伤害的保护要求。

有部分厂家采用几乎全封闭的防护罩以实现对旋转部件防护的目的。该类型的防护罩可以较好地实现防止人身伤害及防异物进入的效果，但根据GB 7588—2003第9.7.2条的规定，所采用的保护装置应能看见旋转部件且不妨碍检查与维护工作。若防护装置是网孔状，则其孔洞尺寸应符合GB 12265.1—1997的要求。图10虽然设置全封闭的防护罩，但是该防护罩无法看见旋转部件且妨碍检查。对比图11的防护罩设置情况，则符合要求。

图10 封闭防护罩不合规示例

图11 封闭防护罩合规示例

对于此类防护装置，在检验过程不仅要检查防护装置是否符合要求，也应打开防护罩观察曳引轮轮槽的磨损情况及钢丝绳的使用状况，同时观察其是否设置了钢丝绳防跳装置。

值得注意的是，根据表1的要求，机房内导向轮需要设置的防护有a）防咬入和b）防脱槽。安装在机房曳引机承重梁下的导向轮，经常缺少“最低限度应做防咬入防护”装置（如图12所示）。图13所示是电梯厂家经常采用的一种导向轮防止人身伤害的保护措施，将挡块设置在钢丝绳与导向轮切角之间，降低了工作人员手指等被咬入曳引轮与钢丝绳之间的风险，是非常合理的一种防咬入措施。

图12 导向轮防咬入装置缺失示例

图13 导向轮防咬入合规示例

图14、图15是两家不同的厂家安装的无机房电梯的驱动主机，从图片中可以看出，图14主机曳引轮仅仅设置了b）防脱槽装置，并未设置防人身伤害及防异物保护。有人认为该类型曳引轮未设置防护罩是不符合标准要求的，但根据表1井道内的旋转部件防护要求可知，在顶层空间范围轿厢侧向的旋转部件（如曳引轮）仅需设置b）防脱槽装置，因此，图14示防护方式符合标准对防护装置设置的要求。图15防护装置设置比较标准，符合井道内防护装置设置要求，合规。

图14 井道内顶层空间轿厢侧向防护合规示例

图15 无机房井道内防护合规示例

在旋转防护部件装设防护装置时，如图16针对限速器、传动传动轴上突出的锁销和螺钉、钢带、链条、皮带、齿轮、链轮、电动机的外伸轴等要根据其结构及装设位置、方式而选择性的设置，防护装置可以是外壳、护罩、安全网、封闭式防护装置等，以防止工作人员无意中触及，而造成人身伤害。

图16 限速器防护合规示例

4 结束语

旋转部件防护装置不仅可以保护工作人员的人身安全，对于确保电梯的安全运行同样具有极其重要的意义。符合检规和标准要求的旋转部件防护型式及设置方式，应从设计制造与安装、检验、维护等方面严格把关。如果电梯制造单位对标准的了解不够深入，设计的旋转部件防护装置不能满足标准的要求；安装人员忽视防护装置的重要性或未按照厂家的设计图纸施工等，均可导致旋转部件防护型式不符合要求，出现各种安全隐患。笔者在电梯检验过程中经常遇到正文所述的几种问题，在此进行分析与探讨，希望对于电梯旋转部件防护的安装与检验工作起到一定的参考作用。