一起电梯液压缓冲器故障案例分析

陈司彬

（福建省特种设备检验研究院，福建宁德 352100）

0 引言

随着社会的迅猛发展和大量高楼大厦的拔地而起，电梯为人们的出行提供了非常便捷的途径。电梯的结构较为简单，按空间分主要有机房、井道、轿厢以及底坑等。其中放置于底坑的设备主要有缓冲器、限位开关（若有）、极限开关、张紧轮装置、对重护网等[1]。本文主要研究电梯缓冲器的作用、缓冲器的主要类型及各种类型缓冲器适用的电梯，最后以一起检验中发现的故障为例，分析缓冲器可能出现的一些故障，为以后检验中遇到相同情况的故障提供一些解决思路。

1 电梯缓冲器的作用

电梯缓冲器是主要放置于底坑的安全保护装置，其主要作用是：当电梯的电气控制系统发生故障或者失效、制动力出现故障或者失效、曳引力不足或者超重装载等原因，导致电梯轿厢超越最底层继续向下运行亦或者由于轿厢超越最上层向上运行而导致对重失控向下运行，如果上述情况发生时轿厢或者对重直接撞击底坑或者其他装置，将导致电梯出现损坏或者人员货物出现伤害，为防止此类事故发生，在终端处安装缓冲器，从而消耗或者吸收电梯失控时产生的能量，减缓撞击力，以保护电梯或者人员货物的安全[2]。虽然缓冲器的作用是防止或者减缓对重或者轿厢的撞击力，但其不是完全能起到作用，缓冲器一般都设计为不大于115%额定速度的轿厢或者对重的冲击，对于超出115%额定速度的轿厢或者对重失控速度则不在缓冲器的保护范围内[3]。

2 电梯缓冲器种类及适用范围

目前电梯中使用的缓冲器主要分为蓄能型以及耗能型两大类。蓄能型缓冲器顾名思义就是将撞击时产生的冲击动能转换为势能存储起来达到缓冲目的，目前常见的主要有圆柱弹簧缓冲器和聚氨酯缓冲器[4]。这类缓冲器按照GB 7588—2003《电梯制造与安装安全规范》中规定只能用于额定速度大于或者等于1 m/s的电梯中[5]。耗能型缓冲器一般指液压缓冲器，是利用液压节流的原理将冲击动能转换为热能释放，由于该类缓冲器的缓冲性能良好，因此制造标准中规定此类缓冲器适用于任何速度的电梯，在相同条件下，标准规定液压缓冲器所需缓冲行程可以比弹簧缓冲器的缓冲行程少一半[6]。液压缓冲器属于电梯安全部件，因此在投入生产前必须经过型式试验验证其是否符合标准要求，液压缓冲器虽然性能较好，但制造成本较高[7]。

3 一起缓冲器故障

（1）设备具体参数：额定载重量630 kg；额定速度1.5 m/s；9层/9站/9门；制造厂家为上海阿尔法电梯有限公司。

（2）故障描述：现场进行定期检验时进行极限项目检验，将电梯开至最底层检修运行电梯继续向下运行，撞限位开关后短接限位开关继续下行直至撞极限开关，打开层门测量轿厢底坑与层门地坎的距离，后短接极限开关下行时钢丝绳突然出现打滑现象，而正常试验应该是液压开关动作电梯停止，出现此异常情况时检验员立即停止试验，将电梯恢复正常并查找具体故障原因。

4 电梯故障原因分析

针对此故障现场检验员进行了几个假设：（1）电梯轿厢在下行过程中出现卡阻现象；（2）轿厢侧液压缓冲器电气开关失效；（3）液压缓冲器的液压柱塞出现卡阻，电梯无法压缩缓冲器。为验证具体情况，检验员将轿厢升至高层，进入底坑后发现底坑缓冲器出现了严重的锈蚀情况，如图1所示，现场进行了缓冲器踩压试验，如图2所示。排查发现钢丝绳提前打滑的现象是由于液压缓冲器柱塞卡阻无法正常工作；锈蚀原因是由于底坑长期处于潮湿或者有积水状况，且不久前有大雨天气，建筑物负一层发生雨水倒灌使底坑被水淹，综合多种原因出现了液压缓冲器严重锈蚀情况。

图1 缓冲器严重锈蚀

图2 缓冲器踩压试验

根据锈蚀情况对液压缓冲器出现卡阻的具体原因进行分析。标准TSG T7001－2009中第3.15.3条规定缓冲器应当固定可靠、无明显倾斜，并且无断裂、塑性变形、剥落、破损等现象；第3.15.4条规定耗能型缓冲器液位应当正确，有验证柱塞复位的电气安全装置；根据检规要求在进行试验时无法促使液压缓冲器动作。

该类缓冲器为油孔柱式液压缓冲器，缓冲器缓冲原理是渐变式的节流方式，其结构形式如图3所示。对其缓冲原理进行分析。当轿厢（对重）撞击缓冲器时轿厢上的横梁与减震垫11接触，随着轿厢继续下移压缩缓冲器，储存在缓冲腔I内的缓冲液被压缩，此时液压腔I与Ⅱ内存在压力差，液压腔I内的液压油就从节流杆旁边的节流孔外溢至液压腔Ⅱ内。节流孔的存在起到了一个限流的作用，且节流杆3一般为上小下大的锥形杆，因此节流孔的面积会随着压缩情况而不断发生改变，同时缓冲液压油经过节流孔时会将90%以上的冲击载荷机械能逐渐转化为液压油的热能散发掉，少部分能量转换到弹簧的势能上，因此在压缩缓冲器时轿厢可以按照一个特定的减速特性进行减速直至停止，这种减速特性与节流孔的形状有关，不同形状产生的减速效果不同。压缩行为结束后，存储在弹簧内的势能将液压油由从液压腔Ⅱ又送回液压腔I内。弹簧与缓冲器恢复正常工作状态。图中12是液压缓冲器开关的顶杆。

图3 液压缓冲器结构

根据缓冲器的原理，再结合实际现场，存在缓冲器无法动作的原因有：（1）由于现场锈蚀严重，活塞筒7与复位弹簧9在向下压缩时发生卡阻无法向下压缩；（2）开关顶杆与孔洞间发生位移偏差或者锈蚀导致直接顶死无法向下压缩；（3）液压油出现锈蚀或者杂质导致节流孔被堵塞压缩时液压油无法从油腔I流向油腔Ⅱ；（4）液压油缺失导致油腔内进入空气或者其他杂质影响缓冲器的正常运行；（5）液压油缺陷导致出现该故障。

根据以上几种可能导致的原因，现场进行如下处理：（1）对顶杆12旁边的孔洞及顶杆进行除锈并调整顶杆使其在压缩行程中始终处于宽松的情况；（2）对弹簧及活塞孔进行除锈，直至活塞可以正常运行无卡阻现象为止，并对弹簧进行除锈；（3）观察液压油的状况，发现存在小颗粒杂质，现场进行更换，更换时要求对照该型号的缓冲器应该使用的液压油牌号进行更换，更换液压油时应注意按照更换规程进行更换，防止空气挤压等情况出现。

进行以上处理后的缓冲器如图4所示，再进行一次极限开关模拟动作，发现缓冲器可以轻松压缩，符合要求，对重侧的缓冲器同样进行此类处理。给装置加防尘罩，要求保持底坑的干燥，对有可能出现水倒灌底坑的进行土建或者防水处理。

图4 处理后缓冲器

5 今后应注意的事项

要求维保人员在日常工作中对液压缓冲器的检查应严格要求维保公司维保作业指导书进行，公司的作业指导书应按照TSG T5001—2009《电梯使用管理与维护保养规则》的要求，至少每季度对液压缓冲器的电气安全装置、油量和柱塞进行检查；每半年对对重缓冲距进行测量；每一年对缓冲器的固定情况进行确认[8]。而对于使用年限较长的缓冲器，或是在近期动作过的缓冲器应增加检查的频次，一旦发现漏油、柱塞锈蚀、动作后无法复位等，应及时维修或更换[9]。定期或者监督检验时检验员通常只是对液压缓冲器的验证开关进行模拟检验，往往未进行墩底或者冲顶试验，这样将导致漏检液压缓冲器的缓冲性能。特别是对于那些积水或者长期潮湿的底坑环境较差的情况，容易使缓冲器发生锈蚀或者液压油变质等[10]。

6 结束语

本文针对定期检验模拟极限开关动作试验时电梯在极限动作后继续下行不久就出现打滑现象而液压缓冲器验证开关未动作的故障进行了原因分析。发现此故障是由于液压缓冲器出现了锈蚀卡阻而无法正常缓冲导致，若此类问题未能及时处理，发生故障时轿厢将直接与缓冲器柱塞撞击，会破坏轿厢正常结构，严重的可能导致人员或者货物损伤。为消除故障，对现场使用的缓冲器结构原理进行了分析，并分析出几种可能导致卡阻的原因，原因找到后针对性地对液压缓冲器进行维修，保证缓冲器能够达到标准的要求。同时检验员在进行检验时应该严格按照检规方法进行检验，以保证电梯的安全运行。