电梯限速器安全钳的案例分析

摘要：电梯运行安全事关人民群众的根本利益，电梯限速器安全鉗是电梯运行系统中的重要部件。限速器常见的有摆锤式和离心式两种，阐述了电梯限速器安全钳的工作原理，通过检测轿厢的运行速度，并根据速度判定来决定限速器的是否动作。分析了限速器-安全钳的检验流程;针对检验中遇到的两个案例进行分析，案例一限速器故障是由于限速器日常使用时产生了变形以及部件的缺失导致的限速器-安全钳联动试验失效;案例二则是日常检验时最常见的，限速器楔块磨损导致限速器上的钢丝绳无法可靠被夹紧在限速器上，钢丝绳无法制动，从而导致安全钳连杆机构无法可靠提起并将轿厢制停在导轨上。通过对案例分析，为后期检验工作提供参考。

关键词：电梯;安全钳;限速器;定期检验

中图分类号：TU857文献标志码：A文章编号：1009-9492（2021）12-0298-03

Case Analysis of Elevator Governor Safety Gear

Lu Naimei

（Ningde Branch， Fujian Special Equipment Inspection and Research Institute， Ningde， Fujian 352000， China）

Abstract： Elevator operation safety is related to the fundamental interests of the people. Elevator speed governor safety gear is an importantpart of elevator operation system. There are two common types of speed governor： pendulum type and centrifugal type. The working principle ofelevator speed governor safety gear was summarized. Whether the speed governor acts or not is determined by detecting the running speed ofthe car and judging the speed. The inspection process of speed governor safety gear was analyzed. Two cases encountered in the inspectionwere analyzed. Case 1 was the failure of the speed governor safety gear linkage test due to the deformation of the speed governor during dailyuse and the lack of components. Case 2 was the most common case during daily inspection. The wedge of the speed governor was worn， whichmade the steel wire rope on the speed governor unable to be reliably clamped on the speed governor and the steel wire rope unable to brake， sothat the connecting rod mechanism of the safety gear could not be reliably lifted and the lift car can be stopped on the guide rail. Through thecase analysis， it provides a reference for the later inspection work.

Key words： elevator; safety gear; speed governor; periodic inspection

0 引言

电梯是绝大多数现代公共场所及居住区的基本配置，近年来因电梯故障引发的各类安全问题时有发生，电梯运行的安全性也成为了一个公共关注的焦点问题。限速器安全钳作为电梯系统中的主要安全部件，能在电梯速度异常时起到安全保护作用[1]。但日常使用时其受到冲击较小，只有异常时，该部件受到的机械冲击将变大，加之维护检验不到位等各种因素影响，容易在运行中出现超速或失控等故障，存在安全风险，所以必须加强定期检验，提升其安全性能。目前市面上常见的电梯限速装置主要有摆锤式和离心式两种[2]，摆锤式限速器以绳轮中的凸轮为依托进行摆动，其摆动频率随绳轮转速提升而增大，当限速器标定速度与绳轮转速相近时，限速器则在摆锤作用下进行动作，从而实现电梯制动[3]。离心式限速器，其离心甩块依托连杆实现同步动作，在电梯运行时如果轿厢出现速度异常过快且超过了限速器的标定值，此时限速器电气开关首先响应，限速器作出离心力动作，楔块夹紧限速器钢绳，同时通过机械连接件拉起安全钳，安全钳直接作用在导轨上，将轿厢夹持在导轨上，使电梯强制停止[4]。

本文介绍了限速器的常见形式和限速器-安全钳检验流程，并对两则检验时遇到的案例进行分析，特别是案例二中的楔块磨损导致的限速器-安全钳联动试验失效是目前常见的故障之一。

1 电梯限速器安全钳定期检验流程

（1） 检查限速器安全钳铭牌标识

每次定期检验都要对限速器铭牌标识的参数信息进行核对，可采用拍照或手写记录的方式留存信息。以此验证当前使用的限速器是否存在因损坏或机械故障被更换为与电梯不相适应的型号。如果发现型号不匹配，且存在故障隐患的则应进行重新更换[5]。

（2） 检查限速器安全钳的外观

限速器外观检查，主要是检查其各调节部位的封记确保其完好，检查运行过程中是否存在碰擦等异常问题。检查安全钳时，需要维保人员和检验人员默契配合，当检验员进入底坑后，维保员按其指示以检修速度将电梯调至便于检验员观察安全钳的位置[6];检查安全钳固定位置有无松动和移位，对于渐进式安全钳应测量其左右楔块与导轨之间的距离，如果间距过大则需进行调整;检查张紧轮的位置有无偏斜、检查张紧轮槽部的磨损情况、检查配重装置对限速器绳的张紧度[7]。

（3） 验证限速器安全钳系统电气性能

为保证电梯运行中，限速器安全钳电气开关的正常响应，需要对其性能进行检验[8]。首先在调至检修运行状态后，检验员对限速器电气开关采用手动操作，再切换回正常状态，此时如果电梯不能正常启动运行，则表明电气开关功能不存在问题[9]。然后，再次将电梯调至检修状态，对张紧轮安全开关进行手动操作并使其动作，如果发现调回正常运行状态后，电梯不能启动运行，表明张紧轮安全开关无故障。

（4） 限速器安全钳联动试验

应在电梯空载和低速情况下，进行限速器安全钳联动试验，检验其各部功能动作是否正常。首先在检修状态下，手动模拟限速器处于失速状态导致限速器机械动作，在电梯由上至下以检修速度下行时，观察限速器电气开关是否动作，限速器绳停止时观察对安全钳的作用，如果电梯正常停止则表明限速器安全钳联动功能有效。让电梯保持继续下行状态，若曳引轮出现打滑，电梯停止，则得出当电梯超速运行时，如果限速器电气开关失效，安全钳功能正常，也可以保证轿厢的有效制停[10]。联动试验之后，安全钳在电梯检修上行中自动复位，检验员手动复位限速器电气开关和棘爪。查看运行过程中的轿厢状态，包括运行速度和轿厢平稳性，确认无异常后将电梯切换回正常运行状态。

2 案例分析

2. 1 案例一

设备限速器故障主要情况描述：电梯运行时，检验人员听到限速器周期性出现“叮叮叮”的异响，观察运行中的限速器，出现明显摇摆，将电梯停下来，观察到限速器主要部件“离心甩块”严重变形。

对限速器故障进行原因分析如下。

（1） 限速器在电梯运行过程中，出现“叮叮叮”的响声，由于限速器离心甩块在限速器旋转过程中，周期性地与棘轮接触，故而“叮叮叮”的异响是周期性出现。同时甩块的变形造成限速器在旋转过程中的摇摆。

（2） 限速器的机械动作，依赖于楔块的动作，而楔块的释放依赖于小螺丝（如图1所示部件 C）在离心甩块的作用下有效顶起，从而释放楔块，卡入棘轮。该限速器变形严重，检验员将离心甩块完全提起，至极限位置（图2），甩块与部件 C仍然有一段距离，因此，限速器-安全钳的机械联动肯定无法实现。

（3） 当电梯运行速度发生异常超速时，限速器能够有效捕捉到电梯运行超速信号并通过电气安全装置切断电梯安全回路。靠的是离心甩块上的部件 D （图1） 击打限速器电气开关，而该限速器部件 D 已经缺失（图3），因此，限速器无法在达到指定速度时，切断安全回路，电气动作速度的控制也就无法实现。同时，离心甩块的严重变形，使得其质心偏移，即便部件 D 完好，此时动作速度（包括机械动作速度和电气动作速度）也会跟着偏离设定值。

后期处理情况：由于限速器变形严重且部分零部件缺失，检验员建议直接向制造单位申请更换限速器。

根据上述案例不难发现，对于离心式限速器，限速器限速功能的实现，靠的是离心力与弹簧之间的平衡作用。离心力 Pc 与弹簧力 Ps之间平衡状态下应满足：图4限速器尺寸

Pc ·a=Ps ·b ，而 Pc=mrw式中：m 为离心甩块的质量，kg;R 为甩块质心 O3到旋转中心 O1的半径，m; W为限速器角速度，r/min。

以上任意参数变化都会造成限速器动作速度发生变化，如弹簧 ds 就比较容易发生变化，因此弹簧必须要有封记，因为弹簧弹力容易被人为破坏，检验时需要格外注意。一般出厂后很少发生变化，像本案例出现的情况，比较罕见。总之，限速器经出厂后所有零部件不能随意变换、调节或者修理，出现问题应由制造单位主导为宜。

2. 2 案例二

（1） 设备限速器故障主要情况

空载做限速器—安全钳联动试验时发现，限速器电气开关能够动作，棘爪也动作卡入棘轮，绳轮停止转动，但限速器钢丝绳在绳轮上打滑，继续下行。而曳引钢丝绳没有在曳引轮上打滑，没有减速现象，井道也没有安全钳与导轨摩擦产生的声响。初步判断安全钳没有动作，导致轿厢继续下行。

（2） 对限速器故障进行原因分析

正常的限速器—安全钳联动试验的情况是当限速器机械动作时，限速器钢丝绳和绳轮停止，而曳引钢丝绳会在曳引轮上打滑不再下降。根据现场的现象，可以得出几个可能性：①安全钳楔块制动力不足，无法制停轿厢;②安全钳提拉机构有问题，限速器动作后无法提拉安全钳动作;③限速器楔块老化或钢丝绳磨损摩擦因数不足，导致产生的提拉力不足。

为找到故障原因，現场使用了限速器校验用的钢丝绳夹，将下行方向的限速器钢丝绳夹住后，安全钳动作，曳引钢丝绳在曳引轮上打滑，轿厢停止在导轨上。这样一来就排除了上述的①、②两种可能性，问题就是出在限速器上了。

造成这种钢丝绳打滑的现象一般的原因有二，一是限速器的楔块老化;二是限速器钢丝绳磨损造成摩擦因数不足。现场的钢丝绳可以看出来是更换过的新钢丝绳，那么问题就出在楔块上面了。再次进行限速器—安全钳联动试验，故障现象依旧，保持限速器动作状态对限速器进行检查，找到了导致动作失效的原因：限速器楔块与钢丝绳没有接触，中间存在一个间隙（图5），因此当限速器动作时，限速器绳在绳槽中的摩擦力不足以提拉安全钳。

再进一步检查，发现钢丝绳陷入轮槽的位置很深，相比旁边的一台电梯的限速器，明显钢丝绳的位置不同。至此，可以确定是限速器绳轮磨损严重造成的限速器动作失效的缺陷。

后期处理情况：更换同规格的限速器绳轮，同时进行限速器动作速度校验。在定期检验中，限速器—安全钳联动试验是直接影响整台设备合格与否的项目。一般限速器失效，多是因为限速器的动作部件保养不到位。绳轮的磨损，即使对限速器进行校验也不一定能检测出来。限速器钢丝绳、轮槽，还有限速器楔块都会随着使用磨损，这将影响到钢丝绳的提拉力，进而影响限速器—安全钳联动装置的工作。因此在进行限速器联动试验时应该注意限速器的动作情况，保证限速器-安全钳能实现应有的效果。

3 结束语

电梯安全是当前公共安全的重要内容之一，在长期高强度运行中，电梯的限速器安全钳等关键部件会出现各种功能故障，其中最典型的就是超速和失控。通过定期检验对限速器、安全钳进行重点故障排查并及时维修，可有效降低电梯事故发生率，本文通过对两个案例的分析，发现限速器的故障一般都出在其机械机构上，包括其离心甩块结构的机械变形和与钢丝绳相互作用的楔块上，特别是由于楔块磨损或者老化导致无法夹紧钢丝绳的故障最为常见，应引起重视。

参考文献：

[1]杨竣. 电梯限速器常见失效原因分析[J]. 特种设备安全技术， 2020（5）：31-32.

[2]薛宇. 电梯检验中安全钳和限速器常见问题解析[J]. 装备维修技术，2019（3）：181.

[3]王佳楠. 电梯定期检验中限速器安全钳联动机构故障解析[J]. 科技创新与应用，2020（10）：135-136.

[4]张津源. 限速器-安全钳的检验方法和案例分析[J]. 机电工程技术，2021，50（7）：283-284.

[5]黄承锋. 电梯限速器-安全钳联动试验失效分析[J]. 机电工程技术，2021，50（4）：268-270.

[6]王斌，运向勇. 离心式限速器压爪力及主要参数研究[J]. 机电工程技术，2020，49（11）：145-147.

[7]叶陈勇. 电梯限速器-安全钳联动试验失败的案例分析[J]. 机电信息，2020（29）：64-65.

[8]温炯良. 电梯限速器-安全钳联动试验的失效分析[J]. 自动化与信息工程，2020，41（4）：61-63.

[9]朱永剛，王秀民. 浅谈电梯限速器检验[J]. 机电信息，2020（20）：57.

[10]祁伟. 电梯限速器-安全钳联动试验失效分析[J]. 中国设备工程，2020（10）：175-176.

作者简介：陆奶妹（1983-），男，大学本科，研究领域为特种设备检验。