限速器—安全钳联动失效的分析与思考

王森强

摘要：文中通过两篇案例对常见的两种限速器—安全钳类型联动的失效原因进行分析，提出改进建议及注意事项，旨在提高限速器—安全钳联动的检验水平和安装维保单位对限速器的认知，进而提高限速器安装、维保水平。

关键词：限速器;安全;电梯

Analysis and Thinking on the Failure of Speed Limiter - safety Clamp Linkage

WANG Sen-Qiang

（Zhangzhou Branch of Fujian Special Equipment Inspection and Research Institute， Zhangzhou 363000， Fujian， China）

Abstract： This paper analyzes the failure of two common types of speed governor safety gear linkage through two cases， and puts forward improvement suggestions and precautions， aiming to improve the inspection level of speed governor safety gear linkage and the cognition of installation and maintenance units on speed governor， so as to improve the installation and maintenance level of speed governor.

Key Words： Speed limiter; Safety; Elevator

1前言

目前，全国电梯保有量突破800万台，电梯已经成为日常生活必不可少的“交通工具”，然而在电梯使用过程中存在各类安全隐患。限速器—安全钳作为电梯重要的安全部件之一，在电梯运行超速时能有效制停轿厢，保障乘客安全。文中通过对常见的两种限速器—安全钳动作原理的分析，并结合两个典型案例，提出有效的解决方案，提高限速器—安全钳联动的可靠性。

2 限速器—安全钳联动的工作原理

常见限速器类别主要分为离心式和摆锤式。其工作原理如下：

（1）离心式限速器主要由开关打杆、限速器绳夹持块、限速器轮、棘轮、棘爪、两甩块等组成。当电梯运行时，随着速度提高，限速器轮旋转加快，两甩块在离心力的作用下远离限速器轮中心，当离心力达到电气动作值时，离心甩块触动限速器电气开关，断开电气安全回路，轿厢速度继续增加至限速器机械动作速度时，触发棘爪动作，使棘爪卡入棘轮中，同时带动限速器打杆拉动限速器夹持块压向钢丝绳，从而拉动安全钳开关动作，使电梯轿厢制停。

（2）摆锤式限速器未设有限速器绳夹持块，仅通过限速器轮上的凸轮机构带动摆锤摆动，当电梯运行速度达到动作值即超出额定速度的115%时，摆锤幅度达到限定位置，带动电气开关动作，切断电气安全回路，速度进一步加快时，铁块卡住限速器轮，使限速器轮停止转动，依靠限速器绳张紧装置的重力及限速器绳自重的作用，限速器绳和限速器轮之间产生摩擦，进而拉动安全钳动作实现轿厢的制停。

离心式限速器和摆锤式限速器原理本质都是限速器钢丝绳在张紧轮重力的作用下保持在限速器轮上随电梯进行旋转，当速度达到动作值时依靠限速器钢丝绳和限速器轮之间的摩擦力，拉动安全钳开关动作，从而使安全钳制停轿厢。因此，限速器钢丝绳与限速器轮之间的摩擦力就成为检验检测及日常保养的重点，也是常见的联动失效原因。下面通过两个案例说明由于限速器钢丝绳和限速器轮之间的摩擦力不足，导致限速器安全钳联动失效的情况。

3 离心式限速器—安全钳联动失效案例

3.1 设备存在的主要缺陷描述

夹持块提供的压力不足，使限速器—安全钳联动试验失效。

3.2 原因分析

检验时手动模拟限速器转速达到机械动作值时，甩块在离心力的作用下使棘爪脱离原有位置，卡入棘轮中，夹持块在打杆的作用下，压向限速器钢丝绳，发现限速器钢丝绳在限速器轮上打滑，电梯轿厢未成功制停。当人为向开关打杆施加外力，使限速器夹持块进一步压紧限速器钢丝绳时，钢丝绳拉动安全钳开关，安全钳动作使电梯轿厢成功制停。因此可以确定是限速器夹持块压力不足，使限速器—安全钳联动功能失效。

进一步检查限速器时发现限速器打杆的螺纹连接处发生断裂，如图1所示，该断面平整，断裂螺纹边缘处有缺陷，初步判断为脆性断裂，下面通过计算来验证这一判断。

首先对打杆的螺纹处进行校核，该螺纹为M8×1.25，螺纹小径6.90mm，可承受最大拉力为F=π（D/2）?×σb=3.14×11.9025×460=17192N。限速器动作时，棘轮拉动打杆，打杆受拉使夹绳臂与夹块对压紧钢丝绳，产生摩擦力，受力情况如图2所示。该电梯所用限速器型号为XS3，该型限速器最大张紧轮张紧力为450N，则限速器制动时的摩擦力分解的垂直方向的分力为向上的450N，摩擦力为450N/cos11°=458N，动摩擦系数为0.1，制动块扭簧对打板产生的力为4580N，远远小于螺纹所能承受的最大压力。因此推断由于螺纹内部缺陷导致断裂，使螺纹预紧力不足，导致限速器夹持块无法压紧限速器钢丝绳。

3.3 处理意见

停止使用电梯，更换限速器打杆，在更换后进行限速器动作速度校验和限速器—安全钳联动试验。同时，加强对维保人员限速器维护保养及检查等方面的知识普及，确保限速器—安全钳可靠。

4  摆锤式限速器—安全钳联动失效案例

4.1 设备存在的主要缺陷描述

限速器绳与限速器轮之间摩擦力不足以将安全钳提拉到位，限速器—安全钳联动试验失效。

4.2 原因分析

该限速器在起到限速器—安全钳联动功能的同时，也作为轿厢意外移动装置的触发机构，如图3所示。从结构上容易看出，当限速器动作时，夹绳器（意外移动保护装置）也会随之动作，因此在对限速器—安全钳联动进行检验时，笔者先将限速器与夹绳器之间的连接点拆除，避免因限速器动作时带动夹绳器动作导致轿厢成功制停，造成误判。轿厢空载，以检修速度下行，手动模拟超速时限速器动作，发现在仅依靠限速器绳与限速器轮之间的摩擦，难以将安全钳提拉到位，实现轿厢的制停。虽然限速器棘爪已经和棘轮卡位动作，但限速器绳会随着轿厢的检修继续向下运行，在限速器轮上打滑。因此，不符合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》第8.4条规定“轿厢空载，以检修速度下行，进行限速器—安全钳联动试验，限速器、安全钳动作应当可靠”[1]。结合实际检验分析，导致摩擦力不足的原因有三个方面：一是钢丝绳或限速器轮磨损严重;二是张紧装置重量不够;三是出厂设计不足，将限速器动作时带动夹绳器动作使轿厢制停的情况考虑进去。

4.3 处理意见

针对限速器绳轮摩擦力不足导致的限速器绳不能将安全钳提拉到位将轿厢有效制停的问题，以及带来的其他功能问题，提出三种解决方案：

（1）通过增加限速器绳张紧装置的重量，来提高限速器绳轮之间的摩擦力。

（2）通过大修，更换满足功能需求的限速器。

（3）更换限速器钢丝绳或限速器轮。

5 结语

通过对以上两个案例的分析，笔者认为针对限速器的维护保养应抓早抓小，维护保养单位除了按TSG T5001-2009《电梯使用管理与维护保养规则》要求进行试验外，在日常维护保养时应重点检查限速器配件的磨损及油污情况，避免因磨损、油污导致限速器—安全钳联动失效，造成重大安全隐患。限速器生产厂家应加强对螺杆外购件供应商的质量控制，要求定期对搓丝板进行检查避免搓丝裂纹的产生，同时要求及时进行去氢处理，避免氢脆的产生。检验检测机构在检验时，应在检验检测过程中逐台进行限速器—安全钳联动试验，确保功能的有效性。同时，应检查维保单位是否按TSG T5001-2009《电梯使用管理与维护保养规则》要求进行维护保养，严禁出具虚假的限速器自检报告，对限速器的联动机构感觉有异常的，质疑限速器校验能力的，应要求维保单位重新校验并现场监督，确保电梯安全运行。

参考文献

[1]电梯监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯：TSG T7001-2009[S].

[2]电梯制造与安装安全规范：GB 7588-2003[S].

[3]电梯使用管理与维护保养规则：TSG T5001-2009[S].