电梯起重机械检测技术研究

陆哲豪

（福建省特种设备检验研究院泉州分院，泉州 362000）

2023 年10 月，国家市场监督管理总局发布《市场监管总局关于深入推进电梯安全筑底行动 开展电梯事故隐患排查整治的通知》，提出在全国范围内开展在用电梯事故隐患排查整治，进一步加强电梯安全风险防控，减少电梯事故的发生。随着社会的发展和城市化进程的加快，电梯起重机械的使用量不断增加。但是，由于电梯起重机械的内部结构较为复杂，其检修工作相对困难。传统的检修方法主要依靠人工经验，检修效率低、成本高且安全风险大。因此，有必要从实际出发，结合理论对电梯和起重机械的相关技术进行深入分析。

1 电梯故障原因

普通居民住宅楼和办公楼中的电梯大多采用曳引式驱动方式，主要由机房、井道、轿厢和层站等组成[1]。其中：机房是电梯的控制中心，包括控制系统和相关设备；井道是电梯升降的空间，内部安装有轿厢和导轨等设备；轿厢是电梯的主要空间，包括楼层按键、门系统等。

由于电梯在高层建筑中使用频率较高，容易发生故障。造成电梯故障的主要原因有以下4 个方面。第一，设备老化和磨损。随着电梯使用时间的增长，各部件会出现磨损和老化，导致故障发生。第二，电梯维护不及时或不合规。定期维护和检修对于保持电梯的正常运行非常重要，如果维修不及时，容易增加故障的发生率。第三，电梯超载。超载是电梯故障的常见原因之一，如果超出电梯的负载能力，那么很容易导致电梯停止运行或发生其他故障。第四，电力供应问题。停电或电压不稳定，可能会导致电梯无法正常运行，久之便会产生故障。因此，应加强电梯起重机械的检测，以提高电梯的安全性。

2 电梯起重机械故障检测主要内容

2.1 检测前的准备工作

电梯起重机械的检测是一项复杂且技术性很强的工作，因此检测前需要查阅相关资料文件，充分了解其工作原理和操作规程，避免因疏忽而导致潜在的安全事故[2]。首先，了解电梯起重机械的设计图纸和技术规范，确保检测符合相关标准。其次，需要查阅电梯的维护手册，以了解其日常维护的操作要点，从而保证电梯正常运行。最后，需要研究过往的检测报告，以了解电梯的历史运行情况，从而有针对性地开展检测工作。另外，检测前应保证电源供电的稳定性，确保检测过程顺利[3]。

2.2 主梁腹板局部翘曲检测

主梁腹板是电梯起重机械的重要部件，对其进行磨损状况检测时，应按照相关规定选择检测位置[4]。位置确定后，使用专门的仪器进行检测。分析检测结果，进而得出翘曲值，标准翘曲值如表1 所示。通过对比分析翘曲值与标准值，可以判断起重机主梁腹板是否变形。

表1 常见起重机械标准翘曲值 单位：mm

2.3 电气故障检测

电梯在运行过程中可能会遇到各种电气系统故障，导致其无法正常运作[5]。由于电梯起重机械控制系统的内部结构十分复杂，在发生故障时很难判断出具体位置。凸轮控制器主要用于起重设备中控制小型绕线式转子异步电动机的启动、停止、调速、换向和制动，若其档位出现误差，将导致4 个电机运行不同步，从而引发起重机电气系统故障。例如，当控制系统的凸轮控制限位器发生故障时，容易导致电梯起重机械的档位出现错位，从而影响电梯的正常运行。此外，在运行中，如果凸轮控制器损耗过度，会诱发电动机故障，甚至可能被烧毁，因此需要通过科学的方法来检测电气设备。凸轮控制限位器的结构，如图1所示。

图1 凸轮控制限位器结构

起重机是以电动机为主要动力源的机械设备，电机及其相连的其他传动设备共同为起重机提供动力，因此应加强对电机性能情况的检查，确保电机能够正常稳定运行。同时，应定期查看起重机的一次线路，判断线路是否存在烧焦或脱落的现象。如果线路存在这些问题，应立即检查电气系统的温度，判断电气系统的情况，根据具体故障采取对应的解决措施，确保电气系统正常运转。

2.4 机械磨损检测

电梯中的零部件由于长时间运行容易发生磨损，如果不能提前发现或及时调整，很容易损坏电梯内部结构[6]。随着时间的推移，这种机械磨损会越来越严重，最终导致电梯故障。因此，在机械磨损检测中，需要关注电梯起重机械的磨损程度。首先，可以通过观察外观判断钢丝绳、滑轮、导轨等是否存在明显的磨损或变形。其次，使用金属磁记忆检测法和射线检验法等检测电梯起重机械的内部构件。最后，通过分析收集到的数据判断机械磨损情况。如果机械磨损较为严重，应及时进行维修，以降低设备故障的发生率。

3 电梯起重机械检测技术

3.1 X 射线检测法

X 射线检测法是一种常用的电梯起重机械检测技术，通常在制造和安装阶段使用该技术检测钢结构的焊接状况。目前，电梯起重机械大多采用钢板，厚度相对较薄，因此通过常规的X 射线技术能够检测出材料的内部缺陷和结构问题，包括焊接接头的质量、焊缝的完整性等。该检测方法具有高精度的优势，可以通过计算机软件分析X 射线测定的数据，为工作人员进行电梯起重机械故障诊断提供强有力的依据，进一步提高检测的准确性[7]。但是，X 射线检测技术只有在钢板厚度较薄的情况下才能发挥作用，因此在检测前必须先了解电梯起重机械的材料特性，然后再选择合适的检测技术。

3.2 渗透检测法

根据以往电梯起重机械故障统计数据，裂纹是导致故障的主要因素之一。由于起重机设备的体积通常较大，内部结构相对复杂，即使出现轻微裂纹，也很难在日常检测中及时发现。随着电梯的持续运行和承载质量的增加，裂纹逐渐扩大，最终导致安全事故的发生。

在电梯起重机械的故障检测中，渗透检测法可以有效检测设备表面的细小裂纹。此检测方法通常会用到磁探仪，磁探仪可以对电梯起重机械进行全方位的扫描，并将扫描数据输送至相应计算机中。通过软件分析，可以判断电梯起重机械是否存在裂缝，并能够找出裂缝的具体位置。与其他检测方法相比，渗透检验法可以更加快速、准确地检测出裂纹，而且不会对设备造成任何损害。因此，该检测方法是目前电梯起重机械设备检测的主流技术之一。

3.3 目视检测法

在电梯起重机械的故障检测中，有时也会用到目视检测法。此检测法是一种较为粗略的方法，只能用于判断电梯起重机械的整体运行情况，无法发现细小裂纹。目视检测法的优点是操作简单、成本低廉，无须借助其他设备即可快速进行初步检查，并且能够及时找到故障点，从而防止安全事故的扩大。通过目测的方式，不仅可以初步判断电梯的重要零件是否受到外力影响出现变形、脱落、松动或异常磨损等，还可以观察电梯的电气连接是否牢固、接触是否良好以及电线是否存在破损或者老化等情况，从而判断其运行的安全性。但是，由于很多故障往往位于设备内部或者表面不易观察到的位置，导致目测检测法准确率较低。在实际操作中，目测检测法通常与其他更精确的检测方法结合使用，以提高故障检测的准确性。

3.4 金属磁记忆检测法

金属磁记忆检测法在电梯起重机械的安全性和可靠性方面发挥着重要作用，能够及时发现和预防潜在问题，延长设备的使用寿命，提高工作效率。该检测方法通过使用磁粉喷涂或涂覆在金属表面形成磁粉层，然后利用磁力线的变化和磁畸变区域的形态确定金属结构中缺陷的类型、位置和尺寸，从而评估起重机械的健康状况。该技术具有高灵敏度和高精度，可以检测到微小的缺陷和应力变化，为工程师提供结构健康评估数据，确保电梯起重机械的安全运行。相较于其他检测方法，金属磁记忆检测法比较先进，在今后还有很大的发展空间。

3.5 振动测试

振动测试主要用于检测电梯起重机械的振动强度和频率，以评估其运行状态。通过分析振动数据，可以检测出设备可能存在的问题，如不平衡、松动、故障等，从而预防潜在的安全风险。检测时，将分析仪的传感器放置在设备的轴承、齿轮、链条等关键部位，以收集振动的振幅、频率和加速度等数据。然后，将收集到的数据输入计算机进行进一步分析，从而判断出设备是否存在故障，以及故障的类型和位置。振动测试具有非破坏性、实时性、可重复性等优点，可以在电梯运行状态下进行检测，无须停机，从而提高了检测效率和设备的利用率。此外，振动测试还可以检测出设备内部存在的问题，为预防性维护提供了有力支持。虽然振动测试具有很多优点，但它也有一些局限性。例如，对于一些复杂型号的电梯，需要专业的技术人员进行操作，对于一些微小的故障，可能需要更高的灵敏度和分辨率才能够检测出来。

4 结语

随着社会经济发展，电梯已经成为人们生活中的重要工具。安全是电梯设计和运行的关键要素，而电梯起重机械的检测技术是确保电梯安全运行的关键。经过检测可以及时发现和排除电梯起重机械存在的问题，减少事故发生的可能性。在电梯起重机械检测过程中涉及多种检测方法，包括金属磁记忆检测法、目视检测法、渗透检测法、振动测试以及X 射线检测法等。这些方法可以检测起重机械的各种问题，如裂纹、疲劳、变形等。对于存在问题的零部件，需要及时进行修复或更换，确保电梯起重机械的正常运行。