劉勤松

（廣東弗蘭斯勒電梯有限公司 廣東東莞 523000）

0 引言

在電梯運(yùn)行使用中，安全鉗是保障電梯安全的關(guān)鍵。在電梯運(yùn)行中，如果電梯失控，或者懸掛裝置斷裂，則安全鉗能夠使得電梯轎廂停止運(yùn)行，保障電梯安全。為了確保安全鉗使用性能，不僅需加強(qiáng)安全鉗生產(chǎn)質(zhì)量控制，同時(shí)還需對(duì)其進(jìn)行安裝調(diào)試，定期進(jìn)行安全鉗現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。因此，對(duì)電梯安全鉗性能測(cè)試要點(diǎn)進(jìn)行深入研究意義重大。

1 電梯安全鉗概述

在電梯各類設(shè)備中，安全鉗是十分重要的安全裝置，是保障電梯安全功能的關(guān)鍵。安全鉗安裝在電梯轎廂兩側(cè)的下部位置，一般只需要設(shè)置轎廂安全鉗，如果電梯突然發(fā)生故障事故，導(dǎo)致電梯超速下滑墜落，則安全鉗能夠使轎廂快速制停，并夾持在導(dǎo)軌上，進(jìn)而避免發(fā)生意外事故。

在中低速電梯運(yùn)行中，鋼絲繩斷裂問題比較常見，如果轎廂處于超速運(yùn)行狀態(tài)，或者轎廂意外墜落，則連桿機(jī)構(gòu)能夠觸發(fā)安全鉗發(fā)生動(dòng)作，同步提起安全鉗兩側(cè)的鉗塊，在兩側(cè)彈簧力作用下，鉗塊能夠與導(dǎo)軌相接觸，進(jìn)而自鎖制停，中低速電梯安全鉗結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。在高速電梯中，安全鉗將彈簧放置在后側(cè)位置，在杠桿機(jī)構(gòu)的作用下，后側(cè)彈簧被放大，其能夠?qū)︺Q塊施加法向載荷，高速電梯安全鉗模型如圖2所示。

2 電梯墜落事故案例

在某建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)，技術(shù)人員在對(duì)電梯曳引鋼絲繩長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，發(fā)生轎廂墜落事故，導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)人員傷亡。該電梯的額定載重為1T，額定速度為1.75m/s。在電梯運(yùn)行中，通過維護(hù)檢測(cè)分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)重緩沖距S2太小，不符合電梯運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，因此安排電梯維修人員對(duì)曳引鋼絲繩長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。在電梯維修過程中，首先對(duì)重壓實(shí)緩沖器，然后通過手拉葫蘆吊起空轎廂，拆除上梁曳引繩頭，但是手拉葫蘆鏈條斷裂，導(dǎo)致電梯轎廂快速墜落，引發(fā)安全鉗動(dòng)作，但是該電梯安全鉗沒有成功制停橋廂，導(dǎo)致轎廂墜落至電梯井道底部，進(jìn)而引發(fā)施工現(xiàn)場(chǎng)人員傷亡事故。

圖1 中低速電梯安全鉗結(jié)構(gòu)

圖2 高速電梯安全鉗模型

通過對(duì)電梯使用情況進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，限速器銘牌動(dòng)作速度整定值處于規(guī)定范圍內(nèi)，通過對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)痕跡進(jìn)行查看分析，導(dǎo)軌上有明顯的剎車痕跡，并且安全鉗的鉗口磨損嚴(yán)重，由此可見，在轎廂墜落中，安全鉗已發(fā)生動(dòng)作，但是沒有成功制停轎廂。該電梯的使用年數(shù)比較長(zhǎng)，安全鉗為漸進(jìn)式，經(jīng)過本次事故，要求對(duì)安全鉗性能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試分析。

3 電梯安全鉗性能測(cè)試方法原理

當(dāng)電梯安全鉗發(fā)生動(dòng)作時(shí)，電梯轎廂上即可產(chǎn)生制動(dòng)力，可以F表示。如果該電梯安全鉗符合型式試驗(yàn)要求，則轎廂在自由下落過程中，當(dāng)超速時(shí)，能夠被安全鉗制停，并且減速度應(yīng)在0.2～1.0g之間：

式中：F-安全錯(cuò)制動(dòng)力，N；P-轎廂自重，kg；Q-額定載重量，kg；a1-安全鉗制動(dòng)時(shí)滿載轎廂的減速度，m/s2。

由此可見，當(dāng)該電梯安全鉗經(jīng)過彈性元件調(diào)定后，當(dāng)楔塊動(dòng)作到達(dá)限定位置時(shí)，制動(dòng)力F為定值。當(dāng)電梯轎廂處于空載狀態(tài)，并向下運(yùn)行時(shí)，如果安全鉗發(fā)生動(dòng)作，則轎廂在制動(dòng)力F的作用下，減速度a2的計(jì)算方式如下：

式中：T2指的是曳引鋼絲繩張力。

其中，P的取值一般在0.8Q～1.4Q之間，在本次試驗(yàn)中，P取1.4Q。如果制動(dòng)力F為最小值，1.2（P+Q）gn，則減速度a2也為最小值，其計(jì)算公式如下：

通過上述計(jì)算分析可見，如果電梯安全鉗符合型式試驗(yàn)要求，當(dāng)電梯轎廂處于空載運(yùn)行狀態(tài)，并且安全鉗發(fā)生動(dòng)作時(shí)，轎廂減速度a2一般在1.0g以上，對(duì)重在曳引輪的另一側(cè)的減速度最大為1.0g。如果轎廂被制動(dòng)，則對(duì)重可被慣性地拋起，曳引繩不處于緊繃狀態(tài)，曳引輪鋼絲繩的張力為0，在安全鉗制動(dòng)過程中，只需克服轎廂重力即可。在這一時(shí)間段內(nèi)，轎廂沒有受到對(duì)重影響，轎廂減速情況與轎廂自由下落過程中受到制動(dòng)鉗制動(dòng)作用的減速情況相同，由此可見，安全鉗動(dòng)作效果與轎廂運(yùn)行速度密切相關(guān)。比如，如果在電梯安全鉗動(dòng)作時(shí)，轎廂速度為1.0m/s，則這段時(shí)間可被認(rèn)為是對(duì)重被上拋到最高點(diǎn)的時(shí)間段，在0.1s時(shí)間段內(nèi)，轎廂減速度與轎廂自由下落過程中被安全鉗制動(dòng)的減速度相同，據(jù)此可對(duì)安全鉗制動(dòng)性能進(jìn)行分析。

文中圖3指的是測(cè)試示例圖，其中，“起始時(shí)間”指的是電梯安全鉗制動(dòng)開始時(shí)刻，而“結(jié)東時(shí)間”指的是電梯安全鉗使得轎廂制停的參考時(shí)間。在二者之間的時(shí)間段指的是鋼絲繩處于松弛狀態(tài)時(shí)，對(duì)重對(duì)轎廂的張力影響消除，可將其作為安全鉗制動(dòng)轎廂的參考時(shí)間段。通過對(duì)圖3進(jìn)行分析可見，在0.1s時(shí)間段內(nèi)，安全鉗成功制停電梯轎廂。

圖3 安全鉗測(cè)試示例

在這一參考時(shí)間段中，可將電梯空轎廂平均速度a2作為檢測(cè)對(duì)象，通過對(duì)圖3進(jìn)行分析可見，a為37.21m/s2，本次檢測(cè)目標(biāo)是判斷電梯安全鉗的制動(dòng)能力是否能夠使得電梯轎廂在自由下落過程中，減速度能夠達(dá)到0.2～1.0gn之間，并且成功制停。

通過理論分析，在對(duì)減速度a2進(jìn)行計(jì)算后，即可對(duì)a1進(jìn)行計(jì)算，a1=P（gn+a2）/（P-Q）-gn，在上述計(jì)算中，P指的是轎廂自重，而Q指的是額定載重量，二者均已指導(dǎo)，在對(duì)a2進(jìn)行計(jì)算后，即可自動(dòng)顯示具體數(shù)值。通過對(duì)圖3進(jìn)行分析，“Status”指的是測(cè)量結(jié)果狀態(tài)窗口，無法顯示出安全鉗制動(dòng)力大小，只能夠顯示出標(biāo)準(zhǔn)工況下轎廂的減速度a1，即1.09gn。由此可見，該軟件不僅能夠顯示出空載轎廂在安全鉗制動(dòng)時(shí)的減速度，同時(shí)還能夠計(jì)算出額定載荷轎廂在自由下落過程中，安全鉗制動(dòng)時(shí)的減速度。

如果電梯安全鉗在制動(dòng)轎廂時(shí)，減速度不能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，則經(jīng)過上述計(jì)算分析可確定，速度曲線斜率比較小，因此安全鉗的制動(dòng)時(shí)間比較長(zhǎng)，如圖4所示。

圖4 減速度較小時(shí)，速度曲線斜率較小

當(dāng)電梯安全鉗發(fā)生動(dòng)作時(shí)，如果速度比較小，則對(duì)重會(huì)對(duì)轎廂側(cè)安全鉗的制動(dòng)載荷產(chǎn)生較大影響，經(jīng)過檢測(cè)分析，速度曲線為“蠕動(dòng)”狀態(tài)，如圖5所示，無法準(zhǔn)確反映出轎廂在自由下落過程中安全鉗的制動(dòng)情況。因此，在安全鉗測(cè)試過程中國(guó)，要求安全鉗動(dòng)作時(shí)的速度應(yīng)在1.0m/s以內(nèi)，如果電梯額定速度在2.0m/s以上，則為了盡量減少安全鉗磨損，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況對(duì)安全鉗動(dòng)作時(shí)的速度進(jìn)行調(diào)整，但是要求控制在2.0m/s以內(nèi)。

圖5 速度曲線“蠕動(dòng)”現(xiàn)象

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要對(duì)電梯安全鉗的性能測(cè)試方法以及要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)探究。安全鉗是電梯十分重要的設(shè)備，在保障電梯安全運(yùn)行方面發(fā)揮著十分重要的作用。在電梯運(yùn)行中，如果失控或者超速，則安全鉗能夠制停轎廂。但是安全鉗結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這就要求電梯維護(hù)管理人員定期對(duì)安全鉗性能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，通過利用上述監(jiān)測(cè)方式，能夠快速確定安全鉗使用過程中的安全隱患，并據(jù)此對(duì)電梯進(jìn)行維護(hù)管理，保障電梯安全使用。