電梯限速器觸發(fā)失效案例分析

0引言

電梯的安全保護(hù)控制系統(tǒng)包括限速器、安全鉗及緩沖器,它們協(xié)同工作,能夠確保乘客人身安全及載重物免遭意外損壞。如果由于某些特殊的原因?qū)е罗I廂出現(xiàn)過載、失控或者掉落的危險,限速器和安全鉗將會及時響應(yīng),從而避免乘客及載重物受到傷害^[1—3]。

1 限速器—安全鉗聯(lián)動機(jī)構(gòu)的工作原理

限速器和安全鉗裝置包括限速器、安全鉗、限速器鋼絲繩和張緊輪等部分,結(jié)構(gòu)如圖1所示。

限速器—安全鉗聯(lián)動的工作原理:當(dāng)電梯的運(yùn)行速度超過預(yù)定值時,限速器觸發(fā)固定住限速器鋼絲繩,隨著轎廂的超速下行,限速器鋼絲繩拉起安全鉗的提拉桿裝置,從而觸發(fā)安全鉗,至此限速器的工作完成^[4—6]。電梯持續(xù)下行,因安全鉗楔塊接觸導(dǎo)軌工作面,電梯的運(yùn)行將不斷使摩擦件與導(dǎo)軌的間隙減小,最終將電梯制停。并且在提拉桿的動作過程中通過杠桿上的凸輪或打板,使電氣安全裝置動作,切斷電氣安全回路使電機(jī)停止運(yùn)行^[7—9]。

2 限速器—安全鉗系統(tǒng)的檢驗(yàn)檢測

2.1 限速器的有效觸發(fā)

當(dāng)電梯運(yùn)行速度超過預(yù)定值時(通過限速器動作速度校驗(yàn),確認(rèn)限速器的動作速度在要求范圍內(nèi)),限速器通過擺錘或者離心式結(jié)構(gòu)使棘爪進(jìn)入繩輪的止停爪內(nèi),從而使限速器停止運(yùn)轉(zhuǎn)并固定住限速器鋼絲繩,隨著電梯的持續(xù)運(yùn)行,限速器鋼絲繩拉動安全鉗提拉裝置,從而觸發(fā)安全鉗制動轎廂^[10]。在檢驗(yàn)過程中,人為動作使得棘爪卡入停止爪,確認(rèn)限速器能否有效觸發(fā)。

常見的觸發(fā)失效形式有:1)擺錘或者離心式結(jié)構(gòu)動作后,無法使棘爪進(jìn)入繩輪的止停爪內(nèi);2)限速器鋼絲繩的拉力不足,無法觸發(fā)安全鉗動作從而剎停轎廂。

2.2 限速器—安全鉗聯(lián)動試驗(yàn)的檢驗(yàn)方法

電梯按相應(yīng)載荷承載,在適當(dāng)位置處,人為按操作說明觸發(fā)限速器。電梯繼續(xù)下行,電氣安全開關(guān)斷開,使電梯停止運(yùn)行^[11]。短接電氣安全開關(guān),控制電梯繼續(xù)檢修下行,限速器繩拉動安全鉗提拉裝置,此時安全鉗裝置的電氣安全開關(guān)應(yīng)先動作使電梯停止運(yùn)行。然后再將安全鉗裝置的電氣安全開關(guān)也短接后,再點(diǎn)動控制電梯下行,此時檢驗(yàn)員觀察到曳引鋼絲繩與曳引輪打滑(或者電動機(jī)堵轉(zhuǎn)),說明限速器—安全鉗聯(lián)動試驗(yàn)有效^[12]。若該電梯只配置緊急電動功能,在限速器—安全鉗聯(lián)動試驗(yàn)之后,分別將限速器、安全鉗電氣開關(guān)逐一短接,機(jī)房控制柜切換至正常模式,由維保人員在轎頂以檢修模式向下運(yùn)行,若轎廂不能運(yùn)行,說明限速器、安全鉗電氣開關(guān)分別有效。

無機(jī)房電梯的限速器—安全鉗聯(lián)動試驗(yàn)判斷方法:當(dāng)安全鉗動作后,打開轎廂所在位置的層門,在轎廂相應(yīng)位置作上標(biāo)記,關(guān)閉層門,操作電梯下行按鈕,讓轎廂下行,再打開轎廂所在位置的層門觀察所作的標(biāo)記,查看轎廂是否發(fā)生移動,如果沒有發(fā)生移動,則說明聯(lián)動試驗(yàn)動作可靠。

3 失效案例分析

3.1 限速器觸發(fā)后無法有效制動

3.1.1設(shè)備存在的主要缺陷描述

檢驗(yàn)人員在對該新裝電梯進(jìn)行綜合查驗(yàn), 以125%額定載荷進(jìn)行轎廂限速器—安全鉗聯(lián)動試驗(yàn)時,出現(xiàn)限速器動作后,檢修下行限速器鋼絲繩打滑,轎廂仍繼續(xù)向下運(yùn)行,限速器—安全鉗聯(lián)動試驗(yàn)失效。

3.1.2原因分析

根據(jù)現(xiàn)象,分析可能造成的原因:1)限速器未能提供足夠的提拉力,如限速器壓塊未壓緊鋼絲繩或鋼絲繩與限速器輪槽的摩擦力不足,產(chǎn)生打滑;2)安全鉗提拉機(jī)構(gòu)有問題,限速器動作后無法提拉安全鉗動作;3)安全鉗動作后不能提供足夠的制動力制停轎廂^[10—12]。

經(jīng)過觀察和調(diào)節(jié),聯(lián)動時限速器鋼絲繩仍然打滑,所以初步排除了限速器的原因,繼續(xù)排查安全鉗。

該電梯為上提拉式安全鉗提拉機(jī)構(gòu),但發(fā)現(xiàn)與常見結(jié)構(gòu)有所不同,通常提拉桿為對稱型;而該電梯提拉桿為類似菜刀的非對稱結(jié)構(gòu),如圖2所示;查閱該電梯安裝說明書,安全鉗提拉桿為降本結(jié)構(gòu), 如圖3所示,其“刀身”開有斜槽,“刀把”與安全鉗楔 塊的拉桿聯(lián)動;限速器鋼絲繩固定于“刀頭”之上。比對現(xiàn)場實(shí)物圖2與安裝圖紙圖3,發(fā)現(xiàn)該提拉桿安裝位置與要求相反,可以判定這是造成安全鉗聯(lián)動失效的根本原因。

失效分析:該結(jié)構(gòu)正確裝法如圖4(a)所示,錯誤裝法如圖4(b)所示。

1)圖4(a)安裝制造設(shè)計(jì)的尺寸,能保證限速器拉桿A、楔塊拉桿B、摩擦件楔塊與導(dǎo)軌其他部件準(zhǔn)確的位置關(guān)系,確保楔塊與導(dǎo)軌距離滿足鉗剎要求,產(chǎn)生制動力。而圖4(b)將A反裝,造成機(jī)構(gòu)尺寸改變,摩擦楔塊與夾緊部件和導(dǎo)軌間隙變化,不滿足設(shè)計(jì)尺寸要求。

2)對其受力分析,A在開槽處受支點(diǎn)作用力F_A分解水平方向F_Ax和豎直方向F_Ay,在鉸鏈O處受力F_B分解水平方向F_Bx和豎直方向F_By。圖4(a)中F_Ax和F_Bx同向,而圖4(b)中F_Ax和F_Bx方向相反,造成A產(chǎn)生力矩M,使得圖4(a)中提升所需的拉力大大超過圖4(b)所需的拉力,也超過限速器所能提供的拉力,所以安全鉗無法動作。

綜上所述,安全鉗拉桿裝反是導(dǎo)致本臺電梯聯(lián)動試驗(yàn)失效的直接原因,裝反部件使得位置關(guān)系跟受力結(jié)果與設(shè)計(jì)值不符,制動原件提拉不到位;間接原因是廠家設(shè)計(jì)時未考慮“防呆”設(shè)計(jì),使得部件反向仍能安裝,電梯能正常運(yùn)行;電梯安裝單位安裝完成后未進(jìn)行自檢,未及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在問題。

3.1.3處理建議

要求安裝單位整改達(dá)到安裝說明的要求,保證安全鉗的準(zhǔn)確可靠動作。

電梯安裝單位需注意圖紙要求,嚴(yán)格按照安裝說明施工,特別是安全鉗等保障安全的裝置,安裝時要保障其有效性、可靠性;電梯安裝單位安裝完成后應(yīng)做好自檢,檢查各部件情況,排除缺陷,避免出現(xiàn)原則性問題的遺留。

3.2 限速器無法有效觸發(fā)

3.2.1設(shè)備存在的主要缺陷描述

檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)轎廂限速器—安全鉗聯(lián)動試驗(yàn)不可靠。限速器動作時,甩塊甩出。棘爪未見動作。限速器機(jī)械動作不可靠。

3.2.2原因分析

現(xiàn)場調(diào)查:翻看近期維護(hù)保養(yǎng)記錄,最近的一次限速器維護(hù)保養(yǎng)在1個月前,維保檢查結(jié)果為符合要求。詢問后得知限速器僅進(jìn)行了清潔和潤滑,檢查了調(diào)節(jié)彈簧的封記是否完好。未進(jìn)行限速器模擬動作。

限速器在長時間工作后,如圖5所示,原螺絲1未緊固,直至松脫缺失。模擬限速器動作,當(dāng)限速器運(yùn)行速度提高至一定速度的時候,甩塊會在旋轉(zhuǎn)離心力的作用下,克服調(diào)節(jié)彈簧的拉力甩出。同時觸發(fā)機(jī)構(gòu)的構(gòu)件1逆時針旋轉(zhuǎn),抬頂螺絲1。螺絲1抬升讓棘爪定位扣離開原來位置,棘爪脫離定位扣后在調(diào)節(jié)彈簧的拉力下落入棘輪,限速器提拉鋼絲繩。由于螺絲1的缺失,造成棘爪定位扣無法離開原來位置,棘爪就無法落入棘輪,限速器無法提拉安全鉗。

隱患分析:限速器缺失螺絲后,棘爪就無法動作并落入棘輪,導(dǎo)致限速器不能有效工作,安全鉗不能被鋼絲繩提拉動作。轎廂存在失速墜落底坑的重大安全隱患。

3.2.3處理建議

1)恢復(fù)限速器缺失的螺絲,并進(jìn)行限速器動作速度校驗(yàn)后,在校驗(yàn)后對部件螺絲等進(jìn)行定位,封記標(biāo)識。封記是對限速器動作速度整定并加以封記后,對影響動作速度的任何調(diào)整,都將明顯損毀原封記。這里所要求的封記不僅應(yīng)加在調(diào)整速度的部位,其他任何可引起限速器開關(guān)動作速度,以及夾繩力變化的可變動部位都應(yīng)加封記。

2)對該螺絲采取防松脫措施,防止再次丟失。可以采用對緊螺母,從兩邊對螺絲進(jìn)行對緊。

在近期應(yīng)跟蹤該限速器,維護(hù)保養(yǎng)中應(yīng)加強(qiáng)限速器重要部件的檢查。限速器保養(yǎng),除了清潔潤滑和兩年一次的限速器動作速度校驗(yàn),還應(yīng)在季度和半年的保養(yǎng)中對限速器部件的封記是否變動,以及限速器動作的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證。

4結(jié)束語

限速器—安全鉗系統(tǒng)作為防止電梯墜落的安全部件,對于保障電梯的安全運(yùn)行格外重要。本文根據(jù)限速器—安全鉗系統(tǒng)中限速器觸發(fā)失效的案例,分析了限速器觸發(fā)失效的原因和后果,除了驗(yàn)證限速器是否能使棘爪動作,還應(yīng)確認(rèn)限速器鋼絲繩能否有效觸發(fā)安全鉗動作。檢驗(yàn)人員在檢驗(yàn)時應(yīng)對可能造成該項(xiàng)目失效的原因予以高度重視,防患于未然。

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2024年第14期第16篇