電梯安全鉗提拉裝置失效案例分析

0引言

安全鉗擔(dān)負(fù)電梯失控和超速時(shí)的保護(hù)任務(wù)。操縱安全鉗動(dòng)作只能使用機(jī)械操縱的裝置。安全鉗通過(guò)限速器作用于提拉裝置觸發(fā)夾緊導(dǎo)軌,從而制動(dòng)轎廂,避免造成電梯墜落的危險(xiǎn),保障乘客人身安全^[1]。除了限速器和安全鉗的有效運(yùn)行外,提拉裝置由于裝于轎廂側(cè)邊,且位于井道,空間狹小,不利于觀察檢驗(yàn),其產(chǎn)生的安全隱患不易排查,故應(yīng)重視提拉裝置的檢驗(yàn),保證其可靠性。

1 安全鉗的工作原理

安全鉗的工作原理是與電梯的限速器聯(lián)動(dòng)工作^[2],如圖1所示。當(dāng)電梯運(yùn)行速度超過(guò)限速器的設(shè)定值時(shí),限速器會(huì)動(dòng)作,通過(guò)連接的安全鉗提拉桿,使安全鉗的制動(dòng)元件接觸到導(dǎo)軌,并緊緊夾持轎廂底梁或?qū)χ貦M梁上的安全鉗,從而使轎廂制停^[3]。安全鉗通常分為瞬時(shí)式和漸進(jìn)式兩種。瞬時(shí)式安全鉗依靠自身的變形和擠壓來(lái)抵消轎廂的動(dòng)能和勢(shì)能,而漸進(jìn)式安全鉗則通過(guò)安全鉗自身的彈簧夾緊力將轎廂夾持在導(dǎo)軌上^[4]。

2 安全鉗提拉裝置的失效形式

電梯安全鉗提拉裝置的失效形式主要包括以下幾種:

1)安全鉗提拉機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸不正確,提拉桿行程不夠,提拉不到位,使楔塊接觸不到軌道工作面,造成無(wú)效動(dòng)作。

2)安全鉗提拉機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可能存在問(wèn)題,如曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)不正確,導(dǎo)致提拉桿的有效行程不足,影響安全鉗的正常工作^[5]。

3)安全鉗提拉連桿之間連接不可靠,導(dǎo)致提拉力不足或行程不夠,無(wú)法有效制動(dòng)。

4)安全鉗提拉連桿安裝不到位,導(dǎo)致安全鉗無(wú)法正常工作^[6]。

5)安全鉗提拉連桿經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間使用,發(fā)生變形、斷裂等失能情況^[7]。

3 安全鉗提拉裝置失效案例分析

3.1提拉連桿連接不可靠

3.1.1設(shè)備存在的主要缺陷描述

檢驗(yàn)人員進(jìn)行電梯檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),限速器有效動(dòng)作,但轎廂無(wú)法制停。

3.1.2原因分析

該限速器為XS—101型雙向限速器,是利用與限速器輪旋轉(zhuǎn)同步的凸輪擺錘在離心力的作用下觸發(fā)下行電氣保護(hù)裝置,同時(shí)也觸發(fā)機(jī)械保護(hù)裝置,擺錘由調(diào)節(jié)彈簧拉住。轉(zhuǎn)動(dòng)速度越大,擺錘的擺動(dòng)幅度也越大,超速時(shí),擺錘的擺動(dòng)幅度加大,將觸動(dòng)超速開(kāi)關(guān)切斷電梯安全回路。如果速度進(jìn)一步加大,擺錘的擺動(dòng)幅度也進(jìn)一步加大,棘爪卡入制動(dòng)輪中,限速器機(jī)械動(dòng)作后制動(dòng)輪停止轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)使得限速器壓塊把限速器鋼絲繩壓緊在限速器輪上,通過(guò)壓塊和制動(dòng)輪間的壓緊力為限速器鋼絲繩提供足夠大的摩擦力,從而為安全鉗動(dòng)作提供足夠的提拉力。限速器通過(guò)鋼絲繩與安裝在轎廂一側(cè)的安全鉗拉桿相連。在電梯繼續(xù)下降的過(guò)程中,限速器繩提供足夠的提拉力后,安全鉗楔塊會(huì)在機(jī)械連桿的拉動(dòng)作用下被迅速地提起,同時(shí)觸發(fā)安全鉗電氣開(kāi)關(guān)。安全鉗楔塊動(dòng)作后會(huì)與電梯導(dǎo)軌產(chǎn)生巨大的摩擦力,使電梯轎廂制停在導(dǎo)軌上,實(shí)現(xiàn)對(duì)轎廂安全的保護(hù)。

該型號(hào)電梯通過(guò)繩夾固定連接連桿與限速器繩,連接連桿和安全鉗提拉桿用銷(xiāo)軸連接,銷(xiāo)軸末端用止鎖銷(xiāo)固定連接,防止銷(xiāo)軸松脫。設(shè)備2013年投入使用,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行,銷(xiāo)軸末端用止鎖銷(xiāo)因長(zhǎng)期振動(dòng)或摩擦或長(zhǎng)期受力已發(fā)生斷裂或松脫,如圖2所示。進(jìn)行限速器—安全鉗聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)時(shí),銷(xiāo)軸末端用止鎖銷(xiāo)脫落,限速器鋼絲繩連桿與轎廂安全鉗提拉桿連接失效,導(dǎo)致限速器被觸發(fā)后,限速器繩無(wú)法提拉連桿觸發(fā)安全鉗,致使轎廂無(wú)法可靠制停。

出現(xiàn)該問(wèn)題的原因:平時(shí)維護(hù)保養(yǎng)人員對(duì)該位置有所疏忽,未進(jìn)行保養(yǎng)、調(diào)整、檢查,未發(fā)現(xiàn)該重大安全隱患。該問(wèn)題出現(xiàn)后,一旦電梯制動(dòng)力不足或曳引失效,出現(xiàn)溜梯下墜,轎廂將失去最后一道保護(hù)。

3.2    提拉連桿安裝有誤
3.2. 1   設(shè)備存在的主要缺陷描述
電梯檢驗(yàn)時(shí) , 限速器動(dòng)作 , 電梯下行限速器鋼絲繩出現(xiàn)打滑 ,無(wú)法有效觸發(fā)安全鉗。
3.2.2   原因分析
提拉桿安裝結(jié)構(gòu)如圖3所示 。對(duì)其進(jìn)行受力分析 ,正確安裝方式下 ,部件A和部件B受力方向相同;而錯(cuò)誤安裝方式下 , 部件A和部件B受力方向相反 ,使得部件A產(chǎn)生力矩M 。故而在錯(cuò)誤安裝方式下 ,想要提拉部件B動(dòng)作安全鉗需要更大的拉力 ,此拉力超出了限速器依靠摩擦力所能提供拉力的范圍 , 因此安全鉗無(wú)法可靠動(dòng)作。

綜上所述,安全鉗拉桿裝反是導(dǎo)致本臺(tái)電梯聯(lián)動(dòng)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(dòng)元件提拉不到位;間接原因:廠家設(shè)計(jì)時(shí)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(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在問(wèn)題。

3.3提拉連桿斷裂

3.3.1設(shè)備存在的主要缺陷描述

在對(duì)該梯進(jìn)行安全評(píng)估時(shí),進(jìn)行限速器—安全鉗聯(lián)動(dòng)試驗(yàn),安全鉗拉桿被拉斷,導(dǎo)致試驗(yàn)無(wú)法完成。

3.3.2原因分析

由現(xiàn)場(chǎng)維保人員知悉,該拉桿使用過(guò)程中斷裂后,維保人員直接用焊機(jī)焊接上繼續(xù)使用,也未進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)測(cè)試抗拉能力是否滿(mǎn)足要求。原本螺栓的強(qiáng)度是4.8級(jí),M12螺栓的應(yīng)力截面積為84.3 m²,再根據(jù)GB 50017—2017《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中抗拉強(qiáng)度為170N/m²,計(jì)算最大拉力為170×84.3=14331N。GB/T7588.1—2020《電梯制造與安裝安全規(guī)范第1部分:乘客電梯和載貨電梯》中規(guī)定:限速器動(dòng)作時(shí),限速器繩的張力不得小于以下兩個(gè)值的較大值:a)安全鉗起作用所需力的兩倍;b)300 N。限速器能提供的張力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于上述計(jì)算的最大拉力,所以并非原本螺栓的強(qiáng)度不足導(dǎo)致被拉斷。此次螺栓之所以被拉斷(圖4)是因?yàn)榻?jīng)過(guò)焊接,其抗拉強(qiáng)度不再滿(mǎn)足要求。

3.4檢驗(yàn)建議

綜上所述,在對(duì)限速器—安全鉗裝置進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí),除進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證外,還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

1)限速器—安全鉗聯(lián)動(dòng)各機(jī)構(gòu)應(yīng)該連接可靠,安全鉗拉桿應(yīng)能夠隨著限速器動(dòng)作快速可靠動(dòng)作,不應(yīng)存在脫離情況。

2)限速器—安全鉗系統(tǒng)各零部件應(yīng)保證一定的強(qiáng)度,避免各部位由于振動(dòng)、摩擦或者動(dòng)作而失效,緊急情況下能為安全鉗動(dòng)作提供足夠拉力。

3)限速器—安全鉗聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)是非常重要的安全系統(tǒng),尤其需要注意的是限速器—安全鉗連接位置在轎廂側(cè)面,較不容易查看,維護(hù)保養(yǎng)單位應(yīng)加強(qiáng)該項(xiàng)目的維護(hù)保養(yǎng),加強(qiáng)定期檢查。對(duì)應(yīng)出現(xiàn)過(guò)類(lèi)似問(wèn)題的設(shè)備,應(yīng)該對(duì)該型號(hào)同類(lèi)安全鉗連桿進(jìn)行隱患排查,排查類(lèi)似缺陷。

4)安全鉗拉桿連接位置特殊,檢驗(yàn)時(shí)容易被忽略,檢驗(yàn)人員檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)多關(guān)注安全鉗拉桿連接及限速器—安全鉗各部件的運(yùn)行情況,排查可能出現(xiàn)的安全隱患。

4結(jié)束語(yǔ)

在電梯運(yùn)行過(guò)程中,安全鉗提拉裝置的正常工作至關(guān)重要,它能在電梯超載或運(yùn)行異常時(shí),及時(shí)阻止電梯繼續(xù)運(yùn)行,保護(hù)乘客的安全。如果安全鉗提拉裝置失效,可能會(huì)導(dǎo)致電梯在超載或者其他異常情況下繼續(xù)運(yùn)行,增加了乘客的風(fēng)險(xiǎn)。本文根據(jù)安全鉗提拉裝置失效的案例,分析了安全鉗提拉裝置失效的原因和后果,在分析電梯安全鉗提拉裝置失效的原因時(shí),需考慮機(jī)械故障可能是磨損、損壞或者設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致的,需要定期進(jìn)行檢修和更換。在檢驗(yàn)時(shí)除了進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證外,還應(yīng)注意提拉裝置的結(jié)構(gòu)狀態(tài),防患于未然。

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2024年第18期第10篇