電梯限速器-安全鉗聯動機構的故障分析

摘要：隨著經濟發展，電梯也快速普及到廣大人民群眾的日常工作和生活。在電梯的日常使用中，保證電梯的安全運行是重中之重，在電梯的使用中由于制動器失靈、制動力不足、曳引條件不滿足要求，或鋼絲繩斷裂以及失去控制等各種原因都有可能引起轎廂超速和墜落，對乘客安全構成極大威脅，此時合格的限速器-安全鉗聯動機構能將轎廂及時地制停在導軌上，最大程度保證乘客的安全。本文闡明限速器-安全鉗聯動機構的原理及要求，并根據實際工作經驗，對限速器-安全鉗聯動機構進行討論，并對故障進行分析。

關鍵詞:垂直電梯；限速器；安全鉗

1 限速器-安全鉗聯動機構的原理

1.1 限速器工作原理

電梯限速器，是電梯安全保護系統中的安全控制部件之一。當電梯在運行中無論何種原因使轎廂發生超速，甚至發生墜落的危險，而所有其他安全保護裝置不起作用的情況下，則限速器和安全鉗發生聯動動作，使電梯轎廂停住。

限速器工作原理是：當電梯運行速度超過額定速度，限速器上的超速電氣開關會發生動作，從而切斷安全回路，使制動器抱閘制停電梯。如果電梯繼續超速，即制動器不能有效令電梯減速，當超過額定速度的115%但小于規定值時，限速器中的機械裝置動作，限速器停止旋轉。

限速器有兩種分類類：（1）擺錘式；（2）離心式。

（1）擺錘式限速器一般是采用限速器輪上的凸輪以帶動擺錘進行擺動，其擺錘擺動的振幅和頻率會隨著繩輪轉速的增加而不斷增加，如果出現繩輪轉速接近或者達到額定速度，那么擺錘會觸發限速器的安全開關動作，使繩輪制停，完成電梯的制動，以便進一步拉動安全鉗進行保護。

（2）離心式限速器工作原理是：利用連桿機構使甩塊與限速器同步轉動，如果電梯運行速度超過了額定速度，在離心力的作用下甩塊會向外甩開，甩到一定程度時電氣開關會因此動作，此時制動器應抱閘使電梯減速。若是電梯的速度繼續增大，當到達到限定值時，棘爪便會動作，棘輪在棘爪的帶動下開始轉動，鋼絲繩鉗塊便會夾住限速器繩，拉動安全鉗完成電梯的制停。

1.2 安全鉗工作原理

安全鉗是一個制動裝置，安裝在電梯轎廂或電梯對重裝置底部。它包括提拉機構和制動機構兩部分。提拉機構的作用是將限速器的機械動作傳遞到制動機構并使制動機構動作，制動機構動作后其內部的楔形塊會將電梯卡在導軌上避免電梯進一步墜落。

安全鉗包括提拉聯動機構和電氣安全開關，當限速器動作將限速器繩卡住后，伴隨著轎廂繼續向下運行，限速器繩便會提拉安全鉗聯桿機構，當安全鉗聯桿機構動作時，首先通過連桿機構使電氣安全開關動作，切斷控制系統的安全回路，電機停止工作。同時或之后安全鉗制動元件便與導軌接觸，導軌兩側的安全鉗同時夾緊在導軌上，從而使轎廂制動停止。

常用安全鉗包括瞬時式（Instantaneous safety）和漸進式（Progressive safety）兩種。瞬時式是在安全鉗動作后瞬間制動電梯轎廂，它制動時間短但沖擊大，振動感強烈，一般只用于速度比較低的電梯。漸進式則在安全鉗動作后滑動一段時間，逐漸減速至制動，減速度須小于重力加速度，舒服感亦較高，因此廣泛用于高速電梯。

2 電梯安全鉗的設計要求

根據GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規范》及GB/T10058-1997《電梯技術條件》規定要求，電梯安全鉗必須符合以下設計要求：

2.1 在裝有額定載重量的轎廂自由下落時，安全鉗動作時，轎廂的平均減速度應在0.2g-1.0g之間。

2.2 轎廂均勻分布載荷時，安全鉗動作后，轎廂地板的傾斜度不應超過其正常位置的5%。

2.3 安全鉗應有一個電氣安全裝置，該裝置在安全鉗動作之前同時切斷電動機的供電電源。

2.4 瞬時式安全鉗的制停距離小于50mm，漸進式安全鉗的制停距離的最小值為Smin=v12/19.62+0.122；最大值為Smax=v12/3.924+0.256，其中V1為限速器的動作速度。

3 限速器-安全鉗聯動機構的若干故障分析

3.1 限速器的若干故障分析

（1）在用的電梯，由于限速器輪槽的磨損，限速器鋼絲繩的位置有所內陷，使限速器的夾繩塊夾不到鋼絲繩或制動力不夠，造成限速器鋼絲繩在輪槽內打滑而失效。

（2）限速器的動作機構如彈簧、棘爪及軸等部位發生銹蝕，或有塵土或油污覆蓋，其靈活性大大降低，則會出現棘瓜無法卡住棘齒的問題。

（3）限速器的轉動部件（如軸承）因磨損、缺少潤滑等致使轉動阻力變大，妨礙限速器的正常運行。

（4）限速器鋼絲繩因設計或制造缺陷，與限速器結構不匹配，使得限速器夾繩塊誤動作，從而夾住限速器繩引起限速器誤動作。

（5）限速器彈簧一直處于伸拉的工作狀態，致使彈性系數發生改變，使最初設定的動作速度發生偏差。

（6）限速器在正常使用的過程中，未及時按照TSG T7001-2009規定的檢測要求和周期進行檢測，各動作部件部分或全部喪失功能。

3.2 安全鉗的若干故障分析

（1）限速器的方向安裝錯誤，當電梯向下運行超速時，限速器鋼絲繩不能被夾繩塊夾住從而提拉安全鉗，導致安全鉗無法。

（2）由于限速器的上述各種失效問題，導致限速器鋼絲繩無法提拉安全鉗連桿機構，使安全鉗不能夾住導軌。

（3）安全鉗的提拉機構結構尺寸有誤，提拉桿行程不夠，提拉不到位，使楔塊接觸不到導軌工作面，造成失效。

（4）安全鉗提拉機構潤滑不足，導致限速器鋼絲繩拉力無法克服連桿機構連接處的阻力，造成失效。

（5）安全鉗因鉗口內有沙子、顆粒、灰塵、油污等異物，降低了安全鉗與導軌之間的摩擦系數，造成安全楔塊夾不住導軌從而導致制動失效。

（6）安全鉗楔塊尺寸不符合標準或裝配不到位，當安全鉗的提拉機構已在最大極限位置拉緊時，安全鉗楔塊還不能接觸到導軌工作面，或接觸面積不足，導致安全鉗工作面積不足，造成制動失效。

4 結束語

隨著電梯的PC控制程度越來越高，使很多電梯的專業工作人員對電梯內部結構和原理了解越來越少，但是限速器-安全鉗聯動機構是電梯超速下行或墜落的最后一道保護措施，這就不僅要求保養人員對限速器一安全鉗聯動機構工作原理及失效原因全面了解，而且要在日常維護保養中重視限速器和安全鉗的檢查保養。檢驗人員應在檢驗時嚴格、細致的檢驗，并告知電梯維護人員如何進行維護保養，確保電梯高效、安全運行。

參考文獻

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作者簡介：連海文(1985，8-)男，廣東省汕頭市，現職稱：助理工程師，學歷：本科，研究方向：機電類特種設備檢驗。