電梯安全性受曳引能力過大影響探討

張承學

摘 要：采取有效措施治理曳引能力過大的問題有利于提高電梯的安全性。結合實際案例，分析了因后期保養不利，進而因電梯曳引能力變化而引發電梯安全運行問題。根據實際情況，說明了曳引能力過大產生的原因和可能會造成的危害，并給出了相應的解決方法和保障電梯安全性的建議。

關鍵詞：曳引能力；撞頂；電梯；轎廂

中圖分類號：TU857 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.13.080

隨著我國經濟的不斷增長和建筑技術的成熟，電梯在建筑中的應用越來越廣泛，曳引式驅動電梯在現代社會十分常見。但因沒有嚴謹地對電梯進行維修保養，導致電梯的安全性下降，對人們的生命財產安全造成了威脅。因此，如何解決電梯的安全問題成為了工作人員需要解決的問題。下面就此進行討論和分析。

1 實際案例

2013-01—12的電梯定期檢驗中發現，某電梯制造公司生產的型號為KONEMiniSpace的電梯存在以下問題：重壓在緩沖器上、曳引機按電梯上行方向旋轉時，曳引繩與曳引輪不打滑，空載轎廂被提升；曳引繩與曳引輪不打滑，對重被提起，當曳引機停止后，轎廂（對重）呈自由落體狀態下墜。

2 分析探討

2.1 曳引能力分析

曳引式電梯具有安全、可靠、提升高度大等特點，被廣泛應用于各種電梯中。曳引式電梯的安全運行必須滿足歐拉公式：

T1/T2=efα. （1）

式（1）中：T1為較大側的拉力；T2為較小側的拉力；e為自然對數的底；α為曳引繩在曳引輪上的包角；f為曳引繩在曳引輪槽中的當量摩擦系數。由此可見，efα值限制了T1/T2的比值。efα值大則表明T1/T2的比值大或（T1-T2）允許值大，即電梯的曳引能力大。一部電梯在正常工作運行中，應有足夠的曳引能力（不打滑），但當對重（或轎廂）滯留時，又要求曳引機打滑，轎廂（對重）不能被提升。因此，正常工作時必須滿足：

T1/T2

當對重（或轎廂）壓縮緩沖器或滯留時，由于T2只是曳引繩的重量，所以，T1/T2的比值會增大，又必須滿足T1/T2≥efα，即曳引繩打滑、轎廂（對重）不能被提升。

體現1部電梯曳引能力的efα值主要由曳引包角α、曳引繩槽形狀、曳引繩和繩槽的材質、曳引繩與繩槽的結合、潤滑等情況決定。對于曳引包角α和曳引繩槽的形狀，在設計制造時就已確定，一般不發生變化，但曳引繩的材質、繩與繩槽結合、潤滑情況會因電梯工作狀態的不同而變化。比如，正常工況下，材質為碳素鋼的曳引繩與材質為球墨鑄鐵的曳引輪在輕微潤滑時的摩擦系數μ值為0.01～0.1.當曳引繩維護保養不慎，表面發生銹蝕時，材質由碳素鋼變成Fe2O3，其摩擦系數μ值會增大數倍（相關資料表明，當鋼絲繩表面附著大量Fe2O3化合物時，與球墨鑄鐵的摩擦系數μ值可達到0.35～0.6）。而當量摩擦系數f={4μ[1-sin（β/2）]}/π-β-sinβ時，與摩擦系數μ成正比，μ值增大時，相應的f值會增大，自然對數efα值也會增大。

2.2 原因分析

KONEMiniSpace電梯采用MX10型曳引機，曳引輪徑為400 mm，材質為QT60-2球墨鑄鐵，曳引包角α=180°，繩槽為V型帶切口β=105°，使用電梯公司配置的NAT8×19S+FC-1570-φ8無油干性鋼絲繩。該曳引繩與材質為QT60-2球墨鑄鐵曳引輪相匹配，具有良好的曳引性能，可滿足歐拉公式T1/T2= efα和曳引能力的要求。

但由于曳引機工作時繩與輪之間存在相對運動和相對摩擦，且干性曳引繩缺少潤滑油，在沒有潤滑和油模保護的情況下，表面容易發熱和磨損。受發熱和磨損影響的曳引繩在井道中潮濕空氣的作用下銹蝕生成Fe2O3（如圖1所示），導致曳引繩表面變粗糙，其與曳引輪的摩擦變成干摩擦，摩擦系數μ值增大（0.35～0.6），隨之摩擦系數f也增大。當一部電梯在其他條件不變時，如果f增大，則自然對數efα值也會相應增大。在此情況下，對該電梯（載重量800 kg、13層、井道高度42 m、無補償鏈）的3種滯留工況進行計算和分析。

當對重壓緩沖器時，其T2≈122 kg、T1≈815 kg，T1/T2=6.7

由上述分析可知，無論是對重（轎廂）壓緩沖器，還是轎廂滯留工況，該電梯均會出現T1/T2

鑒于干性曳引繩缺少潤滑、表面易銹蝕，需要定期對其進行清洗和保養，清除表面銹蝕物。然而，根據勘查和調查結果，投入使用2～3年電梯的曳引繩并沒有進行清洗和保養，且該電梯的《電梯維護手冊》對曳引繩的維護和保養也無任何說明。如果按照常規方式進行維護，則會引發上述安全問題和埋下安全隱患。

2.3 電梯安全運行的影響因素

當對重（或轎廂）壓緩沖器或轎廂滯留時，如果曳引繩與曳引輪不打滑，可引發以下問題：①如果轎廂在運行中滯留，則曳引機會將對重提起，造成沖頂、撞擊樓板事故，同時，還可造成轎廂側曳引繩松懈、脫槽。當曳引機失電后，對重在自重的作用下呈自由落體狀態下墜，轎廂被拉起引發轎廂向上躍跳沖頂，進而造成乘客受傷。②如果對重在運行中滯留，則轎廂會被提起，進而造成曳引繩松懈、脫槽，曳引機失電后轎廂成自由落體狀態下墜，引發安全鉗動作，最終導致乘客受傷。③對于無機房電梯，可能造成對重（或轎廂）脫軌或撞擊曳引機事故。

2.4 應對措施

應對措施分為以下2方面：①我國幅員遼闊、地理氣候千差萬別，一種型號的電梯在某一個地區使用時，其各項性能可能非常優越，但在另一個地區使用時可能就會出現各種問題，無油干性曳引繩在沿海地區就會出現上述安全問題。因此，對于電梯的設計和配置，制造商應根據各地區的地理氣候和環境條件開展相應的安全評估，并按照《電梯技術條件》（GB/T 10058—2009）中的規定合理調整。②電梯的運行安全和使用壽命與維保質量密切相關。該類電梯的曳引繩易銹蝕，需要經常清洗和維護保養，電梯制造商在《電梯維護手冊》中應附有詳細說明；維保單位應加強管理，強化維保人員的工作責任心，按規定保質、保量地做好日常維保工作；使用單位應選擇電梯制造商授權的維保單位。

3 結束語

綜上所述，對電梯進行合理的設計和配置對電梯安全有重要的意義。相關工作人員對電梯進行維修養護時，要及時發現電梯中存在的安全問題，嚴謹分析電梯的缺陷情況和危害性，并報至相關的監督管理部門，對電梯進行分析和評估，從而采取有效的解決措施，保證電梯處于良好的運行狀態。

參考文獻

[1]馮文森.電梯的曳引條件影響因素探討[J].科技與企業，2011（07）.

〔編輯：張思楠〕

Abstract： To take effective measures to control the problem of excessive traction capacity will help improve the safety of the elevator. Combined with the actual case， the paper analyzes the post-maintenance due to unfavorable changes in traction capacity further because of the elevator and elevator safety caused by operational problems. According to the actual situation， it explains why and hazards that may be caused by excessive traction capacity generated， and the corresponding solutions and recommendations to protect the safety of the elevator.

Key words： traction capacity； hit the top； lift； car