一起電梯事故案例的分析與思考

施育峰

（江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院張家港分院，江蘇張家港215600）

一起電梯事故案例的分析與思考

施育峰

（江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院張家港分院，江蘇張家港215600）

通過對一起電梯事故案例的分析，判斷驗證了造成事故的原因。介紹了電梯平衡系數改變造成的危害，引發了電梯定期檢驗中如何對平衡系數進行判斷的思考。

電梯；平衡系數；曳引能力；制動力矩

隨著電梯的數量越來越多，電梯已成為人們生活中的一部分，電梯出現問題不僅影響人們工作和生活，更重要的是威脅乘坐人員的生命安全，大家對電梯安全情況也越來越重視。本文通過對一起電梯事故案例的分析思考，提出相應的預防建議，確保電梯能夠安全正常運行。

1 電梯事故案例介紹

電梯示意圖如圖1所示，安裝于某木材城偏廳處，共5層5站，額定速度1.0 m/s，額定載重量1 000 kg，曳引機繞繩比為1：1，于2015年通過安裝監督檢驗投入使用，由于辦公人員不多，故電梯使用頻率不高。2016年5月，有大約十余人從底層基站一起乘坐電梯，當人員全部進入電梯時，電梯未發出超載報警，但隨即電梯轎廂開始向下溜梯，直至電梯轎廂壓到緩沖器后停止。所幸當時電梯處于底層基站，未發生人員被困和受傷情況。

圖1 事故電梯運行示意圖

接到該電梯事故信息后，筆者隨即與電梯維保人員趕赴現場進行事故分析，翻查電梯的維保和維修記錄發現電梯狀況良好，并無更換配件記錄。詢問使用單位人員，反應該電梯平時使用頻率較低，并未發現有故障困人情況。經過相關人員回憶，事發時電梯內乘員重量并未超載，現場試驗超載保護開關亦處于有效狀態。機房查看電梯抱閘裝置均處于完好狀態，進行轎廂空載上行制動試驗也能正常制停。檢查電梯門鎖和控制柜，未發現有門鎖短接現象，安全回路正常。

2 事故原因的分析[1-2]

綜合現場得到的信息，認為可以排除電氣故障原因造成的電梯異常運行。應該從電梯的曳引能力和制動器制動力矩分析事故原因。

2.1 電梯曳引能力的分析[1]

電梯曳引輪的受力圖如圖2所示。

圖2 電梯曳引輪的受力圖

根據GB7588—2003《電梯制造與安裝規范》的要求，在電梯轎廂裝載和緊急制動的工況下，電梯的曳引能力應滿足式要求：

T1/T2≤efα（1）

式中：T1為曳引輪兩側曳引繩中較大的拉力；T2為曳引輪兩側曳引繩中較小的拉力；e為自然對數的底數；f為鋼絲繩與曳引輪間的當量摩擦系數；α為鋼絲繩在繩輪上的包角。

事故電梯的曳引輪、鋼絲繩均未更換，磨損也在合理范圍內，曳引輪和導向輪也沒有改動過，所以和新安裝時候比較，式中的efα可以判斷未有改變，這樣需要考慮T1/T2的變化。經過現場清點對重數量折算，對重自重明顯不足，這就造成T1/T2的數值偏大，造成電梯的曳引能力不能滿足轎廂裝載工況。

2.2 電梯制動器制動力矩分析[1-2]

電梯可靠制動時制動器所需的制動力矩為靜力矩與動力矩之和。

靜力矩公式為：

式中：Q為額定載重量；G為轎廂自重；W為對重重量；i為鋼絲繩倍率；mL為轎廂側鋼絲繩重量；D為曳引輪節圓直徑；I為減速機傳動比；η為傳動系統總機械效率。

動力矩公式為：

式中：J為當量化到制動輪軸上所有運動零件的轉動慣量；ε為角減速度；m為當量化到制動輪上的全部質量；n1為制動開始時的電機轉速；tb為制停時間。

本案例事發時，電梯靜止停在底層基站，所以可以不考慮動力矩，僅考慮靜力矩。從靜力矩公式可以看出，當轎廂側重量增大，對重側重量不足時候，會造成靜力矩顯著增加，當靜力矩高于電梯制動器的制動力矩時，就會發生電梯轎廂的非正常下行現象。

綜上所述分析，案例電梯事故的直接原因應該是對重側重量不足導致。當轎廂內載入一定量重量時，就造成電梯轎廂的向下溜車。

3 事故原因的驗證與解決方法[1][2][3]

經過上述理論分析后，需要經過現場檢驗來驗證對重側的重量是否不足。按照GB 7588-2003《電梯制造與安裝規范》的規定，對重側的重量大約等于轎廂自重加額定載重量的40%~50%，即電梯的平衡系數在0.4~0.5之間。

電梯平衡系數是電梯轎廂與對重之間的平衡關系，其數學表達式：

式中：Q為額定載重量；p為轎廂重量；W為對重側重量。

按照TSG T7001—2009《電梯監督檢驗和定期檢驗規則—曳引與強制驅動電梯》檢驗要求，采用電流法測定平衡系數，檢驗前找到轎廂的總行程中間位置，此時在曳引鋼絲繩上做好標識，轎廂分別裝載額定載重量的30%、40%、45%、50%、60%作上、下全程運行，當轎廂運行到中間層位置時，記錄用鉗形電流表測得的電機電流值，然后繪制電流-負荷曲線，以上、下行運行曲線的交點確定平衡系數。通過搬運標準砝碼現場測算，該臺電梯的平衡系數低于0.4，不符合標準規范要求，驗證了前述理論推斷的正確性。

根據式（4）可以簡單得出對重側重量w=Qk+p，其中0.4＜k＜0.5，大致推算出對重側應有的重量，將對重側加裝對重直至滿足計算要求。加裝對重后，電梯平衡系數恢復至0.45左右，使得電梯的曳引能力得以提高，也降低了電梯的靜力矩，此時再在轎廂內加載125%額定載荷，以正常運行速度下行至行程下部時，斷開主開關進行下行制動試驗，電梯轎廂可靠制停。

4 事故案例的思考[4]

電梯平衡系數是電梯的一個重要參數指標，不僅關系到電梯的運行性能，也直接關系到電梯的安全可靠性。按照現行的檢驗標準，電梯平衡系數僅在監督檢驗中進行檢驗，且為C類項目，檢驗時資料審查無質疑且符合相應的檢驗要求即可判定合格。在一些安裝單位自檢不嚴格的時候就給電梯平衡系數項目上造成一定的隱患。而就算監督檢驗中平衡系數測算合格的電梯，在后期使用中也可能被人為的改變平衡系數，比如有的用戶對電梯轎廂進行了過度裝潢，有的電梯維保單位私自更改對重塊數量，都會對造成平衡系數的超標。筆者認為在電梯的定期檢驗中遇到有懷疑的設備應該加測平衡系數。

另外，目前平衡系數的檢驗方法十分繁瑣不便，檢規里要求的“電流法”測定平衡系數需要多人配合，需要頻繁的搬運砝碼，使得測定過程非常耗時耗力，造成了檢驗工作效率低下。而且該方法在無機房電梯和低層電梯檢驗中受人為影響因素過大，導致檢測結果有一定誤差。檢驗方法諸多的缺點導致其無法滿足定期檢驗工作需要。所以在定期檢驗中需要一種簡單的平衡系數的判定方法。

筆者認為可以在定期檢驗中采用“松閘盤車法”來大致判斷平衡系數區間，從平衡系數的本質可知，當轎廂裝載與平衡系數值相等的倍數的載重量時，曳引輪兩側的靜力矩應當平衡。所以在電梯里放上相應平衡系數測算的重量時，曳引機松開閘門，此時電梯兩側的力矩基本平衡。此時可以手握盤車手輪，感覺上下盤時基本一樣重。該方法簡單快速有效，但是在無機房電梯等場合不適用，開發出一種高效省時省力的電梯平衡系數檢測系統可謂是電梯檢測技術的未來發展方向。

5 結束語

本文所述電梯事故案例，是一起典型的平衡系數偏小造成的電梯溜梯事故，具有一定的典型性。平衡系數的問題在日常電梯定期檢驗中并不涉及，定期檢驗項目也不能有效的反應平衡系數偏小造成的運行異常。在目前檢驗方法下，尚不能有效快速的測定電梯平衡系數，這給電梯檢驗人員造成了一定的檢驗風險。因此，檢驗人員應該注意以下幾點：

（1）電梯在監督檢驗過程中嚴格按照檢規要求檢驗平衡系數，在對重塊固定后要求安裝單位對對重進行永久標記，避免日常使用中增減對重數量而不能察覺。

（2）加強宣傳，特別對一些對外營業公共場所告知其電梯過度裝潢的危害，嚴格禁止未經檢驗的私自轎廂裝潢。

（3）在電梯定期檢驗中盡量判斷下平衡系數是否發生改變，對發現有轎廂裝潢或對重變化的電梯，必要時可以使用砝碼進行平衡系數的重新測定。

[1]全國電梯標準化技術委員會.GB 7588-2003《電梯制造與安裝安全規范》[S].北京：中國標準出版社，2003.

[2]毛懷新.電梯與自動扶梯技術檢驗[M]．北京：學苑出版社，2001．

[3]王璇，武瀟，穆彤.曳引式電梯平衡系數檢測現狀及發展趨勢[J].中國特種設備安全，2014（10）：45-47.

[4]國家質量監督檢驗檢疫總局.TSG T7001-2009電梯監督檢驗和定期檢驗規則—曳引與強制驅動電梯[S].北京：中國標準出版社，2009.

Analysis and Consideration of Elevator Accident Case

SHI Yu-feng
（Zhangjiagang Branch of Jiangsu Province Special Equipment Safety Supervision Inspection Institute，Zhangjiagang Jiangsu 215600，China）

The article identifies the reasons of one elevator accident according to the analysis on it.It introduces the hazards caused by the change of balance coefficient，thus proves the importance of balance coefficient during the inspection of elevators.

elevator；balance coefficient；traction capacity；break torque

TU857

：A

：1672-545X（2017）01-0180-03

2016-10-19

施育峰（1982-），男，江蘇張家港人，工程碩士，工程師，主要從事特種設備安全監督檢驗工作。