一臺曳引驅動電梯檢驗案例分析

摘 要：電梯使用單位私自對電梯加裝專用空調，改變了轎廂頂部站人空間尺寸，增加了電梯轎廂自重，可能給電梯的使用人員、維護和檢查人員帶來危險。電梯加裝專用空調改變了轎廂自重，屬于改造行為，應由電梯制造單位或者其委托的具有相應電梯改造資質的單位進行安全評估、校核計算和施工，并在履行告知手續后開始施工前向有相應資質的檢驗機構申請監督檢驗。

關鍵詞：電梯；曳引驅動；專用空調；檢驗案例

【文章編號】1627-6868（2017）03-0016-02

1.電梯基本情況

某公司辦公大樓安裝一臺曳引驅動乘客電梯，其主要參數為：額定載重量1000kg，額定速度1.75m/s，集選控制，交流調壓調速拖動（方式），10層10站，該電梯出廠日期為2006年10月（生產），于2007年4月安裝完畢，經特種設備法定檢驗機構檢驗合格。（該電梯至今一直正常使用，未辦理過停用、改造、維修手續）。

2.電梯檢驗方案及發現的問題

2017年1月，由使用單位提出申請，某特種設備檢測院接到受理后，筆者按照定期檢驗進行檢驗。到達現場后首先對使用單位存檔資料進行審查，完畢后進行現場檢驗，當筆者進入電梯轎頂時，發現了轎頂加裝一臺電梯專用空調，詢問該電梯維護保養人員得知，其空調是使用單位近期找人安裝的，隨后筆者向使用單位進行了確認，同時了解到該電梯在出廠時未預留安裝電梯專用空調的重量。由于使用單位私自對電梯進行加裝電梯專用空調，改變了電梯轎廂重量，不符合的通知（國質檢特〔2014〕260號）《電梯施工類別劃分表》（修訂版）的規定，因此檢驗人員終止了此次檢驗，向使用單位出具了《特種設備檢驗意見通知書》，并報告了當地特種設備安全監督管理部門。

根據已經掌握的電梯頂部空間尺寸、緩沖器壓縮行程、上極限開關動作時轎廂地砍高出層門地砍尺寸（180mm），檢驗人員還發現該電梯存在實際對重裝置撞板與其緩沖器頂面間的最大允許垂直距離（195mm）與現場測量對重緩沖距離（300mm）以及對重緩沖器附近用紅色油漆標識的對重裝置撞板與其緩沖器頂面間的最大允許垂直距離（注有“最大允許垂直距離350mm”字樣）不符的問題。

3.問題的隱患分析

（1） 使用單位一般不會考慮到電梯加裝專用空調會影響電梯安全運行。殊不知在電梯超載保護裝置未做相應調整的情況下容易發生超載報警，繼而給乘客產生誤導，因為實際承載人數達不到電梯銘牌標注的承載人數；反之，如果維護保養人員在不知電梯轎廂自重增加的情況下重新按滿載要求調整超載保護裝置，又極易造成電梯超載，繼而導致轎廂溜車事故。

（2） 受檢電梯為曳引驅動電梯，對重是曳引繩與曳引輪繩槽產生曳引力的必要條件，對重能夠平衡部分轎廂重量和有效載荷的重量，也可以在電梯運行時候降低傳動裝置功率消耗。為使電梯滿載和空載情況下負載轉矩絕對值基本相等，《電梯技術條件》（GB/T10058-2009）規定，曳引式電梯的平衡系數應在0.4～0.5范圍內，故對重側的總重量W應等于轎廂自重P加上0.4～0.5倍的額定載重量Q，即平衡系數K=（W-P）/Q=0.4～0.5。《電梯監督檢驗和定期檢驗規則--曳引與強制驅動電梯》（TSG T7001-2009）（以下簡稱《檢規》）中也規定曳引電梯的平衡系數應當在0.40～0.50之間。

合適的平衡系數可有效減少電梯能量消耗，降低曳引機的負擔，當電梯通過加裝專用空調后轎廂自重P增加，平衡系數K值將變小，則曳引輪上的轉矩增大，增加電梯能量消耗，增加曳引機的負擔。如超過曳引機設計承載能力，會加速曳引機主軸、齒輪等金屬結構件的疲勞，埋下維保、檢驗不易發現的安全隱患。如果造成平衡系數小于0.40，也不符合《檢規》的要求。

（3）根據《電梯制造與安裝安全規范》（GB7588-2003）（以下簡稱《規范》）5.7.1.1要求：當對重完全壓在緩沖器上時，應同時滿足下面四個條件：a）轎廂導軌長度應能提供不小于0.1+0.035 V2（m）的進一步制導行程；b）符合8.13.2[轎頂應有一塊不小于0.12m2的站人用的凈面積，其短邊不應小于0.25m]尺寸要求的轎頂最高面積的水平面[不包括5.7.1.1c）所述的部件面積]，與位于轎廂投影部分井道頂最低部件的水平面（包括梁和固定在井道頂下的零部件）之間的自由垂直距離不應小于1.0+0.035 V2（m）；c）井道頂的最低部件與：1）固定在轎廂頂上的設備的最高部件之間的自由垂直距離[不包括下面2）所述及的部件]，不應小于0.3+0.035V2（m）。2）導靴或滾輪、曳引繩附件、垂直滑動門的橫梁或部件的最高部分之間的自由垂直距離不應小于0.1+0.035 V2（m）。d）轎頂上方應有足夠的空間，該空間的大小以能容納一個不小于0.50m×0.60m×0.80m的長方體為準，任一平面朝下放置即可。

轎頂增加了一臺電梯專用空調， a）、b）、c）、d）相關尺寸均需重新核算，特別是b）、c）項最容易造成改變，如圖1所示，由于專用空調頂面尺寸（如該電梯安裝的空調尺寸：長550mm×寬460mm×高390mm，也是常規尺寸）一般大于《規范》8.13.2要求，可看成最高可站人水平面，則尺寸b改變為b。筆者發現也有頂面尺寸小于《規范》8.13.2要求的情況，此時會被看成固定在轎廂頂上的設備的最高部件，則尺寸c1改變為c。同時轎頂上方應有能容納一個不小于0.50m×0.60m×0.80m的長方體的空間可能被占用，需要重新核算d）。如果不對上述尺寸重新核算，在電梯出現沖頂等情況時，將給轎頂人員帶來危險乃至電梯本身造成損失。

（4）受檢電梯為曳引驅動電梯，《規范》中9.3規定鋼絲繩曳引應滿足三個條件：1）轎廂裝載至125%8.2.1或8.2.2規定額定載荷的情況下應保持平層狀態不打滑。2）必須保證在任何緊急制動的狀態下，不管轎廂內是空載還是滿載，其減速度的值不能超過緩沖器（包括減行程緩沖器）作用時減速度的值。3）當對重壓在緩沖器上而也曳引機按電梯上行方向旋轉時，應不能提升空載轎廂。

《規范》附錄M中曳引力的計算公式如下：

T1/T2≤efa ，用于轎廂裝載和緊急制動工況；

T1/T2≥efa ，用于轎廂滯留工況（對重壓在緩沖器上，曳引機向上方向旋轉）。

式中：f――當量摩擦系數；

a――鋼絲繩在繩輪上的包角；

T1、T2――曳引輪兩側曳引繩中的拉力；

上式中efa是曳引系數，代表了電梯的曳引能力。 電梯的曳引能力與曳引鋼絲繩在繩槽中的當量摩擦系數和曳引鋼絲繩在曳引輪上的包角有關，而且曳引輪兩側曳引繩拉力的變化也會改變曳引條件。式中的e為自然對數的底，f，a在電梯設計、安裝時就已經固定下來，T1/T2的比值就直接影響電梯的曳引能力。

在該電梯轎廂加裝空調后自重增加而對重在不變的情況下，T1/T2的比值也隨之變化。當空轎廂在上行程緊急制動和轎廂滯留工況情況下，是有利于曳引能力的。當裝有125%額定載荷的轎廂位于最低層站和載有額定載荷在下行程緊急制動工況下，是不利于曳引能力的。當轎廂自重增加到一定值時，轎廂裝載和緊急制動工況情況下T1/T2≥efa ，將不再滿足電梯的曳引力要求，會導致鋼絲繩在曳引輪上打滑，繼而造成轎廂溜車、墜落事故。

4.問題的原因分析

（1）使用單位安全意識淡薄，電梯使用管理不到位。使用單位為追求乘坐舒適性，私自對電梯進行加裝專用空調，改變了轎廂頂部站人空間尺寸，增加了電梯轎廂自重。使用單位及電梯安全管理人員安全意識淡薄，均未意識到增加轎廂自重可能導致溜梯或墜落的安全事故；改變了轎頂站人空間尺寸，在電梯出現沖頂等情況時，給轎頂人員帶來危險乃至電梯本身造成損失。國家質檢總局頒布的《機電類特種設備安裝改造維修許可規則》中《電梯施工類別劃分表》（2014修訂版）中明確規定：改變轎廂自重（制造單位明確的預留裝飾重量除外）屬于改造作業。在《規范》附錄中也指出改變轎廂質量視為重大改裝，該電梯轎廂加裝電梯專用空調增加了轎廂重量，且制造單位未給與預留重量，屬于改造行為，不符合相關法規標準要求。

（2）維護保養單位安全責任意識不強。《特種設備安全法》明確規定維護保養單位應保證其維護保養的電梯安全性能。在《電梯使用管理和維護保養規則》（TSG T5001-2009）中也明確要求維保單位對其維保電梯的安全性能負責，維保后的電梯應當符合相應的安全技術規范，并且處于正常的運行狀態。電梯維護保養單位在維保過程中未能履行相應職責，發現電梯轎廂加裝空調后未及時告知使用單位其危害性，也未及時向當地特種設備安全監督部門報告。

5.問題的處理

使用單位根據《特種設備檢驗意見通知書》的意見，邀請原制造單位對該電梯加裝專用空調進行安全評估、校核計算，驗證其合法性、可行性。制造單位對曳引條件、平衡系數、負載轉矩、懸掛鋼絲繩、限速器、安全鉗、緩沖器、轎頂頂部間距、緩沖行程等進行重新計算校核，認為辦理改造作業是可行的，隨即辦理了告知手續，報監督檢驗后施工。具體調整了電梯專用空調位置，增加了對重塊調整對重重量，增加了對重緩沖器撞板調整對重撞板與緩沖器頂面間的距離，重新設置對重裝置撞板與其緩沖器頂面間的最大允許垂直距離的明顯標識，對電梯進行重新檢查和調試等，經監督檢驗合格后投入使用。

6.結論

該電梯擅自加裝電梯專用空調改變了轎廂自重，按照質檢總局（國質檢特〔2014〕260號）《電梯施工類別劃分表》（修訂版）的規定，此改變轎廂重量行為屬于改造行為。按照《特種設備安全法規定》，應由原電梯制造單位或者其委托的具有相應電梯改造資質的單位進行改造，并履行告知手續后，在施工前向當地的特種設備檢驗機構申請監督檢驗，經檢驗合格后電梯方可投入使用。

參考文獻

[1]TSG T5001-2009電梯使用管理和維護保養規則

[2]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

[3]GB 7588-2003 電梯制造與安裝安全規范

[4]GB/T 10058-2009 電梯技術條件

【作者簡介】何貴陽（1984-），機械設計及其自動化，大學本科，研究方向：特種設備安全檢驗與管理。