電梯安全鉗動作受力分析及失效探究

梁洪

摘 要：在社會的發展完善下，高層建筑數量增加，人們對電梯的需求也在無形中提升。電梯安全鉗的應用能夠更多確保電梯的使用安全。為此，文章結合電梯安全鉗原理，對電梯安全鉗的受力情況和應用失效問題進行探究。

關鍵詞：電梯安全鉗；受力分析；失效探究

中圖分類號：TU857 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）24-0055-02

1 電梯安全鉗運作原理

電梯的安全鉗系統主要由限速器、安全鉗、張緊輪及其他部件組成，具體結構如圖1所示。電梯安全鉗運作原理是在電梯應用的時候，如果出現了電梯意外事故，電梯會迅速下行。當電梯快速下行的時候，速度可能會超過限速器設定的速度，通過甩塊（或者類似結構）的離心力作用，限速器在這個時候會因為快速運作卡緊相關的限速器結構（例如棘輪），從而導致電梯限速器停止運作。限速器在摩擦力的影響下向上提拉安全鉗鉗塊動作，而電梯轎廂由于慣性持續下行。在電梯下行的時候，產生相對運動，導致安全鉗鉗塊、導軌、轎廂之間間隙減小并且并緊卡死，從而避免電梯下墜引起安全事故。

2 電梯安全鉗受力分析

電梯安全鉗在不同狀態下的受力情況不同，具體可分為五種，具體如圖2所示。圖2（a）是電梯在轎廂中被卡住之后停止時候的受力情況，在電梯停止之后鉗塊會受到6個力的作用。電梯轎廂和鉗塊之間作用能夠產生壓力F、反作用力F，電梯導軌和鉗塊互相作用帶來的正壓力Q、反作用力Q，P是鉗塊的重量，R是拉桿上彈簧對鉗塊帶來的拉力，電梯限速繩帶來的摩擦力是T。結合各種受力情況得到電梯安全鉗受力分析公式：F·sinθ-Ffcosθ-Q=0F·cosθ+Ffsinθ-T=0。圖2（b）是鉗塊與轎廂及導軌無相互作用時候電梯安全鉗的受力情況。Q=0，Q′=0，F=0，F′=0。圖2（c）是電梯安全鉗和電梯導軌之間產生的作用力。這個時候電梯安全鉗的受力計算公式為：N=Q1-F1fsinθ-F1cosθ。R與N的大小關系能夠判斷出電梯安全鉗是否出現了操作失誤的問題。圖2（d）是電梯限速器產生動作時，安全鉗受力作用情況，具體分為兩種：一種是安全鉗塊與導軌發生接觸時R、T及合力N三個力作用情況。N=Q-R′sinθ-Fcosθ。在發生力的接觸之后，T+N-R-P比0大，在電梯拉桿彈簧力小的時候會出現操作失誤的現象，但如果電梯的彈簧力較大則會出現電梯安全鉗失效的問題。

3 電梯安全鉗的失效研究

第一，電梯超速時由于電梯限速器夾繩鉗制動力不足帶來的失效問題。結合電梯制造標準規定，電梯的限速器繩的張緊力在限速器動作時不能比安全鉗裝置起作用所需要力的2倍或者200N小。如果達不到這個標準就很可能出現電梯安全鉗的失效。第二，電梯限速器輪槽磨損下限速器鋼繩相對位置下降造成的電梯安全鉗失效。針對這個問題，需要相關人員及時檢查和調整電梯限速器夾繩鉗與鋼絲繩的位置。第三，電梯限速器鋼絲繩位置誤差帶來的電梯安全鉗失效。對于這種問題的解決可以通過以下三種方式：在電梯鋼絲繩安裝位置不正的時候調整鋼絲繩的位置；在電梯限速器安裝不合理帶來電梯鋼繩和夾繩位置不正確時調整電梯限速器；在夾繩鉗與限速器本身輪槽位置不正的時候需要調整二者之間的距離。第四，安全鉗間隙過大造成的電梯失效。針對這種問題需要相關人員結合相關標準積極調整電梯安全鉗的間隙，保證電梯全鉗兩側間隙之間的均勻。第五，電梯安全鉗本身尺寸的不合理。在電梯安全鉗尺寸不合理的情況下，會出現因為楔塊接觸不到軌道工作面無法制動的現象。針對這個問題需要相關人員結合不同電梯的不同結構采取相應的解決措施。第六，新安裝電梯存在的限速器安裝方向不正確現象。這種現象的出現會嚴重影響電梯上下運行，甚至出現電梯失效。針對這個問題的解決策略是對電梯限速器的方向進行重新調整。

4 電梯案例鉗故障分析、處理方法

第一，電梯在正常運行使用中，容易產生異物侵入的現象，特別是在用戶有裝修工程時期，容易造成一些異物，如沙子、小石頭等掉入到電梯的井道內，并且進入到電梯安全鉗使其楔塊堵塞，導致楔塊無法夾住導軌出現的電梯轎廂持續下滑的情況時有出現。對此需要通過拆下電梯的安全鉗并進行維護、維修，對鉗口內異物也要開展清理。

第二，對新安裝的電梯，需要確保電梯安全鉗摩擦塊硬度和導軌的表面硬度相互配合，需要確保兩者間摩擦系數符合標準，摩擦塊硬度需要比電梯導軌硬度低，保障電梯導軌的使用年限。因此，可在進行現場檢驗中，需要通過對硬度開展多點式的測量，全方位掌握好軌道、摩擦塊的有關硬度。并且還需要注意的是，在電梯安裝的最初時期，會出現電梯限速器的方向裝反的情況，會造成電梯在向下運行時，電梯的限速器的夾繩鉗無法夾緊鋼絲的處理，而在電梯上升時則會導致電梯限速器夾繩鉗夾住鋼絲繩，造成了電梯未能正確運行，這樣就需要加大對電梯運行的監測，確保電梯限速器的安裝正確。

第三，電梯的限速器安全鉗聯動實驗電氣開關失效原因。當電梯處在轎廂空載檢驗中，通過人為短接電梯限速器、安全鉗電氣開關，加大電梯安全鉗有關研究。在維保中通過電梯向下運行，人為動作限速器，出現了安全鉗電氣開關未能可靠動作。對此加強在電梯安全鉗電氣安全開關形狀位置的設置檢查，通過優化確保安全鉗拉桿提拉的位置。

第四，電梯安全鉗限速器夾繩制動力不足時，或在使用中，出現限速器輪槽磨損情況，導致限速器的鋼繩位置改變導致未能正常接觸鋼繩出現制動力，這讓限速器鋼絲繩會因為打滑造成未能可靠提拉安全鉗現象。并且還要根據《電梯制造及安裝安全規范》具體規定開展限速器繩開展優化、調整。

第五，電梯在運行過程中，如果出現了電梯限速器的鋼絲繩位置有所偏差，導致了夾繩鉗夾住了限速器的鋼繩，造成了電梯的安全鉗失效的現象發生，對此還需要采用以下的措施來進行處理：調整鋼絲繩位置，擺正好鋼絲繩的正確的位置。同時，通過調整限速器位置改變當鋼絲繩以及夾繩鉗位置。當電梯的夾繩和限速器輪槽位置不匹配時，通過調整兩者的位置讓其包裝正確的位置。

第六，當因為電梯的安全鉗本身的間隙過大，導致了電梯安全隱患時造成電梯安全鉗的提拉機構到極限位置無法和導軌工作正常的接觸，導致了電梯安全鉗的失效問題，因此需要根據具體標準確保電梯安全鉗間隙的均勻等。

5 結語

綜上所述，電梯安全鉗系統對保證電梯使用安全發揮了重要的作用。為此，需要相關人員加強對電梯安全鉗系統受力分析和失效原因的關注，加強對電梯安全鉗系統受力分析和失效原因的深入研究，提高維保質量，從而在真正意義上實現電梯對人們高品質生活的服務。

參考文獻

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