由電梯限速器—安全鉗聯(lián)動試驗失效而引起的思考

芮道道

（湖南省特種設備檢驗檢測研究院 長沙 410117）

截至2016年底的電梯事故48起中[1]，包含違章作業(yè)或操作不當原因21起，占43%；安全附件或保護裝置失靈等設備原因13起，占27%；應急救援（自救）不當導致的事故4起，占8%；兒童監(jiān)護缺失及乘客自身原因導致的事故3起，占6%。其中，由違章作業(yè)或操作不當和安全附件或保護裝置失靈等設備原因的事故占到了70%。由此可見，規(guī)范操作行為、杜絕違章作業(yè)和定期檢查安全附件或保護裝置尤為重要。

1 安全鉗和限速器安全鉗聯(lián)動機構

安全鉗裝置是在限速器的操縱下，使電梯轎廂緊急制停在導軌上的一種安全裝置。它是電梯安全保護系統(tǒng)中的最后安全保護裝置之一，即使在其他所有電氣、機械安全裝置失效導致電梯發(fā)生超速墜樓的情況下保護乘客及設備的安全。[2]

安全鉗聯(lián)動機構是指限速器——安全鉗聯(lián)動機構除安全鉗和限速器之外的所有連接部件。一般由鋼絲繩繩夾、鋼絲繩錐套、鋼絲繩提拉桿（鋼絲繩提拉板）組成，鋼絲繩錐套與提拉桿通常用螺紋連接。

2 檢驗案例的現(xiàn)場情況

2017年筆者對長沙市天心區(qū)某單位無機房曳引驅動乘客電梯進行定期檢驗，該單位電梯基本狀況為：制造日期2010年11月，額定速度1.5m/s，額定載重量為1000kg，5層5站。安裝時間為2010年12日，無改造史。當轎廂在次頂層時進行限速器—安全鉗聯(lián)動試驗，發(fā)現(xiàn)安全鉗提拉桿被限速繩提拉起來（見圖1），但安全鉗并未將轎廂制停在導軌上，伴隨著金屬摩擦聲而繼續(xù)向下運行，依照檢規(guī)TSG T7001—2009《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則—曳引與強制驅動電梯》中8.4轎廂限速器—安全鉗試驗的要求“定期檢驗：轎廂空載，以檢修速度下行，進行限速器—安全鉗聯(lián)動試驗，限速器、安全鉗動作應當可靠 ”，檢驗方法要求“人為動作限速器，觀察轎廂制停情況。”根據現(xiàn)場情況，轎廂未能有效制停，初次判斷該項目為不合格。按照作業(yè)指導書的要求分別將轎廂檢修運行至其他位置，限速器—安全鉗試驗均失敗。此種情況下，有乘客乘坐電梯，電梯如果超速運行，限速器動作，安全鉗不能有效夾緊導軌，將產生非常嚴重的后果。

圖1 現(xiàn)場限速器提拉繩已完全提拉起來

通過查驗被檢電梯日常維護保養(yǎng)和使用情況的記錄，得知被檢電梯最近為了配合維保單位內部檢查，進行了多次的限速器—安全鉗試驗，據負責維護保養(yǎng)的人員和當時配合試驗的人員反映，試驗結束后未對相關安全部件進行檢查和調整。在該梯維護保養(yǎng)說明書上明確提出，限速器安全鉗試驗完成后需要檢查相關安全部件。經檢查發(fā)現(xiàn)此安全鉗調節(jié)螺栓為普通螺母，經過多次限速器—安全鉗試驗，每次試驗將對安全鉗提拉機構各個鏈接位置造成機械沖擊，但問題位置（見圖2）的螺母未使用自鎖螺母、對頂螺母（雙螺母）或者彈簧墊圈等方式進行防松設置，而二次防松的開口銷設置偏高，形同虛設。若調節(jié)螺母通過多次試驗沖擊調節(jié)螺母，螺母松動，導致安全鉗提拉行程縮短，在發(fā)生電梯超速情況下，安全鉗不能夾緊導軌制停空轎廂。

圖2 現(xiàn)場安全鉗拉桿螺母未緊固

3 原因分析

螺紋連接件一般采用單線普通螺紋，螺紋升角小于螺旋副的當量摩擦角。因此，連接螺紋都能滿足自鎖條件，但在沖擊、震動或變載荷作用下，螺旋副間的摩擦力可能減小或瞬間消失。這種現(xiàn)象多次重復后，就會使連接松脫。在周圍環(huán)境高濕度和安裝環(huán)境復雜的情況下，由于材料發(fā)生蠕變和應力松弛，也會使連接中摩擦力逐漸減小，最終將導致連接失效。[3]

因為該部件為現(xiàn)場拼裝，廠家設計不能照顧到所有場地的現(xiàn)場情況，提拉桿均已統(tǒng)一型號、長度發(fā)貨，現(xiàn)場安裝工人未按照安裝工藝進行安裝，多數(shù)應該緊固的地方未經過驗證（如：在檢驗中經常發(fā)現(xiàn)繩頭雙螺母、主機座固定雙螺母未緊固的現(xiàn)象），而提拉桿部位是需要通過聯(lián)動試驗來驗證。聯(lián)動試驗結束后若未觀察螺母緊固情況，則對以后使用埋下安全隱患。從日常維護保養(yǎng)及定期自檢的方面說明，許多維護保養(yǎng)單位未對該防松裝置進行仔細檢查，留下了嚴重的安全隱患。TSG T5002—2017《電梯維護保養(yǎng)規(guī)則》表A-4中提出，年度保養(yǎng)需要檢查安全鉗鉗座是否固定，無松動。沒有提到檢查聯(lián)動機構最關鍵的鏈接位置，維護保養(yǎng)人員還需進一步檢查提拉桿上連接件的固定情況。根據GB 7588—2003中9.9.4關于限速器動作時，限速器繩的張力不得小于以下兩個值的較大值：a)安全鉗起作用所需力的兩倍；或b)300N。限速器繩是提拉安全鉗拉桿的唯一方法，國標對限速器繩的張緊力有詳細的要求，如果張緊力太大會導致超過鋼絲繩的抗拉強度，使其動作時拉斷。如果張緊力太小會導致提拉不動安全鉗。[4]限速器夾持鋼絲繩的力一般都在1000N以上，可想而知一個小小的螺母防松，若未緊固、安裝位置受導軌油污染或潤滑，將會帶來很大的安全風險。

4 安全鉗提拉桿固定方式的對比分析

通過對多個電梯檢驗現(xiàn)場進行數(shù)據統(tǒng)計，對不同品牌的限速器安全鉗聯(lián)動機構進行了檢驗并拍照記錄。電梯常見聯(lián)動機構見圖3、圖4、圖5、圖6。

圖3 雙螺母并緊

圖4 雙邊雙螺母并緊

圖5 調節(jié)管軸套和普通螺母

圖6 普通螺母和墊片

通過對比與分析，得知大部分電梯公司在安全鉗聯(lián)動機的選擇上集中在此四種（見表1），如圖3采用了對頂螺母（雙螺母）防松設計，在螺栓頂部有開口銷，但是開口銷位置未起到二次防松的作用。圖4為雙拉桿形式均用對頂螺母（雙螺母），圖右側雙螺母已明顯移動，如果圖左側螺母再因外力移動，會影響安全鉗提拉行程不足，從而不能夾緊導軌。圖5為普通螺母和調節(jié)軸套，軸套是為了使復位板動作不受阻礙。圖6為普通螺母加普通墊片，同種螺母明顯未與墊片緊固，且螺栓端部未設置開口銷，導靴下方無防護，螺桿有油污，該拉桿可靠程度低。以上所有安全鉗連桿在維保、安裝、檢驗均未得到足夠的重視。

以上四種連接方式均為摩擦防松，摩擦防松簡單、方便，但是沒有機械防松可靠，筆者認為此處的防松形式可以采用機械防松，機械防松主要有開口銷與內六角開槽螺母、止動墊圈、串聯(lián)鋼絲等，均能夠抗擊較大沖擊和震動，如果采用機械防松形式，則該連接位置可以設計得更為簡便，能將其隱藏起來，使其不受周邊導軌油污的影響，節(jié)約轎頂設計空間。如此改進，不僅保障了安全鉗提拉行程，而且進一步提升了安全鉗可靠性，不會因為多次試驗而使得原有安全鉗夾緊力產生變化。

表1 四種連接形式對比表

5 總結與建議

隨著國內經濟的高速發(fā)展、社會進步，電梯保有量不斷增加，整個社會對人民生命財產安全保障體系的要求越來越高。電梯安全鉗的作用至關重要，限速器—安全鉗聯(lián)動裝置作為重點檢驗項目之一，它直接關系到轎廂乘客在超速狀態(tài)下是否安全。要嚴格按照要求予以維修保養(yǎng)，并且在檢驗中予以重視，才能確保限速器—安全鉗能夠安全運行，同時電梯維保單位應嚴格執(zhí)行施工體系TSG T5002—2017《電梯維護保養(yǎng)規(guī)則》，促進電梯運行質量的提高。

建議：1）廠家對于設計為單個普通螺母擰緊的進行評估，及時召回有安全隱患的部件；2）維護保養(yǎng)單位在年度保養(yǎng)中需仔細檢查安全鉗拉桿連接螺母，對提拉桿進行清潔，做上緊固標記；3）檢驗機構在限速器—安全鉗試驗失敗時需檢查安全鉗提拉機構；4）施工單位需嚴格按照安裝手冊要求安裝；5）聯(lián)動機構連接部位如此重要，該部位的連接多種多樣，建議在檢規(guī)和標準方面將該部位的檢驗要求和設計要求明確。

[1] 質檢總局關于2016年全國特種設備安全狀況情況的通報[J]. 中國特種設備安全，2017，33(04)：1-5.

[2] 于建明．電梯安全鉗裝置的檢驗[J]．上海鐵道科技，2006(02)：69-71.

[3] 濮良貴，陳國定，吳立言．機械設計.第9版[M]．北京：高等教育出版社，2013.

[4] 楊華江．電梯安全鉗的作用及常見故障[J]．現(xiàn)代制造技術與裝備，2009，30(03)：112-113.