電梯安全鉗動作受力分析及失效探究

劉晨

（湖北特種設備檢驗檢測研究院，湖北 武漢 430000）

近些年，電梯已經被廣泛的應用在人們的工作與生活中，然而電梯在創造便利生活條件的同時也存在一些問題，尤其是電梯安全鉗動作失去效用的問題，無法保證電梯運行的安全性，甚至造成安全事故，所以，電梯安全鉗動作受力分析與實效研究十分必要。

1 安全鉗工作要點

安全鉗為電梯運行期間保證電梯足夠安全的一種重要裝置，對電梯的正常運行具有積極作用。電梯在運行過程中，使用安全鉗可以減小停止或者減速時產生的差異，一般來說，安全鉗包括漸進式與瞬時式這兩種類型，對于漸進式的安全鉗主要存在于速度數值為0.63m/s以上的電梯中；而瞬時式的安全鉗主要存在于速度數值為等于或者小于0.63m/s的電梯中。若結合電梯的啟動結構，安全鉗可以被看作為鍥塊型、滾柱形、偏心輪型三種。電梯安全鉗整體包含有安全鉗與限速器等構件。電梯安全鉗在使用期間的要點主要體現在以下方面：在電梯發生故障時，影響電梯下降的速度，這時電梯中的限速器鋼絲繩因受到周圍設施摩擦力的影響，會帶動安全鉗，保證電梯正常運行，同時鉗塊會被提起與導軌緊密接觸，轎廂會馬上停止下落，以免發生安全事故。

2 電梯安全受力分析

2.1 電梯在正常運動時的安全鉗受力研究

在平時電梯正常運行過程中，電梯的轎廂和安全鉗兩者之間逐漸產生了一個正壓力，因此會導致安全鉗在壓力的作用下出現一定摩擦力，使得電梯在正常運行結束后會出現一定程度的阻礙，進而影響電梯的轎廂，使得電梯停止時接觸面積擴大，最終導致電梯的整體體重提高。

2.2 電梯有導軌情況下的受力研究

在運行過程中安全鉗的鉗塊會和導軌發生一定接觸，此時的鉗塊則會產生一定作用力，安全鉗的受力則會不斷提升，在一定程度上提升電梯自身的彈簧調節能力，從而不斷根據安全鉗的需要做出調整。上述內容則是電梯在正常運行時的工作原理，在具體工作過程中，如果電梯的彈簧出現調整力度不足時，會造成整個電梯系統的錯誤判斷現象，這時要對其進行緊急制動控制。

2.3 電梯無導軌情況下的受力研究

電梯在正常工作和運行過程中，要確保安全鉗具有一定的接受壓力的能力，鉗塊的正常拉力和導軌、電梯限速器等有關裝置具有一定聯系。假如電梯在運行過程中發現限速器顯示的狀態是制動的，則會影響電梯的正常運行和工作，那么會導致電梯的安全鉗和電梯導軌之間出現一定表面積接觸現象，會引發安全鉗的運動。在運動和運行過程中，因為不同原因的作用導致鉗塊拉力變小情況，那么電梯的拉桿自身的重量和具體運行的拉力會保持相對穩定，會促使安全鉗的拉力能力逐漸減小，最終使得在運行過程中安全鉗出現故障問題。

3 安全鉗動作受力失效原因分析

3.1 電梯制動時的減速度公式

依據動力學原理可以清晰的描述出漸進式類型安全鉗的控制停止流程，需要涉及到減速度公式，就像檢驗規則中提出的內容：如果電梯的運行期間速度過大，安全鉗將會受到限速器的作用，以安全鉗在使用中的受力情況可以得知，限速器可以拽動開關斷開電梯運行信號，使電梯暫時停止運行，并且減速度需要滿足0.2～1之間的要求，在這種情況下可以通過公式計算出電梯的減速度大小，即Q表示轎廂所帶載荷量與鋼絲繩的重量之和；a表示轎廂內部的減速度；G表示對重；F表示安全鉗在制動過程中所受的停止力；B表示曳引指數與鋼絲繩索的張力之間的比值，也就是如下的減速度公式。

3.2 安全鉗自身因素導致誤動作

一般安全鉗自身因素引起誤動作，是阻礙電梯能夠正常運行的主要原因，是電梯安全鉗的鉗塊在具體安裝過程中出現的質量因素造成的，使得安全鉗的鉗塊和電梯導軌的縫隙，會因為電梯震動、相互摩擦、還有電梯轎廂受力不平衡等因素發生一定變化。電梯在具體運行過程中，電梯的安全鉗鉗塊和轎廂共同工作下和實際導軌產生一定摩擦力，在運行過程中，當出現的摩擦力上升到一定程度時，會使得安全鉗的鉗塊向著一個方向運動，最終使得電梯轎廂完全停留在電梯導軌上，這樣安全鉗在運行時會產生一定誤動作，最終影響電梯的正常工作。

3.3 限速器問題

電梯限速器中存有夾繩結構，如果限速器夾繩所受的力極度匱乏，會導致電梯在運行期間出現速度過高或者某些特殊問題，在很大程度上會致使限速器的鋼絲繩出現打滑現象，不能正常提動安全鉗，影響電梯的正常運轉。所以相關機構需要針對詳細的數據信息對電梯限速器的安裝加以規定。然而在電梯的實際運行中仍會出現一定問題，例如限速器的鋼絲繩、限速器的輪槽等部位磨損，或者鋼絲繩所在的位置異常等現象。這就要求工作人員給予限速器的使用高度重視，結合限速器的作用與功能，切合實際整合電梯的限速器結構，保證電梯在運行期間足夠穩定與安全，提升電梯正常工作的運作效率。

3.4 設備檢驗工作不夠科學

對于電梯的實際運行，因電梯使用的時間越來越長，電梯內部的設備與結構會發生一定的改變，進而出現電梯部件耗損問題。若沒有科學的對電梯系統結構進行檢驗與維修，很容易出現事故安全問題。所以，電梯相關人員需要加大力度開展電梯檢查工作，結合電梯的實際運行狀態有效處理各種問題，時常檢查電梯設備，規范電梯設備檢查過程，提升電梯設備檢查手段，最大程度上維持電梯具有的安全鉗功能，以免出現問題，強化電梯設備的檢驗與管理工作。

3.5 導軌抗拉強度的問題

電梯的導軌抗拉強度對電梯正常運行具有一定影響，要通過不斷研究，最終得到電梯失效原因，可以對電梯安全鉗進行漸進式數據分析，根據規定要求在對導軌抗拉強度進行檢測時，具體要求要控制在三百七十兆帕和五百二十兆帕之間。為確保電梯運行導軌能夠具備一定承受能力，在一定范圍內承受安全鉗在運行時產生的作用力。現在對電梯的導軌抗拉強度進行實驗和數據分析，選取的強度為三百七十兆帕、四百兆帕、四百五十兆帕、五百兆帕、五百二十兆帕幾組數據進行具體實驗和分析，能夠得到相對應的制動距離，得出具體的電梯運動制動距離和電梯平均減速度兩者和電梯導軌抗拉強度之間的關系。具體實驗得到的結果如下表1。

表1 抗拉強度對制動距離與平均減速度的影響

通過對表中數據的分析和觀察能夠得出導軌的抗拉強度一般控制在三百七十兆帕和五百二十兆帕時，抗拉強度和兩者之間呈現反比例關系，使得電梯在正常工作中的制動性能更好。當抗拉強度上升到五百二十兆帕時，電梯的制動速度會不斷提升，平均速度會逐漸下降，電梯的制動能力也會發生一定變化，使得實際檢測結果不在0.2到1范圍內。

通過實驗研究可以得出，當電梯的導軌抗拉強度不滿足具體要求時，則會導致電梯在運行時出現一定安全故障，因此，為提升電梯在實際生活中能夠正常工作，在具體安全鉗安裝時，要嚴格根據具體規定情況進行，不但要及時對電梯進行定期檢查和維護外，還要高度重視電梯運行中所出現的安全隱患，并對其進行及時更改和調整，消除電梯運行故障。電梯維修和檢查部門要做好管理工作，確保電梯能夠正常工作，保證運行安全。

4 結語

綜上所述，開展電梯安全鉗動作受力分析及失效探究課題對電梯運行的實效性具有十分重要的意義，相關工作人員需要全面分析電梯安全鉗動作受力情況，以保障電梯安全使用為基礎，切合實際開展電梯設備的組裝與維修工作，提高電梯運行過程中的安全性，確保電梯安全鉗設備的效用與價值充分發揮。