曳引驅動電梯旋轉部件的安全隱患及防護措施探討

候國永 甘 斌

（上海市特種設備檢監督檢驗技術研究院 上海 200062）

在曳引驅動電梯的運行過程中，驅動主機和導向輪、反繩輪等（以下統稱為滑輪），為電梯運行的傳動部件，均以高速旋轉的方式在運動，而高速旋轉的部件具有較大的動能，一旦鋼絲繩脫出曳引輪（或滑輪）輪槽，將影響電梯的安全運行，同時裸露的旋轉部件對檢驗人員和維修人員而言存在較大的安全隱患，可能產生剪切、擠壓、撞擊、絞碾等危險，而旋轉部件的正確防護，可減少電梯安全事故的發生，有效提高電梯的安全性。

1 旋轉部件的防護原則

在GB 7588—2003 《電梯制造與安裝安全規范》中對曳引輪、滑輪和鏈輪的防護，特別是曳引輪避免人身傷害的防護措施設置情形予以明確。GB 7588—2003第9.7.1規定：曳引輪、滑輪和鏈輪應根據表1設置防護裝置，以避免：a）人身傷害；b）鋼絲繩或鏈條因松弛而脫離繩槽或鏈輪；c）異物進入繩與繩槽或鏈與鏈輪之間。

表1 曳引輪、滑輪和鏈輪防護措施設置情形

由表1可知，對于曳引輪、滑輪等旋轉部件，都要設置防脫槽（防跳）保護裝置，避免鋼絲繩松弛而脫離繩槽，同時要有至少能防人身傷害的保護，以防止人的肢體被卷入繩與繩輪之間。如果鋼絲繩或鏈條進入曳引輪、滑輪或鏈輪的方向為水平或與水平線上夾角不超過90°時，應防護異物進入的風險。

對于表1注1），根據EN81—1：1998 原文解釋，其含義是：“僅在繩或鏈條沿水平方向或者水平面以上與水平面不大于90°的任意角進入曳引輪、滑輪或鏈輪時需要防護”。這里的“水平面”應當是指進入繩輪的曳引繩與繩輪節圓的切點處的水平面。為更好的說明GB 7588—2003第9.7.1規定中b)和表3注1）：圖1給出了避免鋼絲繩或鏈條因松弛而脫離繩槽或鏈輪的防脫槽（防跳）保護裝置設置的常見形式。

圖1 防脫槽裝置布置示例

圖2給出了鋼絲繩進入曳引輪或滑輪的方向與水平線上的夾角需設防異物和不需設防異物的情形。

圖2 防異物設置示例

從表1可以看出，如果曳引輪、滑輪和鏈輪在轎廂頂上、機房中、轎廂上方的頂部及低坑中，則都要提供避免a）、b）、c）三條危險的防護措施。

2 旋轉部件防護裝置的要求

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》附件A“曳引與強制驅動電梯監督檢驗和定期檢驗內容、要求與方法”中第5.6項明確要求在機房（機器設備間）內和井道內的曳引輪、滑輪等旋轉部件，均應當設置防護裝置。

同時GB 7588—2003《電梯制造與安裝安全規范》第9.7.2條的規定：所采用的防護裝置應能見到旋轉部件且不妨礙檢查與維護工作。若防護裝置是網孔狀，則其孔洞尺寸應符合GB 12265.1—1977表4的要求。即為現在的GB/T 23821—2009 《機械安全 防止上下肢觸及危險區的安全距》，該要求給出了適用于14歲及以上人群的規則開口安全距離，此處的安全距離就是防護裝置與運動物體表面（曳引輪或鋼絲繩）之間的距離。當開口尺寸大于120mm時，應使用4.2.2規定的安全距離。

對于鋼絲繩防脫槽（防跳）保護裝置，雖然標準沒有具體要求，但為使其保護實用而有效，建議保護裝置與繩輪頂面之間的間隙應不大于70%～80%曳引繩直徑。

對于防止人的肢體被卷入與繩輪之間的保護裝置，以上置式的曳引機為例（采用其他布置方式時防護原理同此），主要是防護鋼絲繩進入繩輪的切點以下的繩與曳引輪之間的三角區域。根據防護的目的，防護裝置應該主要裝設在人員容易接近的曳引機外側，該防護裝置裝設后，其下部邊緣應該在鋼絲繩與繩輪的切點以下，至于從該切點向下延伸多少，標準沒有明確規定，如果一直向下延伸到固定物體（如曳引機架、承重梁或機房地面）應該是可以的，考慮到防護裝置應該完全滿足上述a）、b）、c）條款，必要時可采用不同的結構型式。

根據通用機械安全標準對機械防護的要求，如果該防護裝置沒有向下延伸到固定物體，應保證該防護裝置至少能夠防護住曳引繩與曳引輪直接距離不大于100mm的上述三角區話，同時，為防止保護裝置與繩或繩輪之間的間隙有可能產生新的人身傷害，建議此間隙最大不超過10mm，且越小越好。

3 旋轉部件的安全隱患和防護合規性探討

3.1 旋轉部件防護的缺失

圖3和圖4為防護裝置缺失的情況，圖3電梯使用年限超過15年，屬于老舊電梯，按舊標準，該情況下旋轉部件可不設置防護裝置。但由于新要求的實施，使用單位考慮到維修和改造所需的成本，未采取相應的安全防護措施，存在安全隱患，易造成人身傷害，不僅降低了電梯的安全性能，也增加了電梯安全事故發生的概率。圖4為安裝原因，未設置防脫槽（防跳），致使電梯異常時，有可能導致鋼絲繩脫槽，因脫槽后的鋼絲繩有較大的力，會給曳引輪和導向輪很大的側向擠壓力，輪子存在被擠破的風險，同時一旦鋼絲繩被卡住，電梯繼續運行，嚴重威脅乘客的人身現安全。

圖3 曳引輪防護裝置缺失

圖4 導向輪防護裝置缺失

3.2 旋轉部件的防護方式

圖5和圖6所設計主機旋轉部件防護型式，分別是鋼絲繩防脫槽（防跳）保護裝置和防咬入保護裝置。在對該類型電梯檢驗過程中，有檢驗員對圖5防護型式提出質疑：該主機曳引輪應加裝防護罩。

筆者通過對表1的研究發現，機房內的旋轉部件必須做a）、b）、c）三項防護措施，但對于“a）人身傷害”的防護，表1注2）要求“最低限度應作防咬入防護”，并未強制要求機房內的旋轉部件設置防護罩。圖5、圖6所示類型是一種較為簡單的曳引輪防咬入防護：圖5設置在鋼絲繩與曳引輪切角之間，降低了工作人員手指等被咬入曳引輪與鋼絲繩之間的風險；圖6中設置了防護罩和防護支架直接封閉了鋼絲繩與曳引輪之間的切角，同樣達到防咬入保護的效果。

圖5 防脫槽（防跳）和防咬入裝置合規示例

圖6 防護罩和防護支架裝置合規示例

對比圖5、圖6的防護方式，可知圖7的防脫槽（防跳）設置型式不符合要求且防護設置不完整。該防脫槽（防跳）安裝位置不能有效避免電梯非正常運行時鋼絲繩松弛或受力作用而導致的脫槽。

圖7 防脫槽（防跳）裝置不合規示例

在鋼絲繩進入曳引輪處外側加裝防護罩，也能達到防咬入的目的，但應注意防護罩的安裝位置是否合理，如圖8、圖9所示。

圖8 防護罩裝置不合規示例

圖9 防護罩裝置合規示例

圖8所示的曳引輪雖然設置了防護罩，但防護罩的長度無法覆蓋曳引輪與鋼絲繩之間形成的切角，無法滿足防止人身傷害的保護要求。圖9防護罩的長度充分覆蓋曳引輪與鋼絲繩之間形成的切角，滿足防止人身傷害的保護要求。

有部分廠家采用幾乎全封閉的防護罩以實現對旋轉部件防護的目的。該類型的防護罩可以較好地實現防止人身傷害及防異物進入的效果，但根據GB 7588—2003第9.7.2條的規定，所采用的保護裝置應能看見旋轉部件且不妨礙檢查與維護工作。若防護裝置是網孔狀，則其孔洞尺寸應符合GB 12265.1—1997的要求。圖10雖然設置全封閉的防護罩，但是該防護罩無法看見旋轉部件且妨礙檢查。對比圖11的防護罩設置情況，則符合要求。

圖10 封閉防護罩不合規示例

圖11 封閉防護罩合規示例

對于此類防護裝置，在檢驗過程不僅要檢查防護裝置是否符合要求，也應打開防護罩觀察曳引輪輪槽的磨損情況及鋼絲繩的使用狀況，同時觀察其是否設置了鋼絲繩防跳裝置。

值得注意的是，根據表1的要求，機房內導向輪需要設置的防護有a）防咬入和b）防脫槽。安裝在機房曳引機承重梁下的導向輪，經常缺少“最低限度應做防咬入防護”裝置（如圖12所示）。圖13所示是電梯廠家經常采用的一種導向輪防止人身傷害的保護措施，將擋塊設置在鋼絲繩與導向輪切角之間，降低了工作人員手指等被咬入曳引輪與鋼絲繩之間的風險，是非常合理的一種防咬入措施。

圖12 導向輪防咬入裝置缺失示例

圖13 導向輪防咬入合規示例

圖14、圖15是兩家不同的廠家安裝的無機房電梯的驅動主機，從圖片中可以看出，圖14主機曳引輪僅僅設置了b）防脫槽裝置，并未設置防人身傷害及防異物保護。有人認為該類型曳引輪未設置防護罩是不符合標準要求的，但根據表1井道內的旋轉部件防護要求可知，在頂層空間范圍轎廂側向的旋轉部件（如曳引輪）僅需設置b）防脫槽裝置，因此，圖14示防護方式符合標準對防護裝置設置的要求。圖15防護裝置設置比較標準，符合井道內防護裝置設置要求，合規。

圖14 井道內頂層空間轎廂側向防護合規示例

圖15 無機房井道內防護合規示例

在旋轉防護部件裝設防護裝置時，如圖16針對限速器、傳動傳動軸上突出的鎖銷和螺釘、鋼帶、鏈條、皮帶、齒輪、鏈輪、電動機的外伸軸等要根據其結構及裝設位置、方式而選擇性的設置，防護裝置可以是外殼、護罩、安全網、封閉式防護裝置等，以防止工作人員無意中觸及，而造成人身傷害。

圖16 限速器防護合規示例

4 結束語

旋轉部件防護裝置不僅可以保護工作人員的人身安全，對于確保電梯的安全運行同樣具有極其重要的意義。符合檢規和標準要求的旋轉部件防護型式及設置方式，應從設計制造與安裝、檢驗、維護等方面嚴格把關。如果電梯制造單位對標準的了解不夠深入，設計的旋轉部件防護裝置不能滿足標準的要求；安裝人員忽視防護裝置的重要性或未按照廠家的設計圖紙施工等，均可導致旋轉部件防護型式不符合要求，出現各種安全隱患。筆者在電梯檢驗過程中經常遇到正文所述的幾種問題，在此進行分析與探討，希望對于電梯旋轉部件防護的安裝與檢驗工作起到一定的參考作用。