電梯溜梯故障原因及處理對策分析

陳宏意，鄭 挺

（1福建省勞安設備技術開發中心,福建 福州 350003）

（2福建省特種設備檢驗研究院,福建 福州 350008）

1 前言

電梯伴隨著社會進步和城市建設而高速發展，新工藝、新技術、新理念廣泛運用于整個電梯行業，使得用戶對電梯切身體驗和承運舒適性的要求越來越高，同時其安全狀況也備受公眾與媒體的高度關注[1]。溜梯故障是電梯日常使用過程中常見的一種故障，導致溜梯故障的原因錯綜復雜，其中以發生故障時電梯失控而出現的溜梯現象和自我保護的溜梯現象發生的概率最高。溜梯故障將導致電梯在非平層區停梯，發生蹲底、沖頂等事故，嚴重將造成碰撞、擠壓、剪切等傷害，更為甚者將直接威脅乘客人身安全。文中主要從制動系統、曳引系統、電氣系統和安全裝置四個方面，對發生故障而出現兩種類型的溜梯現象進行重點分析，全面探討引起電梯溜梯故障的原因，提出相應處理對策，以減少此類事故的發生。

2 兩種類型溜梯故障

2.1 發生故障時電梯失控導致的溜梯現象

電梯正常運行時，當電氣控制系統程序發生紊亂以及電力驅動系統突然中斷時，對重系統和轎廂系統由于不平衡質量差的存在（如圖1所示），導致電梯正常運行被破壞，電梯失控發生溜梯事故。該類型溜梯故障一般是由于制動器失效無法動作、曳引力不足、控制系統紊亂等特殊嚴重情況下出現的溜梯現象，電梯失控無法停靠層站，經過較長距離滑行，最終向上運行出現沖頂事故或向下運行出現蹲底事故。

圖1 溜梯事故的曳引示意圖

這種溜梯現象主要特點為：對設備自身的破壞性和對乘梯人員的危害性最大，甚至危及乘客生命。當電梯發生溜梯故障失控時，一種情況是電梯滑行速度低于限速器或者安全鉗安全裝置的動作速度，制動器不下閘或者曳引系統曳引力不足；另一種情況是電梯滑行速度超過限速器或者安全鉗安全裝置的動作速度，限速器—安全鉗聯動系統無法制停轎廂。這兩種情況均會導致沖頂、蹲底事故，極具破壞性，后果嚴重。該類型的溜梯故障并不多見，只有在制動系統、電氣系統、曳引系統和安全裝置發生嚴重故障時，極端情況才可能發生，較為少見屬于非正常故障的溜梯現象。

2.2 發生故障時電梯自我保護的溜梯現象

當電梯正常運行突然失控時，控制系統立即檢測到異常信號，從而引起安全控制系統的自我保護。即控制系統立刻發出停梯的指令，電梯速度和加速度急劇發生變化，轎廂不會就近停靠層站，在這過程中，乘客產生失重的感覺，造成溜梯的錯覺。如果控制系統能夠自我修正并消除異常信號，電梯將自動尋址運行至設定樓層或者就近到達平層開門，這就是所謂的發生故障時電梯自我保護的溜梯現象。假如控制系統無法自我修正并消除異常信號，電梯錯層后后續的救援工作又不到位，就導致了新聞媒體報道中的溜梯困人現象。

這種溜梯現象主要特點為：電梯制動系統、電氣系統、曳引系統和安全裝置均工作正常，不存在制動器不下閘或曳引力不夠等故障，電梯控制系統和運行速度并未失去控制，經過短暫故障后能夠自我修正到正常運行狀態，一般乘客只是虛驚一場，不會造成嚴重傷害。溜梯故障發生時，乘客由于缺乏對溜梯知識的正確了解，往往比較恐慌，電梯公司后續救援等工作不到位，給公眾造成不良影響。

3 溜梯故障原因分析

3.1 由制動系統引發溜梯故障

制動系統是保證電梯安全運行的重要系統，制動器無法工作，一旦出現溜梯故障，對設備的破壞性和對人員的危害性都是巨大。引起制動系統故障主要是機械和電氣兩個方面。

（1）制動器機械故障。一些廠家在制動器出廠設計的源頭，只考慮到設計一組可靠制停的機械部件，未考慮到該制動器失效將無法制停轎廂的風險，此類型制動器無法滿足檢規TSG T7001-2009及1、2號修改單中2.9項的規定要求[2]。制動器機械故障主要表現為：制動器因制動拉桿失效、制動臂不動作、制動鐵芯有油污無法釋放、機械彈簧卡阻導致制動器不開閘或者開閘延遲；制動器因閘瓦磨損、閘瓦接觸面積不足、閘瓦與制動輪間隙調整不均、閘瓦摩擦系數降低、制動彈簧銹蝕、彈簧彈力未按標準調整、彈簧失去彈力、制動輪和閘瓦之間有異物等導致制動器雖然開閘但是制動力矩不足，制動力減小，無法有效制停轎廂。

（2）制動器電氣故障。部分廠家因制動器控制電路設計失效帶來的安全隱患，只考慮到設計一個獨立的電氣裝置，未考慮到該電氣裝置失效將無法制停轎廂，此類型制動器無法滿足制造規范GB 7588-2003及1號修改單中第12.4.2.3條的規定要求[3]。制動器電氣故障主要表現為：由電擊、電流或電磁引起制動器電氣線路故障；控制制動器的兩個獨立電氣裝置觸點出現粘連；制動器電氣線路過負荷、短路、接地不當、絕緣破壞引起設備故障；制動器控制線路存在安全隱患，導致制動器不失電，抱閘異常等。

3.2 由曳引系統引發溜梯故障

曳引系統引發的溜梯故障主要體現在平衡系數不在有效范圍內、曳引輪鋼絲繩磨損嚴重、鋼絲繩張力不均等導致曳引系統曳引力不足，從而引發溜梯故障。

（1）平衡系數不在檢規范圍內。檢規對平衡系數有明確的規定，應當在0.4～0.5范圍內[4]。但在電梯實際使用中，如轎廂的大修改造、二次裝修等，破壞了電梯出廠平衡系數（數值比原來的要小），原始的曳引系統被打破，曳引能力嚴重降低，由于對重系統和轎廂系統不平衡質量差的存在，當最大曳引力小于最大不平衡載荷力時，就引發溜梯。

（2）曳引輪質量及繩槽磨損。曳引輪加工精度超差、金屬硬度不足、材質缺陷等質量問題，導致曳引輪迅速磨損；繩槽由于長期磨損，以致槽型發生嚴重變形，甚至鋼絲繩粘連，無法提供有效曳引力。

（3）鋼絲繩磨損嚴重和張力不均。鋼絲繩磨損嚴重和張力不均將加劇繩槽的磨損、運行速度的不一、鋼絲繩的滑移、繩徑的減小，最終導致曳引力下降，引發溜梯。

3.3 由電氣系統引發溜梯故障

（1）電梯選層器出現故障。電梯選層器一般由電動機上的旋轉編碼器、井道內的隔磁板以及安裝轎廂上的平層感應器構成。選層器檢測到轎廂位置與預設位置不符或者無法檢測到轎廂位置，導致電梯到站層門打不開，出現亂錯層故障，電梯將直接駛回基站，系統將重新檢測、計算、確認轎廂位置，直至復位正常。

（2）層轎門電氣聯鎖裝置動作不可靠和安全回路開關接觸不良。在安裝維保過程中，層轎門未按規范進行調整、門刀安裝不當撞地坎和安全回路電氣線路固定不牢靠，使得電氣聯鎖裝置在運行中接觸不良或動作不可靠，導致電梯突然停梯后又恢復正常。

（3）防超越行程電氣保護開關失效。防超越行程電氣保護開關由位于端站處的極限開關、限位開關和強迫減速開關組成，是電梯安全運行的最后一道屏障，由于這些開關失效或者無法感應到信號，電梯將出現沖頂或者蹲底事故。

（4）轎門光幕保護失效。電梯光幕的工作原理是位于轎門兩側的發射端內紅外發射管發射出的光線被接收器接收，形成連續的自上而下多路密集紅外線，對轎門進行掃描，形成光幕保護。一旦光幕被遮擋，光電信號無法轉換，控制系統立即給出開門信號，從而達到安全保護乘客的目的。當光幕長期在接地不良、意外泡水、粉塵沾污以及電壓不穩的環境中運行，只要任何一束光線被阻擋都將影響光幕保護誤動作而停梯。

（5）控制系統異常。主要表現為：終端電阻設置不對、串行通訊系統受干擾、通訊雙絞線節距不符、通訊電源電壓異常、走線和動力線未有效分割、編碼器和變頻器信號受干擾、安全回路故障等控制系統異常，出現電梯溜梯和亂停層故障。

（6）電梯隨行電纜故障。隨行電纜安裝未按規范造成破損或者長期使用出現老化損壞，部分信號線出現斷芯，甚至線路接觸不良。電纜隨著電梯運行遇到彎曲部位時，瞬間出現信號中斷，電梯出現運行故障。

（7）控制柜電氣元件故障。主要表現在：變頻器故障接收不到控制柜中I/O板輸出的運行信號；繼電器和接觸器的故障，輔助觸點誤動作。

3.4 由安全裝置引發溜梯故障

（1）限速器失效。主要表現為：限速器安裝位置和方向有誤；限速器機械裝置動作卡阻或不動作；限速器電氣開關失效；限速器繩直徑與繩輪不匹配，限速器誤動作或者夾繩凸緣無法夾持鋼絲繩，造成聯動失效；限速器鋼絲繩與輪槽磨損，摩擦力降低，無法有效拉升安全鉗動作；限速器繩輪轉動阻力大，銹蝕導致工作不靈活或無法工作；限速器調整彈簧變形出現異常，以致存在未超速誤動作或超速不動作的安全隱患。

（2）安全鉗失效。主要表現為：安全鉗提拉機構設計不合理和傳動機構銹蝕缺乏潤滑，導致提拉行程不足或者限速器無法提拉安全鉗工作，限速器安全鉗聯動失效，給電梯帶來重大的安全隱患；安全鉗聯動開關安裝位置有誤，無法動作，聯動開關失效；安全鉗鍥塊間隙調整過大，無法將轎廂制停在導軌上，導致沖頂蹲底事故；安全鉗鉗口銹蝕雜質，造成聯動試驗失效。

4 溜梯故障處理對策

綜合以上從制動系統、曳引系統、電氣系統、安全裝置四個技術層面的重點分析，探究溜梯故障的本質原因為企業安全生產主體責任落實不到位。電梯維保公司未履行好維保職責，難以對所維保的電梯安全性能負責；電梯制造企業隨意授權委托維保單位維保，未對其維保工作、維保質量進行有效監督；電梯使用單位安全意識薄弱，未及時落實整改安全隱患。針對溜梯故障建議從政府監管、主體責任落實、風險防范建立以及宣傳教育等方面提出可行性的處理對策。

（1）政府監管部門應加強對電梯制造企業和維保公司的證后監督檢查工作。重點針對電梯維保質量進行大檢查，切實提高維保公司、維保人員的責任意識，確保將電梯維護保養工作落到實處。

（2）使用單位應增強安全生產主體責任意識，及時落實不合格整改項，制定應急措施，演練救援預案，全面消除安全隱患。

（3）電梯公司應全面提升維保能力，規范維保流程，加強員工培訓，提高維保質量，預防事故的發生。

（4）主管部門應提高宣傳力度，普及電梯安全知識，提高乘客乘梯的自我保護能力，建立風險防范意識，預防和減少電梯安全事故。

5 結語

溜梯故障將導致電梯在非平層區停梯，發生蹲底、沖頂等事故，嚴重將造成碰撞、擠壓、剪切等傷害，具有突發性和嚴重性特點。通過對電梯制動系統、曳引系統、電氣系統和安全裝置四個技術方面引起溜梯故障進行探討，分析了電梯在安裝、維保和運行過程中存在的可能產生溜梯故障的潛在因素，并提出了相應的處理對策，以避免溜梯事故的發生。