電梯超載保護裝置失效原因及處理淺析

余承鵬

（上海市崇明區特種設備監督檢驗所，上海 202150）

電梯超載保護裝置是防止電梯超載運行的重要安全裝置，隨著城市化進程的加快，越來越多的高層建筑拔地而起，因為高層建筑越來越多，電梯的使用量也變得多了起來。為確保電梯更好、更穩定地運行，工程師需要考慮電梯的有關設計，以及制造和安裝環節潛在的安全風險，根據對以上風險的分析提出對應的解決措施，即在電梯上安裝超載保護裝置。本文在闡述電梯超載保護裝置基本機理和應用作用的基礎上，著重分析電梯超載保護裝置失效的原因，并根據電梯保護裝置失效原因提出對應的解決對策。

1 電梯超載保護裝置的基本機理

電梯超載保護裝置是確保電梯穩定運行安全的重要裝置，該裝置能夠為電梯的穩定、平穩運行提供重要保障支持。當前，電梯的超載有非常多的保護裝置，根據位置分成不同的類型，如機房、轎底、轎頂稱重。

以轎底稱重來說，這種超載的保護裝置，其元件固定于轎廂底盤的彈簧材質，有時也固定在橡膠材質上，當遇到電梯超載時，彈簧或橡膠墊則會出現變形，變形后開頭被觸動，之后則會對控制系統發現超載信號，達到保護電梯的目的。

轎頂稱重超載保護裝置所使用的壓縮彈簧組是重元件。遇到超載時轎廂架上梁端組合位置杠桿會有擺動，并且在這個過程中，微動開關被觸發發出信號，直到保護電梯作用。這種方式常用在貨物運輸的電梯中，其核心技術是在鋼絲繩繩端安裝霍爾傳感器，當發生超載后鋼絲繩有變形的情況，此時，該傳感器和永磁體的距離縮短了，當其磁感應強度到極限值時，其開關出現翻轉，以此達到保護電梯的目的。

電梯超載保護裝置報警功能是基于轎廂內負載變化實現的，為了能夠更好地實現電梯超載保護功能，需要選擇一個安全、可靠、穩定的電梯稱重裝置，在這個裝置的使用下判定電梯內的實際載荷是重荷還是輕荷。假設為重荷，啟動過程中要加入一個電機輸入的預負載電流，在負載作用下，可以避免電梯啟動出現下滑的情況。在電梯稱重裝置，可感應電梯轎廂內，其荷載達到超載保護裝置運用時，達到了所設定的數值后，電梯的超載保護動作會發揮作用，為電梯的平穩啟動運行提供了有力的支持。

2 電梯超載保護裝置的基本作用

通常來說，在保護裝置中，采集超載信號安裝有兩個位置，一個是安裝在機房或者井道，通過檢測繩頭組的受力大小來采集超載信號。另外一個是安裝在轎廂底部，通過檢測轎廂底部和轎廂架下橫梁間隔距離的變化數值來獲取超載信號。在電梯運行的過程中，轎廂載重出現變化后會引起超載保護裝置采集信號的變化，在電梯轎廂荷載超過110%荷載數值（對于額定載重量小于750KG的電梯，最遲在超載達到75KG）的時候，電梯超載保護裝置就會發出動作，目的是防止電梯出現運行障礙，具體表現為在出現預警后電梯轎廂內部發出聲光報警，動力驅動自動門被打開，手動門繼續保持在未鎖的狀態，由此會有效防止電梯超載運行，避免電梯運行安全事故的發生。

由此可以證明，電梯超載保護裝置的檢測是關系到電梯能否安全運行的重要項目。為了能夠保障電梯安全運行，國家有關條文規定，對于新安裝以及定期檢驗的電梯要開展必要的加載試驗。每部電梯在運行的過程中，在內部都會標明額定載重量和乘客的數量，為了防止電梯轎廂內部負荷超過規定設計數值所引發的風險，在進入電梯轎廂內人員總量超過額定載重量的時候，電梯轎廂內部的音響或者發光系統就會發出信號提醒乘客。這種狀態下電梯的轎門不會關閉，只有當乘客走出電梯或者電梯負載下降到額定數值的時候，電梯才會重新恢復運行。

3 電梯超載保護裝置失效原因分析

電梯的報警裝置中最常見的一種失效方式就是誤動作。裝置使用了一定時間后，會遇到未超設定值但出現誤判，并出現誤動作情況。例如，原設定的重視為800kg，當電梯在最底部時，其保護裝置可正常運作，但電梯在高層時，保護的功能則會失去作用。使用電梯時，本來調整好的超載保護裝置運作不靈活，或是出現彈簧疲勞以及橡膠老化的情況，對超載保護裝置的精準性產生一定影響。電梯超載的保護裝置，一般來說，出現誤判和出現錯誤操作的有以下兩種情況：

第一，曳引鋼絲繩張力變化、鋼絲繩自身重量變化所引起的。第二，由于轎廂底部變形，這種問題導致杠桿距離縮短。例如，霍爾傳感器型超載保護裝置在電梯運行時，在曳引鋼絲繩組合彈簧伸縮作用下，橫板發生旋轉位移，永久磁體和霍爾傳感器出現相對的位移，出現霍爾傳感器磁通量變化時，則會出現線性電壓并提示有超載的情況出現，最終使得超載保護失效。額定載重量和有效面積關系分析情況如表一所示。

4 電梯超載保護裝置失效問題的解決對策

4.1 對電梯轎廂的面積做出限制

電梯內部的有限面積是被固定的，如果電梯面積超過限定數值，電梯就會因為面積超過規定的標準而出現超載現象。為了能夠解決電梯超載保護裝置失效問題，需要對電梯轎廂內部的面積進行科學的設置，并限定電梯的載重重量，通過這樣的方式保障電梯的運行安全。按照規范的電梯制造和安全管理標準，將電梯內部面積設定為最大面積不超過標注數值的5%。

表1 額定載重量和有效面積關系分析表

4.2 安裝電梯轎廂超載報警裝置

轎廂超載報警裝置安裝在電梯內，其載重超出額定的數值后，電梯會停止，同時發出報警，讓人們可以快速、安全離開。這個裝置器的工作原因主要是以電梯轎廂的實際重量作為重要參考，對對應的系統提供反饋，依照反饋回來的結構，控制電梯的運行情況，對電梯的載重、運行參數進行限定。

電梯如果出現超載的現象，電梯還會因為曳引力不足繼而出現溜車的現象。在電梯運行過程中根據信號收集整理位置的不同對電梯超載報警裝置做出分類。對于鋼絲繩位置在繩端，電梯超載報警裝置可以設置在電梯的底部，并在底梁上設置對應的開關裝置，借助微動開關實現對電梯運行超載的防控。在電梯超載量超過10%額定載重量（對于額定載重量小于750KG的電梯，當超載達到75KG時，停止，且電梯層門、轎廂門會打開，這時候會觸動報警裝置，發出聲光報警信號。之后，一旦電梯出現超載，報警信號就會在鋼絲繩繩端做出響應。

4.3 設置固定超載保護裝置

將電梯超載保護裝置在轎廂繩頭上進行固定，通過這樣的方式實現對超載傳感器的固定化處理，避免傳感器和永磁體之間出現移動。在電梯運行的過程中通過安裝足夠數量的鋼絲繩，能夠對電梯轎廂的重量做出精準的判斷，通過這樣的方式減少因為鋼絲繩應力不均勻而出現的測量誤差。

5 結語

綜上所述，在電梯內安裝保護裝置，可以確保電梯安全、穩定地運行，電梯超載保護裝置安全與否直接關系到電梯的安全運行和乘客的乘坐安全。反之，電梯超載保護裝置出現失效現象，就會為電梯平穩運行和人們的財產安全帶來威脅。為此，在電梯運行的過程中需要電梯檢修人員做好電梯檢修工作，在電梯運行的過程中對電梯超載保護裝置實施必要的檢查，從而為電梯的平穩運行提供重要支持。