030——电梯蹲底和冲顶原因的分析及预防措施曳引式电梯是由曳引机驱动，依靠曳引轮和制丝绳之间摩擦力带动轿厢沿垂直轨道运行的特种设备。电梯的安全运行是电梯发展过程中人们关注的课题，尽管随着电梯技术日益更新，虽然在电梯上已装有电气和机械等多重安全装置确保安全，但是，其安全装置的有效性对电梯的安全运行产生直接影响。由此本文针对安全保护装置的有效性与产生蹲底和冲顶现象的关系进行分析，从加强电梯检查和维保的角度提出预防的措施，这对于提高电梯检验和维保人员的工作效率、减少电梯蹲底和冲顶发生的可能性不无裨益。 1、电梯蹲底和冲顶的原因 电梯蹲底是指电梯下行全底层端站时，无法有效制停而撞向底坑的现象；电梯的冲顶是指电梯上行至上端站时，无法有效制停而继续冲向井道顶部的现象。产生电梯蹲底和冲顶的原因有几个方面： 1．1制动器失效或制动力不足 制动器在电梯的运行中主要起有效制停作用，根据GB7588—2003《电梯制造与安装安全规范》要求，当轿厢载有l25％额定载荷上下运行时，制动器应能使轿厢可靠制停，其减速度平均值应不大于g。若制动器失效或制动力不足，则存在电梯溜车的危险。引起制动器失效或制动力不足的主要原因有如下几个： （1）制动器压紧弹簧制动松弛、断裂； （2）制动器电气触点粘连或不断开，致使制动电磁铁无法释放。 （3）制动器闸间隙过大。 （4）制动器闸瓦和制动轮摩擦引起制动器闸瓦和制动轮过热，导致制动能力下降，制动器卡死、制动器臂、轴销断裂等故障导致制动器不能有效闭合。 （5）制动轮与闸瓦面上有油污。 1．2端站保护开关失效 端站保护设有强迫换速、限位及极限开关等三种保护开关，也称为越程保护开关，用于防止电梯由于控制方面的故障所造成的轿厢越过顶层或底层端站继续运行。若是由于曳引绳打滑、制动器失效或制动力不足造成的轿厢越程，则端站保护开关是无能为力的。 强迫换速开关主要是控制电梯将行至端部前的减速作用；限位开关用于当强迫减速开关未能使电梯减速停止时，限位开关触点切断电梯控制系统中的方向继电器或接触器电路，使其释放，电梯停止运行。但此时仅仅是防止电梯向危险方向运行，电梯仍能向安全方向运行；极限开关是防越程的第三道保护，当限位开关动作后电梯仍不能停止运行，则触动极限开关切断电路使驱动主机和制动器失电，电梯停止运转。 端站保护开关的失效通常表现为以下情形： (1)强迫换速开关失效，主要是由于装在轿厢上的碰铁装置或换速开关的碰轮相松动以及电气触点粘结不释放所致。 (2)限位开关失效，主要表现为安装在轿厢架上的碰板松动以及触头方向接触器粘连或释放迟缓造成制动器不抱闸或抱闸时间滞后，使得限位开关不能及时动作。 (3)极限开关失效：常常表现为极限开关轮或碰铁松动，致使当不能有效减速和停止的情况下，极限开关不能动作而失效。 若这三道保护均失效，则电梯超速运行情况下，必然导致蹲底或冲顶的后果；若强迫减速开关失效，未能使电梯减速，则电梯越出端站位置后，在限位开关失效的情形下，即使极限开关有效，轿厢仍不能在到达缓冲器之前停止，电梯存在发生蹲底或冲顶事故的可能性；若限位开关、极限开关失效，即使强迫换速开关有效，则在制动器失效情况下电梯仍可能发生蹲底或冲顶。 1．3曳引能力不足 曳引式电梯是由曳引机驱动，依靠曳引轮和钢丝绳之间摩擦力带动轿厢沿垂直轨道运行，曳引力不足无法保证轿厢正常提升而产生打滑状态。所以易引起蹲底。电梯曳引力不足的主要因素有如下几方面： (1)曳引轮槽磨损或曳引绳直径减小。由于摩擦力在电梯整个使用期内不是一个常量，随着电梯的运行曳引绳与轮槽的不断磨擦使绳径不断减小，曳引绳逐渐向槽底接近使曳引绳与绳槽切点夹持力(对V型曳引绳槽)也逐渐降低，致使摩擦力不足，导致曳引能力降低。 (2)平衡系数不符合标准的规定。平衡系数是对重侧重量平衡轿厢载荷变化的比例。根据GBl0058要求，各类电梯平衡系数应40％～50％。平衡系数的取值不仅影响对重的质量和电梯的不平衡载荷，同时也影响曳引轮两侧钢丝绳的张力。张力的大小将对曳引钢丝绳在绳槽内的比压产生影响，张力越大则比压也越大，则曳引钢丝绳提供的曳引能力就越强。因此平衡系数的取值既决定不平衡载荷，也将影响电梯的曳引能力。当不平衡载荷大于电梯的曳引力时，曳引钢丝绳在绳槽中将出现打滑，增加了电梯发生蹲底的可能性。 (3)传动和减速机构磨损：传动机构主要指曳引机主轴、轴承、齿轮、蜗杆等机械部件。由于这些运动部件的长年使用，或润滑不足等原因产生过度磨损、老化，导致曳引力严重下降。 1．4限速器和安全钳故障 限速器一安全钳系统是在电梯发生下行超速和断绳时起保护作用的安全装置。限速器是限制电梯超速运行的装置，当电梯超速达到设定的电气动作速度时，它会通过电气开关切断电梯的安全回路，进而切断系统电源。如果电梯由于重力或惯性还继续超速，会触发限速器的机械动作装置，使限速钢丝绳停止运动，从而提拉安全钳。安全钳是一种使轿厢或对重停止运行的机械装置，它作用于导轨，依靠楔块与导轨之间的摩擦力使轿厢制停。 (1)限速器不动作：GB7588—2003规定：电梯限速器动作速度应不小于额定速度的115％，若电梯安全回路出现故障或限速器动作速度不符合要求，则限速器不动作。当电梯超速后，控制电路断不开，制动器无法抱闸。 (2)限速器虽然动作，但不能操纵轿厢安全钳动作。其原因是，限速器轮槽磨损，降低绳轮与限速绳的摩擦力，当电梯超速后，虽然限速器电气开关动作，但限速绳的拉力不足不能使安全钳起作用。 (3)轿顶安全钳联动开关失效：目前安全钳开关普遍采用行程开关，易发生电气触点粘连的情况，使得限速器绳提拉安全钳时，其电气开关失效，电梯超速后，控制电路未断开，制动器未抱闸。 (4)安全钳安装或检修后达不到有效的动作位置。由于安装检修后未进行试验和调整，造成动作不到位，或安全钳两侧不同步动作。即轿厢一边的安全钳卡住导轨与轿厢另一边的安全钳卡住导轨之间有先后，或者轿厢一侧的安全钳楔块与导轨侧面间隙过大，该侧安全钳未起制停轿厢作用，致使轿厢坠落。 (5)安全钳滑动楔块的表面摩擦系数降低，若安全钳楔块动作后与导轨侧面夹制实际摩擦力小于安全钳动作期间作用于导轨所需要的力；安全钳机械上的污垢，锈蚀未能及时检修、清洗，造成机械卡死，无法动作。这两种情形都使得安全钳起不到制停轿厢的作用。 1．5电梯超载 根据GB一7588—2003《电梯制造与安装安全规范》，所谓超载是指超过额定载荷的10％，并至少为75 kg，在超载情况下：轿内应有音响和(或)发光信号通知使用人员并且动力驱动自动门应保持在全打开位置。当电梯较长时间停用或因井道、底坑环境潮湿会造成位于轿底的超载保护装置活动触头锈死，当电梯超载时超载装置不动作，从而无法断开安全回路，轿厢不能停层而蹲底。 1．6上行保护装置失效 GB7588—2003规定，曳引驱动电梯上应装设轿厢上行超速保护装置，而在此之前安装的在用电梯都为装设。目前常见的有夹绳器、限速器一轿厢安全钳、限速器一对重安全钳、永磁同步制动器几种，其中夹绳器、双向限速器一轿厢安全钳、双向限速器一对重安全钳上行超速保护装置速度监控由限速器进行，上行超速保护装置的失效通常表现为限速器一安全钳的失效。 综上所述，当电梯制动器发生故障，伴随以轿厢超载下行，则电梯超速，若限速器安全钳系统在超速时起作用，轿厢仍可以在其速度超过额定速度的115％后有效制停，然而，如遇到限速器安全钳系统失效的情形，则电梯的蹲底事故无法避免。当电梯曳引能力不足或控制系统发生故障时，在轿厢越过底层端站情况下，通过端站保护开关，使主机或制动器失电，亦能使轿厢制停；若端站保护开关失效，则在电梯越程时容易发生蹲底事故。当电梯轻载上行，若制动器发生故障，则引起电梯上行超速，对于未按装上行保护装置或上行保护装置失效的电梯，将发生冲顶事故，对于上行保护装置为双向限速器安全钳系统的电梯，若此时限速器安全钳系统失效，也将导致冲顶事故。当由于控制系统故障，电梯上行接近顶层端站时，若端站保护开关失效或电梯顶层空间不符合要求，则亦存在发生轿厢冲顶的可能性。 通过以上分析，可以看出，只有制动器等电梯的安全部件可靠、有效，才能能避免电梯蹲底和冲顶事故的发生。因此，除了在电梯的日常维护保养和年检时应按相关规定对电梯的各安全部件做好检查和维护保养措施外，还应当对容易引起电梯蹲底和冲顶的部件开展有针对性的检查和维护保养，以达到预防事故发生的目的。 2、电梯蹲底和冲顶的预防措施 2.1检查措施 2.1.1制动器的检查 (1)对于投入使用后的电梯，若年检时制动力达不到要求，不能只简单地调紧压紧弹簧了事，应当进-步注意检查电梯制动器松闸和抱闸是否动作灵活、可靠;制动时两侧闸瓦应紧密、均匀地贴合在制动轮工作面上，松闸时制动轮与闸瓦不发生摩擦。同时注意检查制动弹簧是否存在腐蚀、松弛、破损的情况。 (2)注意检查电磁线圈接头应无松动情况，线圈外部应有良好的绝缘保护，防止短路。 2.1.2 曳引能力检查 (1)当电梯钢丝绳使用五年以上未更换时，应注意检查钢丝绳及曳引轮槽的磨损情况，若曳引轮槽磨损严重，应及时更换。 (2)对于进行重大维修和改造的电梯、轿厢超面积的病床电梯或载货电梯应进行静载曳引试验，检测其曳引能力是否存在不足。特别需要注意的是，对于轿厢超面积的病床电梯和载货电梯，在静载曳引试验时应以轿厢面积所对应的载荷150%进行试验。 2.1.3限速器-安全钳的检查 (1)电梯投入使用前应检查限速器的机械动作速度和电气动作速度与电梯的额定速度是否匹配，即是否符合《GB7588 -2003》第9. 9.1的规定。对于没有限速器调试证书副本或使用周期达到2年以上的限速器，应进行动作校验，若其动作速度不符合标准规定，则应停止使用。 (2)仔细检查限速器绳是否正对限速器绳夹(夹紧靴)，如果有偏差，需要进行调整，当调整不当，可能是限速器本身部件发生损坏，需要检查更换。 (3)应注意检查限速器动作时，限速器绳的张力不得小于安全钳起作用所需力的两倍:或300N。(两个值中的较大值) 2.1.4传动部件和电气系统的检查当电梯运行过程中，曳引主机有异响时，注意检查曳引机主轴、轴承、齿轮、蜗杆等机械部件是否存在过度磨损或间隙偏大而导致的松动现象，以及电气控制系统是否存在影响电梯运行或使电气安全开关误动作的故障，若存在，应及时修理。 2.1.5电梯验收及年检 电梯验收及年检时应检查轿厢超载保护装置。对于长时间停用后重新启用的电梯，以及由于由于水灾原因底坑进水的轿箱超载保护装置，应进行多方面检查，并按照验收检验要求检查其有效性。 2.1.6新装电梯的顶层空间检查 对新装的电梯应检查顶层空间是否符合标准要求。《GB7588-2003》第5. 7.1.1~5.7.1.4条规定的顶层安全间隙，用以保护在用电梯上行实际速度不超过115% 额定速度越程冲顶情况下轿项人员及设备的安全。还明确规定当对重全压在它的缓冲器上时，应同时满足4个条件: (a) 轿厢导轨长度应不小于0. 1+0. 035v2 (m)的导向长度。(b)轿顶上站人用面积高水平面与轿顶投影部分井道顶上低部件水平面之间的垂直距离不小于1. 0+0.035 v2 (m)。(c) 井道项的低部件与轿顶上高部件之间不小于0.3+0. 035 v2 (m);与导靴、滚轮、曳引绳附件和垂直滑动门的横梁或部件之间距离不小于0. 1+0. 035v2 (m)。(d) 轿厢上方应有足够的空间，此空间能够放一个0.5mX0.6mX0.8m的矩形体。 《GB7588- -2003》的这项规定可以理解为通过预留顶层高度，来减少电梯冲顶事故的一项措施，应予以保证。 2.2维护保养措施 2.2.1制动器的维护保养 (1)当制动力不足时，应及时由专业人员对制动器进行调整，一般可调紧制动弹簧和顶杆螺栓，在制动器释放时制动带与制动轮之间的间腺四角平均应不大于0. 7mm。 (2)加强对主弹簧进行和维护，确保制动力，检查时先使闸瓦合上处于饱和状态，再用松闸装置使闸瓦打开，凭手感可先发现弹簧是否变软，也可用手锤敲击弹簧，凭声响检查弹簧是否失效和有无裂纹。全部构件运转正常与否，有无卡塞现象。 (3)对未使用安全制动器的在用电梯，应进行整改，使之符合要求。 《GB7588 -2003》第 12. 4.2.1条规定“所有参与向制动轮或盘施加力的制动器部件应分两组装设，如果一组部件不起作用时，仍有足够的制动力，使载有额定载荷以额定速度下行的轿厢减速下行”。这是保证制动器制动器有效闭合从而保证轿厢可靠制停的重要措施。制动器达到上述要求，实质上相当于设置了二套独立的制动单元并联运行，即使有-“套制动单元发生故障失效，另一套制动单元将可靠地完成制动减速停车功能，因此，对于《GB7588- 2003》标准执行前出厂的大多数在用电梯，其制动器均未达到上述要求，应进行整改。 2.2.2限速器、安全钳的维护保养 (1)限速器的维保:各运动部分应能灵活动作，必要时对夹紧靴弹簧轴、制动支点、惯性轮轴、绳轮轴轴瓦、惯性轮弹簧销钉等部位予以润滑。限速器轮及张紧轮的绳槽及夹绳钳(如设有时)应清洁无异常磨损，使限速器总是处于可动作状态。 (2)安全钳安装或检修以后,应进行试验和调整，使安全钳楔块与导轨面的间隙- -致，并确保两侧安全钳同步动作。安全钳机械上的污垢，锈蚀应及时清洗、检修。 2.2.3传动部件和电气系统的维护保养 电梯年检时对井道.上下端站的强迫换速开关、限位开关、极限开关应注意检查是否有效。极限位置保护开关应在轿厢或对重接触缓冲器前起作用，并在缓冲器被压缩期间保持其动作状态。 2.2.4曳引能力不足情况下的维护保养措施 (1)由于曳引轮槽不均匀磨损，致使槽形改变而造成的应及时更换 (2)对于轿厢超面积的电梯，若在静载曳引试验时出现滑移现象，则表明该电梯曳引能力不足，应采取措施减小轿厢面积。 3、结论 导致蹲底和冲顶现象的主要原因是电梯制动系统、超速保护装置和超载保护装置等安全部件疏于检查维护造成。除了做好电梯的日常维护保养外，应按照法规要求做好年检:在电梯事故后、大修、改造以及长时间停用后再启用前，应认真进行安全部件的检查维护,采取针对性的措施保证其有效动作，以预防轿厢蹲底和冲顶事故的发生。 下一篇029——办公室养生
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