电梯限速器的安全钳联动试验分析

电梯限速器 的 安全钳联动试验分析

娄美然

北京市平谷区特种设备检查所 101200

限速器作为电梯八大安全部件之一，对于保障电梯的安全运行至关重要。它随时监测控制着轿厢的速度，当出现超速度情况时，即电梯额定速度的115%时，能及时发出信号，继而产生机械动作切断供电电路，使曳引机制动。如果电梯仍然无法制动则安装在轿厢底部的安全钳动作将轿厢强制制停。限速器是指令发出者，而安全钳是执行者。两者的共同作用才出现了安全电梯之说。在电梯定期检验中，限速器是检验人员需重点检查的电梯安全部件，现场检验人员应仔细核查限速器的相关制造资料，认真观察限速器的现场相关安全试验，在检验过程中及时发现并消除存在的问题与安全隐患，从而保障电梯设备的安全运行。

在当前建筑技术发展的背景下，建筑楼层的高度不断提升，电梯的保有量也不断增加，这对电梯的安全性提出更严格的标准和要求。电梯限速器-安全钳装置的研究，对最大程度地保障电梯安全具有重大意义。为此，本文以电梯限速器-安全钳联动试验的失效问题作为研究基础，深入分析失效问题出现的原因，并提出相关解决对策以实现检验工作质量的提升。

关键词：电梯限速器；安全钳；联动试验；失效

前言

根据近年来电梯安全事故的调查数据显示，电梯限速器-安全钳联动试验成功率并不是百分之百的，当前仍旧存在诸多的因素导致两者的联动失效。因此下文展开对电梯限速器和安全钳的联动失效的原因分析具有现实意义。

1电梯限速器-安全钳联动工作原理

1.1电梯限速器工作原理

电梯限速器主要是由限速器绳轮、花盘、离心锤转轴等零部件组成，一般情况下，根据工作动力不同，分为摆锤式和离心式两类。摆锤式限速器主要是由限速轮转动后，凸轮带动摆锤进行摆动发挥限速作用。摆锤式限速器在工作时，限速器轮转速以及摆锤摆动的振幅两者之间呈现正比，当摆锤振幅足够大的时候，将触发限速器的电气保护开关，从而断开安全回路。此时，转速持续性增加，限速器的转轮将会被摆锤的棘爪卡住，带动限速器钳块压紧限速器钢丝绳，而后钢丝绳会带动安全钳，将失速的电梯轿厢制停。而离心式限速器通过连杆机构，让甩块带动限速器实现同步转动。同样地，离心式限速器会通过离心作用，当电梯运行速度超过额定速度的时候，甩块会被甩到相应的程度，引发电气开关，此时，电梯制动器抱闸会限制住曳引轮的转动。若是电梯的速度仍旧持续增大，棘爪会发挥作用，带动棘轮转动让限速器钢丝绳被钳块夹住，电梯轿厢被安全钳所拉动钳制住。限速器结构图如图1。

图1限速器结构

1.2电梯安全钳工作原理

安全钳的运行是通过这两个结构共同协调完成的。首先，是提拉机构给设备完成一系列的安全制动动作，让制动机构带动限速器传递正确的机械动作，之后制动机构中的楔形块能够将电梯卡在原先的导轨位置上，从而避免电梯发生失控下降的情况。在一些运行整体速度较低的电梯系统中，能够最大程度地保护电梯运行。渐进式安全钳发挥制动作用的时间较长，在安全钳发挥作用后，还需要滑行一段的距离和时间才能够完成制动停止轿厢。

1.3电梯限速器-安全钳联动动作原理

电梯限速器-安全钳联动机构正是将电梯限速器同安全钳这两种安全制动机构联合在一起，确保电梯轿厢的安全性。该联动机构主要是将由限制器操作安全钳装置，通过钢丝绳绳夹等部件，将两者有机联合在一起，使其在电梯超速坠楼的时候能够发挥制动作用。

图2电梯限速器-安全钳联动机构结构图

2电梯限速器-安全钳联动机构的规范标准

电梯限速器-安全钳联动机构要在电梯安装运行中设置而成，其需要依照相关的标准和规范所展开。如2003年的《电梯制造与安装规范》中要求，操纵电梯轿厢的安全钳需要限速，限速器所设置的速度大小应该是等于电梯的额定速度的115%，但是，该速度不能够随意的设置，其最小值设置要能够满足以下的条件：第一，要求大部分的瞬时式的安全钳的速度为0.8m/s，但是，不可脱滚式安全钳的速度为1m/s，因此，设置其额定安全钳速度为1.5m/s。另外，需要注意的是，大多数的渐进式的安全钳电压大小为1.25v+0.25v左右。

在2009年《电梯监督检验和定期检验规则》中要求，对于电梯限速器-安全钳联动检验：第一，要在电梯空载的情况下，进行电梯的速度运行情况检修，人为展开限速器-安全钳联动作用检测，由此观察电梯轿厢的运行是否会在既定的情况下停止。第二，展开对电梯限速器-安全钳的短接电气安全装置的检修，在轿厢正常运行速度下行时，通过人为操作限制器-安全钳，使其发挥制动起来，观察轿厢是否出现停止。

3. 电梯限速器-安全钳联动试验失效案例分析

开展联动试验的主要目的在于对电梯运行的情况进行模拟。在日常检验中常见的曳引驱动电梯限速器-安全钳联动试验失效的情况有3种：1）刚开始试验失效，调整压紧弹簧后，试验达到要求；2）限速器棘爪卡住棘轮，钢丝绳打滑一小段后成功提起安全钳，轿厢停止下行，试验达到要求；3）完全失效，限速器钢丝绳无法提起安全钳，试验没有达到要求。

本文以XS240W限速器为例进行试验，其结构如图2所示。该限速器采用无线控制的电磁铁，并带有独立拨片的棘轮机构。

图3XS240W限速器结构

XS240W限速器试验如下：1）在检修运行状态下，人为操作无线实验按钮，使控制电路供电电磁铁，模拟限速器超速状态，使电磁铁开关的推杆向外伸出；2）在正常情况下，推杆推动旋转拨片并作用于棘爪，使棘爪卡住棘轮，与此同时螺栓触发限速器电气开关动作，安全回路断开；3）在紧急电动运行情况下，安全回路短接；若没有紧急电动运行功能，则需人为短接安全回路。电梯以检修速度下行，模拟电梯失速下行状态，在限速器轮盘被限速器钢丝绳带动继续旋转的情况下，触发限速器钢丝绳夹持功能，使限速器轮和钢丝绳无法继续运动，限速器钢丝绳提拉安全钳从而触发安全钳动作，使安全钳夹持轨道制停轿厢。

在日常检验中常遇到以下问题：1）电磁铁故障，导致电磁铁推杆无法伸出或推杆伸出不完全；2）拨片变形，导致无法正常顶出棘爪或不能正常回复；3）拨片轴长时间没有上油，导致锈死或轴转动不灵活。

4限速器-安全钳联动试验失效分析

4.1限速器钢丝绳打滑

在限速器-安全钳联动试验过程中，常出现限速器绳在限速轮上打滑的问题，导致轿厢继续下行无法有效制停。《电梯制造和安装安全规范》指出：限速器绳子的张力应该明显强于安全钳，当力度超过2倍以上，就难以实现对安全钳的提拉，甚至出现联动试验失效的问题。出现这一问题的主要原因有：

1）使用前，没有将限速器绳上的油污进行处理，造成打滑；

2）电梯长时间运行使限速器轮槽出现明显磨损，当限速器动作时轮槽无法达到设计的摩擦力；

3）更换后的钢丝绳和限速器轮槽规格不匹配，不能满足设计要求，夹绳装置无法夹紧钢丝绳；

4）张紧装置出现问题，如，张紧重锺重力不足造成的张紧力不够；压持弹簧预紧力出现变化，安全钳联动拉杆复位弹簧调节复位推力过大等。

4.2限速器电气安全开关不动作

在以往的电梯检验中出现过此种问题：限速器虽然能安装，但其动作速度与电梯额定速度不匹配。在限速器-安全钳联动试验中，限速器出现实际动作速度超过标定动作速度，容易引发动作时间延迟的现象，甚至不能动作限速器电气安全开关。此种情况下容易发生安全事故，在检验过程中必须认真核对现场设备的出厂资料，确保限速器选型正确，最大程度上防止这类安全隐患的出现。

4.3限速器棘爪无法卡住棘轮

电梯限速器自带固定的棘轮装置。理论上，电梯下行时一旦出现超速情况，旋转的限速器锲块在离心力作用下卡在固定棘轮中无法继续旋转，使限速器停止旋转并触发安全钳动作，实现电梯轿厢的制停功能。限速器棘爪无法卡住棘轮的主要原因通常是棘爪生锈出现卡滞，棘爪只能下压到正常的四分之一位置，无法对棘轮进行限制，从而引发联动试验失效。针对这一问题进行处理时，需要及时清洗棘爪锈蚀，必要时更换棘爪等配件。

4.4轿厢安全钳不动作

在安装调试电梯的过程中，易出现安全钳锲块的两端间隙过大问题。此时，提拉机构对轿厢提拉到极限位置后，锲块很难与导轨进行摩擦接触，无法实现轿厢制停。为避免上述情况，需注意对安全钳的检查，维保单位要加强对联动机构的定期保养和维修。

4.5限速器-安全钳保养

限速器-安全钳定期养护时，在限速器和安全钳电气开关分别动作基础上，对电梯运行情况进行观察。如果限速器动作后，电梯轿厢仍然继续运行，意味着限速器或安全钳电气开关出现短接，需及时修复电气开关。如果电梯在下行过程中出现超速，限速器-安全钳可以实现制停保护，但若出现电气开关短接，无法产生电气保护，电梯仍可以继续运行并且不会被制停，电梯的曳引主机继续旋转直到超时保护或变频器过载保护，或在曳引轮摩擦力过大时卷起对重，产生打桩的情况，可能引发更严重的安全问题和事故。

结语

虽然电梯出现失速并触发限速器-安全钳装置制停轿厢的情况很少发生，但该装置是电梯超速和失控时最重要和有效的一种保护装置。因此，需严格按照技术要求和规范进行电梯安装，并在电梯检验和维护过程中进行针对性项目保养，全面提升装置安全性和可靠性。

参考文献

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