垂直电梯限速器-安全钳联动保护失效系统风险分析

垂直电梯限速器 -安全钳联动保护失效系统风险分析

罗佳伦

广东省特种设备检测研究院中山检测院 广东 中山 528400

摘要：垂直电梯的安全钳-限速器联动系统是曳引式与强制驱动电梯的重要安全部件，当电梯运行时出现超速或者失控时，将轿厢或者对重卡在导轨上面，是防止电梯坠落的安全装置，是保护乘客生命安全的重要装置。电梯在失控坠落过程中，如果安全钳-限速器联动系统失效，极易引发电梯乘坐人员伤亡事故。可以说，正是由于安全钳的出现和发展，才使电梯成为一种高层建筑必不可少的垂直运输工具。电梯限速器也是电梯的重要安全保护装置，当电梯超速、运行失控或悬挂装置断裂时，限速器通过机械装置使安全钳或者上行超速保护装置动作，将电梯的轿厢或者对重制停，以此避免电梯坠落或者冲顶事故的发生。本人多年从事特种设备检验检测和技术质量管理工作，现就日常检验中发现的电梯安全钳电气开关常见典型问题与大家进行探讨，引发的风险、原因进行分析，并提出相应的防范措施，以引起相关方的重视，以确保电梯安全高效地运行。

关键词：安全钳，电梯，安全钳电气开关，检验。

1．前言

随着当前城市化的快速发展，电梯的需求量越来越大，人们对电梯的可靠性以及安全性都提出了更高的要求。作为电梯失控超速下坠时自动制停设置的专门安全装置，电梯安全钳系统在电梯安全保护装置中起着重要作用，其动作正常与否不仅关系到电梯本身的运行安全，更关系到人们的生命及财产的安全。因此，在实际的检验检测工作中要加强对其的重视及管理，及时消除安全隐患，避免电梯伤亡事故的发生，从而确保乘客安全使用电梯。

电梯作为日常中最为常见的机电类特种设备，其能安全运行对于国计民生而言无疑十分重要。由于其运行依靠各种电气开关进行安全控制，一旦出现故障，后果往往不堪设想。作为电梯安全保障的关键部位，安全钳的设置极具意义。事实上，由于安全钳电气开关安装不规范导致的失效往往增加了这种安全隐患。

通过检验发现，不少安全钳电气开关设置于轿顶，从其电气工作原理来看，对于电梯的保护的同时，往往容易导致电梯电气开关失效，进而导致了事故隐患的产生。电梯超速或失控急速坠落时，如果安全钳-限速器系统不能有效发挥作用，轿厢内的电梯乘坐人员则可能急速从高楼层直接坠落至底坑所在楼层，极易造成人员受伤、死亡等事故。针对这一类型电梯，有必要对其工作机理及危害进行分析，实现对电梯设计、生产、安装的实践活动指导。

2．现状分析

本人在对某小区内部乘客电梯或货梯轿厢顶部安全钳检验时发现，不少安全钳电气开关已经松动，无法满足安全钳联动的电气工作要求。其中一种较为典型的情况—电气开关安全装置仅靠胶布固定安装，存在严重安全隐患。电梯使用多年后，这种直式行程电气开关易生锈老化、损坏是常见现象，需要及时更换。电梯维保单位的电梯维修工人职业素养差，技能水平低，没有将工作落到实处，检验中发现电梯许多电气行程开关没有使用螺栓固定安装，采用胶布或扎带简单包扎固定。

3．原因及风险分析

3.1原因分析

维保人员严重缺乏安全责任意识，工作极不负责。该电梯为某工厂载货用电梯，由于维保费用低，导致维保措施偷工减料。而使用单位同样安全责任意识淡薄，对安全生产投入很低，客观上纵容了安全隐患。

3.2风险分析

这种类似情形，从电梯运行的工作原理来看，一旦这类电气开关发生脱落，甚至失效时，在轿厢发生坠落、震动以及其他不良工况时，往往无法有效进行缓冲，也就是不能实现其电气连锁装置的控制作用。

当电梯超速时，限速器动作提拉钢丝绳，安全提拉杆动作，联动杆带动打板动作，打板打击安全钳电气开关触头。风险分析原因如下：

3.2.1 安全钳电气开关装置安装不规范，没有做有效固定，当安全钳联动机构的打板动作撞击安全钳电气开关触头时，会迫使安全钳开关移位，不能有效触发电气开关装置。

3.2.2 安全钳电气开关装置移位后，安全钳电气开关法人触头会处在安全钳联动机构的打板动作路径之外，安全钳电气开关装置失去触发的外作用力。

3.2.3 轿厢顶部安全钳安全钳作为重要的电梯安全防护部件。当电梯超速运行时，通过安全钳电气安全装置动作，使得电梯安全回路断开，迫使主机停止运转。根据TSG T7001-2009规定安全钳电气安全装置动作应早于安全钳的机械动作。而当机械动作已经卡死导轨时，由于电气安全装置未动作导致主机继续运行，轿厢继续下行，会使得安全钳与导轨严重磨损，产生“溜车”的安全隐患。

3.2.4安全钳-限速器联动系统失效主要由限速器失效和安全钳失效两个因素导致。由限速器因素导致安全钳-限速器联动系统失效主要有以下几方面原因：(1) 限速器安装方向错误，当电梯向下超速时，限速器棘爪无法卡入制动轮，使限速器的压块不能夹住限速器的钢丝绳，从而无法提起安全钳楔块；(2)限速器设定的动作速度与电梯额定速度不匹配，没有按照国家标准要求进行选型，选用的限速器机械动作速度过大；(3)限速器压块与限速器钢丝绳的摩擦力不足，主要是由于限速器绳轮槽磨损严重，钢丝绳下陷，使压块与钢丝绳之间的压力不足，钢丝绳打滑，无法提起安全钳。另外由于钢丝绳润滑过度，也是导致摩擦力不足的一个原因； (4)限速器由于锈蚀和污垢影响，动作不灵敏，无法触发安全钳机械动作。

由于保养不到位，限速器的转动部件（如轴承）因磨损、缺油等致使转动阻力变大，影响限速器的正常运行。由于未定期对限速器进行清洁，限速器的动作机构，如弹簧、棘爪及轴发生锈蚀，或有尘土、油污，其灵活性大大降低，甚至会出现棘瓜无法卡住棘齿的现象。限速器弹簧长期处于伸拉的工作状态，致使弹性系数发生变化，改变了最初设定的动作速度。由于限速器轮槽的磨损，在限速器钢丝绳的位置有所下降，使限速器的夹绳块接触不到钢丝绳或制动力不够，造成限速器钢丝绳在轮槽内打滑而失效。部分限速器生产单位的零配件安装不合理，预留的调整范围不足，致使部分动作速度不合格的限速器难以调整。另外，部分限速器的调整弹簧处于松弛状态，不能起到应有的调节作用。限速器在使用过程中，部分电梯生产单位未按照《电梯监督检验和定期检验规则》规定的检测标准进行检测，未及时发现及消除隐患，致使各动作部件部分或全部丧失功能。

安全钳失效也是导致安全钳-限速器联动失效的重要原因，主要有以下几方面：（1）安全钳楔块间隙过大。安全钳提拉到最大位置，楔块仍然不能夹住导轨；（2）安全钳提拉机构结构尺寸不正确，提拉杆行程不够。安全钳楔块不能卡死在导轨；（3）安全钳垂直拉杆过长，提拉的时候拉杆顶住电梯导靴，使拉杆无法继续往上提拉，楔块卡不住导轨；（4）)安全钳钳口内有沙子、灰尘、油泥等异物，安全钳楔块夹不住导轨，轿厢继续向下滑动，造成失效。处理方法：拆下安全钳清理钳口内异物。

安全钳-限速器系统失效时，轻则引起乘坐人员出现不适感、受到惊吓，重则会出现人员伤亡事故。

3.3防范措施

从人的管理以及电梯的设计、安装维修、电梯检验人员的检验等角度来看，可以针对性的提出控制措施。

3.3.1 首先，作为设计者而言，依靠低风险甚至零风险的设计往往是首要的追求目标。依靠其对人行为学的理解，实现这一目的，无疑能从根本上实现此类风险的有效控制。除了对故障率的有效控制有效外，还能增加电梯的寿命，对于节约成本角度来看，也具有很好的优势。

3.3.2有效的管理对于人为失误往往能起到很好的控制。作为电梯日常管理的主要人员，强维保人员和使用单位安全管理人员对此应加大控制力度，无论是安全责任意识的提高上，还是维护保养培训上都应对安全钳部位特别注意。

3.3.3 检验员作为其中控制日常质量的关键环节，有必要严格按照相应的标准进行控制，确保风险控制，将风险降低到最小水平。对于电梯检验中，尤其需要关注货梯的实际运行情况，避免由于人为因素导致电梯处于不安全状态。

3.3.4 日常管理制度的有效制定，也能够很好保障上述措施的实施。无论是“按图索骥”对同类型电梯的筛查，还是“循规蹈矩”推进日常管理的有序进行都大有裨益。在明确的制度条框下，便于权责分明，最后实现对电梯控制的有效管理。

(一)使用单位应提高安全管理意识，严格按照要求配备足够的特种设备安全管理人员，并做好日常巡检以及记录电梯使用状况，发现限速器故隐患应及时整改。同时使用单位应按照《电梯监督检验和定期检验规则》的要求，制定计划，筹措资金，委托经许可的单位进行定期校验、检修，对于限速器调校后仍不合格的电梯，使用单位应立即停止使用并及时更换限速器。

(二)限速器生产单位应加强质量管理。生产单位应严格按照相关标准要求进行生产，确保限速器的动作速度符合规范标准的要求。确保调节部件可靠有效，预留一定的调节余量，并做好封记。在限速器出厂前按要求做好限速器调校，并出具调试证书。

(三)加强电梯限速器的日常维护。维保单位严格按照 TSGT5001—2009《电梯使用管理与维护保养规则》的相关要求，建立并落实各项管理制度和作业细则，制订合理的维保计划与方案，对限速器定期进行清洁、润滑、调整，做到按时检查，及早发现、处理问题。加强维保作业人员的安全教育培训以及维保技能培训，提高维保人员技术素质，是电梯安全运行的必要保证。

(四)切实加强管理，确保电梯限速器整定校验质量。电梯限速器整定校验单位应进一步建立健全完善质量保证体系和相关管理制度，并加强对从事限速器整定校验的人员的专业知识及检测技能培训，同时检验人员应高度重视，严格把关，保障每一台限速器的校验质量，确保电梯安全运行。对于资源性条件欠缺，或者相应管理制度和作业程序文件欠缺的电梯生产单位，应建议使用单位委托经许可的电梯检验机构对限速器进行动作速度校验。

(五)加强政策法规宣传和工作指导服务力度，强化安全意识。可以采用宣贯培训、书面告知、温馨提示等方法形式，向电梯使用单位、安全管理人员宣传定期校验限速器，以及检修安全附件的重要性，强化安全意识。

(六)检验机构在定期检验中发现标志内容不明、调节部位封记移动、使用周期超过二年，以及限速器动作速度值判定为不合格的电梯，应当及时向所在地区的特种设备监察机构报告。特种设备安全监察机构接到报告后及时督促电梯使用单位进行整改，使用单位未经整改合格不得投入使用。

4.结论

4.1 基于对检验中发现的安全钳电气开关安装固定不合理问题的分析，发现导致该类现象的主要原因为维保单位日常管理不到位、安全意识淡薄所致，此外还从深层次发掘了设计的缺陷，对后续的电梯设计提供有益的建议。

4.2 依靠对该种典型的安全钳布置的电气工作原理进行分析，认为一旦出现电气开关失效以及其他异常现象，往往会对电梯正常运行产生不利影响，往往会直接导致事故的发生，导致人生财产蒙受损失。

4.3 按照这类风险的来源，从设计、监管、管理等角度提出建议，旨在保障电梯的正常运行，保障人民的财产安全。

5.参考文献

[1]电梯监督检验和定期检验规则--曳引与强制驱动电梯 TSG T7001-2009. [M]新华出版社.2017.06

[2] 电梯制造与安装安全规范 GB 7588-2003. [M].中国标准出版社.2016.08

[3] 电梯安装验收规范 GB10060-93.[M]. 中国标准出版社. 2003.07.

[4] 电梯工程施工质量验收规范 GB50310-2002 [M]. 新华出版社. 2004.02.

[5] 电梯使用管理与维护保养规则 TSG T5001-2009 [M].北京：机械工业出版社. 1997.07.

[6] 电梯维修规范 GB/T18775-2002 [M]. 新华出版社. 2002.09.