检验过程中发现安全钳失效案例分析

检验过程中发现安全钳失效案例分析

毛振翔

浙江省特种设备科学研究院  浙江杭州  310000

摘要：当前电梯的控制、制造技术正在不断发展，连同外观有了很大改变，电梯使用的区域越来越多，电梯已经成为日常生活中不可或缺的一部分。阐明安全钳的工作原理，对比分析渐进式安全钳和瞬时制安全钳的特点，从安全钳受力入手分析导轨螺栓预紧力，总结安全钳可能的失效原因，提出检验安全钳的措施。

关键词：电梯安全 钳动作受力分析

中图分类号： TU857    文献标识码：A

引言

电梯广泛应用在垂直运输领域，具有较高的运输效率。高频率的工作就要对其进行定期维修保养和检验检测，确保在人员乘坐过程中防患危险于未然。在电梯运行超过限速器的安全设定值时，安全钳作为其制动系统的最后一道屏障，能够将电梯牢牢地夹持在电梯的导轨上，对电梯的运行起到保护作用。为了能够更好了解电梯中安全钳的受力和失效形式，首先就要了解、分析其工作原理。

1安全钳原理

安全钳制停系统主要是由绳轮张紧装置及连接部件、限速器、安全钳组成。操纵轿厢安全钳的限速器，动作速度为额定速度的 115%及以上，但瞬时式与渐进式安全钳的动作速度根据电梯额定速度分情况而定：①当电梯速度超过额定速度 115%下行，限速器电气开关动作，切断控制回路电源，使轿厢停止；②如果轿厢未停止继续下行超过额定速度 125%，限速器机械装置动作，通过限速器钢丝绳提升安全钳拉杆，安全钳开关动作；③如果轿厢继续下行，安全钳楔块牢牢刹在导轨上，迫使轿厢停止运行。根据安全钳的结构形式的不同，将其分为偏心轮型、滚柱型、楔块型等各种不同的结构。根据 GB 7588—2003《电梯制造与安装安全规范》中的规定：①额定速度＞0.63 m/s，轿厢安全钳应使用渐进式；②额定速度＜0.63 m/s，轿厢安全钳可使用瞬时式；③若使用 1 套及以上的安全钳，应均为渐进式；④额定速度＞1 m/s，对重（或平衡重）安全钳应使用渐进式，其他情况下可使用瞬时式。安全钳动作后的释放工作需经持证人员进行［1］。

2 受力的分析

该部件可以近似为一个梯形结构，除了自身的重量外,还受到来自于导轨的压力F和导轨给安全钳的摩擦力f，限速器在电梯超过规定速度快速坠落之时，其拉杆需被上提，这样操作能让安全钳楔块产生移动（上升或水平方面），引发曳引机电源断切而停罢。制动器断电之后，减速轿厢同时通过安全钳制动的作用，安置于导轨。一般情况下，电梯是受到安全钳的摩擦力的作用停下来的，以某台自重1600 kg的电梯为例，对其在超速情况下的安全钳的受力进行分析。假设轿厢从超速到安全停稳的制动距离为 13 mm，制动时轿厢的加速度为式（1）：

其中，a 为安全钳对轿厢施加的加速度。X 为轿厢的制动后的位移，可以算出 a 为 50.87 m/s2，假设轿厢满载运行，可以算出安全钳受到竖直向上受到的摩擦力 f:

其中 f=81 392 N。通过摩擦力可以算出垂直于钳块的正压力。通常情况下，导轨的材料为钢材，一般取摩擦因数为 μ=0.1，运用公式（3）：

可以算出：F=813 920 N，安全钳为两个钳块同时对导轨两侧作用，所以每一个钳块的作用力为每一块钳块所受竖直方向上的摩擦力 f1=f2=F/2=40 696 N。

3安全钳失效分析

在定期对电梯安检和抽检、维护保养等工作外的日常使用中，要及时关注轿厢日常运行中发生的异常声音，按时排查隐患，找到与之相对应的处理方式。（1）电梯轿厢限速器夹绳装置老旧、磨损过于光滑导致的控制力不足问题，引起安全钳不能运行。当限速器夹绳钳制动力不足时，它不能有效地夹住限速器钢绳，进而导致安全钳提起失败、制停功能不能正常工作导致事故发生。经排查检测到安全钳失去作用时，因为限速器张紧力所导致的问题，电梯检修一定要按照检规规定步骤调整处理。（2）限速器轮槽老化引发的制动功能失效，限速器轮在电梯运行年限过长引发的老化磨损。在磨损老化发生后，其相对位置也会距离所规定的位置发生下移，从而导致夹绳钳不再接触钢绳，制动力就会发生变化，钢绳牵引过程中引发打滑，安全钳无法工作。限速器轮槽的老化也是正常现象，检修人员应该按照检规定期检查其老化磨损的状态，及时发现问题调整其两者的位置，确保达到其规定所需要的制动力。（3）电梯所控制的限速器钢绳位置异位会引发一系列问题，当钢绳脱离绳槽时，夹绳钳就无法接触钢绳来制动电梯。如果发生此类事件导致的偏差失效，可以通过如下办法来解决问题：先按照检规调整限速器钢绳位置，使其在一个合理范围内；然后当检测发现钢绳位偏差时，可以根据实际情况来调整限速器的位置，复位夹绳钳和限速器轮槽的相对位置，而不只是调整钢绳的位置。（4）安全钳间隙过大所引发的误动作。钳块间隙不合理会引发提拉单元处于即将工作的极限位置时，楔块无法触碰到导轨引发安全钳制动失去功能。这种问题的处理往往要需要检修员通过调节安全钳间隙，使其达到预期的控制目的。（5）限速器配置方向失误引发的电梯安全钳问题。新更换的电梯安全钳错误工作有可能是因限速器配置方向错误所引发的。限速器配置方向失误会让限速绳区间带来偏差，引发限速器夹绳钳无法精确地夹住目标钢绳，引起制动效果的失效。电梯检修人员在如实确定错误原因后，一定要根据实际情况如实将限速器配置恢复到合理范围内。（6）安全钳在日常使用过程中由于粉尘或杂物等引发的制动功能失效。在使用过程中可能因为钳口进入粉尘或杂物，进而钳块无法再与导轨正常联动，安全钳就会失去功能，此时工作人员应该及时检查、维护安全钳的正常工作。（7）安全钳无效动作和处理办法①提拉结构的尺寸不合，行程和电梯运用标准间有误差，钳块不能接触到导轨，进而发生无效的情况出现。也可能原因是提拉机构两侧在提拉过程中行程不平等，且任何一边行程不充分均可能导致安全钳失效。但要注意不同类型的安全钳，对于提拉结构的应用标准也会存在一定差异，多数为曲柄连杆结构，可以优化连杆机构，进而保证提拉杆行程处于有效行程范围之内。②安全钳口区域存在污油、淤泥、灰尘等各种不同类型的杂物，会导致钳块夹住导轨时失效，轿厢停止失效并不断下行。这时要将安全钳及其他装置拆卸，清除安全钳口内存在的各种异物

［2］。

4检验安全钳的措施

安全钳对电梯安全保障有极其重要的作用，应采取相关措施进行及时有效的排查，使电梯钳正常工作，保证电梯使用者的生命安全：①检验阶段排查检测记录，不断提升检查效率，如检查限速器使用是否得当、安全钳块能否正常工作、安全钳间隙是否在合理区间内等；②如实按期排查电梯安全钳隐患，保证电梯的顺利运行和使用者的安全；③按时排查记录电梯维护记录。电梯从业人员在日常的维护和检修过程中不仅关注安全钳部件，同时要如实检查相关的维护记录，了解历次电梯装置的维护情况，做到心中有数，并使工作人员能够更有章法和效率，为后期工作提供了数据支持和每部电梯维保历史情况的详尽了解［3］。

结束语

安全钳是电梯安全系统的重要部分，保障着电梯安全可靠运行。使用单位、维保人员以及电梯检验人员要充分了解电梯安全钳动作受力情况及失效原因，针对出现的故障制定有效的防护措施，希望对安全钳的受力分析以及失效形式的探究能够为相关从业人员提供帮助，保障人们的生命和财产安全［4］。

参考文献：

[1]许梦佳,李鸿伟.电梯安全钳动作受力分析及失效探究[J].设备管理与维修,2022(06):65-67.DOI:10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2022.03D.33.

[2]张鹏飞.电梯安全钳动作受力分析及失效探究[J].设备管理与维修,2021(22):119-120.DOI:10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2021.11D.65.

[3]马小云.电梯安全钳动作受力分析及失效探究[J].设备管理与维修,2021(16):63-64.DOI:10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2021.08D.35.

［4］吴剑平，薛伟，沈晨鑫.电梯安全钳未能可靠制停轿厢的工地处理实例探讨［J］.中国电梯，2018，29（17）：38-40.