浅析曳引式电梯冲顶的原因和检验方法

2019-11-29王天

科技与创新 2019年7期

关键词：轿厢制动器钢丝绳

王天

浅析曳引式电梯冲顶的原因和检验方法

王天

（安徽省特种设备检测院，安徽合肥 230001）

分析了曳引式电梯冲顶的原因，结合实际检验中的具体情况，介绍了预防冲顶的措施，并阐述了相关检验的方法。

曳引式电梯；检验方案；冲顶；减速开关

1 前言

随着我国经济的不断发展，电梯的使用量也在不断加大。电梯的快速增长使得电梯事故也呈现不断增长的态势。据统计，每年电梯事故原因中电梯冲顶是一种重要内容。电梯冲顶是依靠电梯的很多安全部件共同或单独保护的，目前，不同的电梯制造商对于电梯的安全保护装置涉及的种类也很繁多，结构各异，而且每个人对标准技术条款要求和检验方法的理解也不尽相同，给电梯的检验检测和日常维护保养造成了困难，因此，笔者结合具体的工作经验，分析了电梯冲顶的原因并提出了相应的检验方案。

2 电梯冲顶的原因

2.1 电气安全装置失效

为了保证电梯的正常运行，生产者为电梯设计了很多电气安全保护装置，针对电梯的上行包括强迫减速装置、限位开关、极限开关等。

这些电气安全装置如果有效，可以形成预防电梯冲顶的一级、二级和三级保护。如果这三道保护均失效，则电梯超速运行情况下，会导致冲顶；如果强迫减速开关失效，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，电梯存在发生冲顶事故的可能性；如果限位开关、极限开关失效，即使强迫换速开关有效，但在制动器失效情况下电梯仍可能发生冲顶。

2.2 制动器失效

《电梯制造与安装安全规范》（GB 7588—2003）要求，当轿厢载有125%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，如果制动器失效或制动力不足，则存在电梯溜车的危险。造成制动器失效的主要原因有4个：①制动器电气触点发生粘黏现象，回路无法断开，制动器不能抱闸；②制动器压紧弹簧破损，力矩不足，无法压紧闸瓦；③制动器闸间隙过大；④制动器闸瓦和制动轮出现油渍等，降低制动效率。

2.3 限速器——安全钳动作失效

限速器是检验部件，安全钳是执行部件，必须配合紧密才可以达到设计的目的。但是如果限速器电气开关或者机械开关失效，例如电气开关无法断开或者机械卡不死，这种情况就不会使制动器抱闸或者无法提拉对安全钳，达不到制动效果。

2.4 曳引力不足

永磁同步曳引式电梯是靠钢丝绳与绳槽之间的摩擦力动作的，如果曳引力不足，无论电梯安装任何安全保护装置，都不能有效防止电梯轿厢的冲顶事故。造成曳引力不足的原因很多，电梯曳引力不足的主要因素有如下几方面。

2.4.1 曳引轮槽磨损

曳引轮槽磨损会造成钢丝绳受力不均匀，进而造成钢丝绳磨损加快，曳引力是因钢丝绳与曳引轮之间的摩擦力产生的，曳引轮和钢丝绳的磨损会使曳引力产生变化，这个变化在一个动态的过程中使得曳引力出现不平稳状态，因此，摩擦力不足，导致曳引能力降低。

2.4.2 平衡系数取值不规范

平衡系数是曳引式驱动电梯的重要性能指标，利用对重可以部分平衡轿厢及轿内负载的重量，使曳引电机运行的负荷减轻。由于轿厢内负载的大小是经常变化的，而对重在电梯安装调试完毕后已经固定，不能随时改变，为使电梯的运行基本上接近于理想的平衡状态，所以，就要选择一个合适的平衡系数。

GB 7588—2003要求，电梯平衡系数应为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。当最大不平衡载荷大于电梯的最大曳引力时，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。

2.5 其他原因

同时，GB 7588—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—轿厢安全钳、限速器—对承安全钳、永磁同步制动器几种，其中夹绳器、双向限速器—轿厢安全钳、烈向限速器—对承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—安全钳的失效。此外，主接触器触发生粘连不断电、程序出现问题、顶部限位开关失效，制动力矩太小、顶部的减速开关或终点开关信号没有到变频器、错层等也是造成事故的原因。

UCMP（轿厢意外移动保护装置）失效也会引发轿厢的冲顶危险，当然在这个过程中也是制动器失效等原因的综合，轿厢意外移动保护装置是预防电梯轿厢发生意外移动的有力保障，目前新安装的电梯都有这个功能。因此，当电梯制动器发生故障时，伴随以轿厢超载下行，则电梯超速，如果限速器安全钳系统在超返时起作用，轿厢仍可以在其超过额定速度的115%后有效制停，然而，如果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，在轿厢超越底层端站情况下，通过端站保护开关，使主机或制动器失电，也能使轿厢制停；如果端站保护开关失效，则在电梯越程时极易发生蹲底事故。当电梯轻载上行，如果制动器发生故障，则引起电梯上行超速，对于未安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烈向限速器—安全钳系统的电梯，如果此时限速器安全钳系统失效，也将导冲顶事故。当由于控制系统故障，电梯上行接近顶层端站时，如果端站保护开关失效或电梯顶层空间不符合要求，则可能发生轿厢冲顶。

3 预防曳引式电梯冲顶的检查方法

根据冲顶原因，结合笔者具体的检验经验，提出了以下几种检查方法：①对于新装电梯，要仔细计算电梯的顶部空间尺寸，检规提供了2种计算方法，结合实际工作经验笔者认为，根据电梯平层时顶部空间尺寸减去对重缓冲距和对重缓冲器的压缩行程，然后与顶部空间尺寸进行对比，最后保证顶部空间不小于0.5 m×0.6 m×0.8 m，方法更加简便易行。②着重检查电梯制动器的结构，按照检规的相关规定对电梯进行空载曳引试验、上行和下行制动试验，同时还要认真检查同时注意制动弹簧是否存在腐蚀、松弛、破损的情况，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。③定检过程中要注意检查钢丝绳和曳引轮的磨损情况，根据情况对钢丝绳的磨损进行测量，测量方法依据TSG T7001—2009，测量时以相距至少1 m的两点进行，在每点相互垂直方向测量两次，四次测量取平均值。当测量值小于原始尺寸的90%时，要对钢丝绳进行更换。④电梯的限速器安全钳联动试验是重要检验项目之一，在检验过程中，要严格按照GB 7588—2003和检规TSG T7001—2009 的要求，尤其是施工监督检验，如果有紧急电动功能，直接利用紧急电动在机房操纵电梯，如果没有紧急电动则需要短接限速器安全钳回路或者安全回路，模拟限速器机械动作。⑤UCMP（轿厢意外移动保护装置）的检验，根据制造厂家提出的试验方案进行全面查验，以确保该安全部件有效。