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1 一则电梯安全钳动作不可靠的检验案例分析
1.1设备的状况
本案例中的电梯为新安装的曳引式乘客电梯,集选控制,永磁同步曳引机传动,额定载重量为1000kg, 额定速度为1.50m/s,15层15站15门,安全钳采用渐进式安全钳,使用场所为某居民住宅大楼内。
1.2设备的缺陷
在大楼工地对1=电梯进行125%额定载重量限速 器-安全钳联动试验时发现,轿厢制停距离较长,而且试验后轿厢倾斜度很大,超出标准规定的5%的倾斜度要求。
1.3原因分析
正常情况下,当轿厢失控无法停止,下行速度达到额定速度的115%以上时,限速器动作,安全钳应能将轿厢制停在导轨上。而本案例在进行限速器-安全钳联动试验后,到轿顶检查发现:安全钳横拉杆与另一侧从动杆之间的球铰连接安装成推杆(受压)形式,由于横拉杆为细长杆件,根据材料力学原理,细长杆件在受到压力时,容易挠曲变形。在相同横截面积条件下,细长杆件安装成推杆容易失去稳定性,因而造成这一侧安全钳提拉力不足,动作不可靠,影响在导轨上的夹持力。这样就存在安全钳动作两侧不同步的可能性,使得安全钳一侧夹紧在导轨上,另一侧未完全夹紧,造成制动不可靠.轿厢倾斜。经过与电梯制造单位技术部门的联系,确认系施工单位安装错误,应装成拉杆的结构形式,要求安装人员按制造单位的安装工艺进行整改,经重新试验,符合要求。
安全钳的提拉杆在通常情况下是受拉的,根据材料力学中的球铰细长压杆的临界力计算公式(欧拉公式),临界力尸与杆的抗弯刚度£7成正比,与杆长的平方成反比,推杆总是在抗弯能力最弱的纵向平面内首先弯曲失稳。因而在推压的情况下应有必要对其受压时的稳定性进行校核。而电梯安全钳中横拉杆(受拉)这种形式不会产生此种变形。由于制造单位在设计制造时,考虑到限速器安装在轿厢不同侧时的通用性,轿顶上安全钳横拉杆可根据实际情况进行安装。检验人员在上轿顶进入井道检验时,可提拉一下限速器绳.观察轿顶的横拉杆是安装成受拉的形式还是推压的形式。有疑问时应查看安装工艺或向制造单位询问,否则这种情况严重时会导致安全钳刹不住,造成轿厢坠落。
2 安全钳的作用与原理
限速器-安全钳联动机构是保障电梯安全的重要安全部件,其工作的可靠性尤为重要。安全钳装置是在限速器的操纵下,使电梯轿厢紧急制动在导轨上的一种安全装置。它是电梯保护系统中提供最后的保护装置之一,是电梯结构中重要的安全保护装置,即使其他所有电气、机械安全装置失效导致电梯发生超速坠落的情况下,限速器带动安全钳使轿厢可靠制停从而保护乘客及设备的安全。
安全钳装置的动作是通过限速器动作使夹绳钳夹住限速器绳,随着轿厢向下运行,限速器绳提起安全钳联杆机构,安全钳联杆机构动作;通过提拉机构拉起提拉杆,使楔块在钳座内向上滑动,与导轨接触后产生摩擦作用,带动安全钳制动元件与导轨接触;使两侧安全钳同时夹紧在导轨上,使轿厢制停。一般安全钳安装在轿厢底梁或两侧立柱上,主要由钳座、楔块、提拉杆及安装在轿厢上横梁的提拉机构等组成。同时相应的安全开 关装置动作,使曳引机停止转动。安全钳不动作时,楔块与导轨工作面保持2 ~ 3mm的间隙。安全钳两侧间隙要均匀,动作时才能使轿厢可靠制停在导轨上。
3安全钳的检验方法
安全钳的检验方法通常是在电梯检修状态下,先验证安全钳电气开关有效。然后,再使装载125%额定载 荷(监督检验)或空载轿厢(定期检验)的电梯停留在2 层下一点位置处(停在该处的目的是从安全的角度考虑,如果制动失效,尽可能地避免人身及设备的损失,同时能够方便修复导轨夹痕)。在检修状态下,人为将限速器棘爪卡住棘轮,以便限速器动作时能够使夹绳钳夹住 限速器钢丝绳。在控制柜内将限速器安全开关、轿顶安全钳开关和底坑限速器张紧轮开关短接,在机房以检修速度向下运行,使轿厢可靠制停。
4安全钳常见故障及处理方法
安全钳常见故障及处理方法如下。
(1)安全钳钳□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□内异物。
(2)限速器夹绳钳制动力不足,夹不住限速器钢丝绳。当限速器动作时,限速器钢丝绳在限速器轮槽内打滑,提不动安全钳,造成失效。GB 7588-2003《电梯制造与 安装安全规范》规定:限速器动作时,限速器绳的张紧力不得小于以下两个值的较大者:300N或安全钳装置起作用所需力的2倍。此处的张紧力应理解为:当限速器动作后,限速器通过轮槽的摩擦或卡绳装置给限速器绳的最大制动力,也就是限速器绳不在限速器内打滑的最小张紧力。此力太小,提拉不动安全钳机构;但此力也不能太大,以防超过钢丝绳的抗拉强度将其拉断。处理方法:适当调整限速器绳的张紧力。
(3)由于限速器轮轮槽的磨损,限速器钢丝绳的位置下降,夹绳钳接触不到钢丝绳或制动力不足,造成限速器钢丝绳打滑。处理方法:调整限速器夹绳钳与钢丝绳的位置。
(4)安全钳间隙过大。安全钳提拉机构拉到最大极限位置时,安全钳楔块还不能与导轨工作面接触,造成失效。处理方法:重新调整安全钳间隙,使之符合标准要求,并使两侧间隙均匀。
(5)安全钳提拉机构结构尺寸不正确,提拉杆行程不足,提拉不到位,使楔块接触不到导轨工作面,造成无效动作。处理方法:不同种类的电梯安全钳的提拉机构其结构也不相同,但多数都是曲柄连杆机构,可通过改变连杆机构的结构尺寸来改变提拉杆的有效行程。
(6)对新安装的电梯,限速器安装方向有错误,当电梯向下运行时,限速器夹绳钳不能够夹住限速器钢丝绳; 反之,当电梯向上运行时,夹绳钳反到夹住钢丝绳,造成失效。处理方法:重新调整限速器的安装方向。
(7)限速器钢丝绳位置不在夹绳钳有效宽度范围内,使夹绳钳夹不到限速器钢丝绳.造成失效。处理方法:如果是限速器本身轮槽与夹绳钳相对位置不正确,可调整其相对位置;若是限速器安装位置不正确,造成钢丝绳与夹绳钳的相对位置不正确,可调整限速器位置;若钢丝绳位置不正确,可调整钢丝绳的位置。
5 结语
安全钳制动失效应引起检验机构、制造单位和施工单位的足够重视,因为限速器-安全钳系统是电梯中重要的安全保护系统,它是防超速和断绳的安全保护系统,安全钳的动作可靠在很多情况下避免了事故的发生。为了防止安全钳动作不可靠,制造单位应做好产品部件出厂前的质量检验和控制工作,安装后,电梯施工单位则应检查限速器、安全钳的安装质量;检验机构在检验中应认真细致地检查安全钳的动作可靠性,限速器-安全钳联动试验要严格按照规范进行检验。当出现安全钳制动失效或动作不可靠时,要细心查找,分析原因,及时准确地解决安全钳制动失效或动作不可靠的问题,以保障电梯能够安全可靠运行。
作者:孔伟,福建省特种设备检验研究院
杨乐,廊坊市特种设备监督检验所