電梯安全鉗動(dòng)作機(jī)理和檢驗(yàn)探析

1、電梯安全鉗動(dòng)作機(jī)理和檢驗(yàn)探析摘要：本文通過(guò)對(duì)電梯安全鉗各工況下的受力分 析，指出了影響安全鉗動(dòng)作的一些因素，指導(dǎo)實(shí)際檢驗(yàn)，并 從中獲得分析問(wèn)題，處理問(wèn)題的方法關(guān)鍵詞：安全鉗楔塊摩擦力摩擦系數(shù)中圖分類號(hào)：0313.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：1引言安全鉗是電梯保護(hù)系統(tǒng)中重要安全保護(hù)裝置之一，即使 其他所有電氣、機(jī)械安全裝置失效或曳引鋼絲繩斷繩等原 因，導(dǎo)致電梯發(fā)生超速墜落的情況，安全鉗在限速器的操縱 下使轎廂可靠制停在導(dǎo)軌上，保護(hù)乘客及設(shè)備的安全。因此 安全鉗的檢驗(yàn)，一直是電梯檢驗(yàn)中的重要環(huán)節(jié)。安全鉗發(fā)生 誤動(dòng)作或者不動(dòng)作都會(huì)危害乘客的安全，引起的原因很多， 需要我們?cè)跈z驗(yàn)中多留意細(xì)節(jié)，督促使用單

2、位整改，才能保 證電梯的安全運(yùn)行。2009年南山某小區(qū)剛定期檢驗(yàn)不久就發(fā)生一起困人事 故，經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)其事故的原因，就是定期檢驗(yàn)中做完限速 器-安全鉗聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)后，限速器-安全鉗系統(tǒng)沒(méi)有完全調(diào)整恢 復(fù)到最佳狀態(tài)，由于安全鉗與導(dǎo)軌間的間隙過(guò)小，經(jīng)過(guò)一段 時(shí)間的運(yùn)行，安全鉗遇到異物，發(fā)生了誤動(dòng)作，導(dǎo)致安全鉗 夾持在導(dǎo)軌無(wú)法脫離，引發(fā)了此次困人事故。安全鉗分為瞬時(shí)式安全鉗和漸進(jìn)式安全鉗。瞬時(shí)式安全 鉗具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制動(dòng)迅速的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用與低速電梯， 常用的形式是楔塊式和滾柱式。漸進(jìn)式安全鉗與瞬時(shí)式安全 鉗在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別在于鉗座上有彈性結(jié)構(gòu)，漸進(jìn)式安全 鉗由于其動(dòng)作后產(chǎn)生的制動(dòng)力恒定，制動(dòng)平穩(wěn)，對(duì)

3、轎廂產(chǎn)生 的沖擊較小，多用在高速電梯上。楔塊式安全鉗在日常使用 中較為常見(jiàn)，本文以此為例分析安全鉗各工況下的受力情 況。2楔塊式安全鉗的動(dòng)作原理當(dāng)電梯的速度超過(guò)了限速器的動(dòng)作速度，限速器鋼絲繩 被夾繩裝置制動(dòng)后，楔塊被安全鉗拉桿向上提起。由于楔塊 有一定楔形角，在被提起過(guò)程中，與導(dǎo)軌面間的距離越來(lái)越 小，最終與導(dǎo)軌面接觸，根據(jù)自鎖原理，楔塊與導(dǎo)軌之間的 摩擦力使超速的轎廂夾持在導(dǎo)軌上3安全鉗各工況下受力分析圖一圖二t為限速輪槽與限速繩的摩擦拉力g為楔塊本身重量f1為安全鉗鉗塊作用于楔塊的摩擦力n1為安全鉗鉗塊作用于楔塊的力f2為楔塊與導(dǎo)軌面間的摩擦力n2為導(dǎo)軌工作面作用于楔塊的力u1為安全鉗鉗

4、塊作用于楔塊的摩擦系數(shù)卩2為楔塊與導(dǎo)軌面間的摩擦系數(shù)為楔塊角f3為拉桿上的彈簧對(duì)楔塊的作用力3.1電梯正常運(yùn)行時(shí)，安全鉗無(wú)動(dòng)作。楔塊受力見(jiàn)圖1, 因楔塊和安全鉗鉗塊及導(dǎo)軌均不受力，所以只有在豎直方向 上有：t=g3.2當(dāng)限速器被觸發(fā)后，安全鉗楔塊受力作用過(guò)程可分 為尚未與導(dǎo)軌接觸，剛與導(dǎo)軌接觸，與導(dǎo)軌夾緊直至停止三 個(gè)階段。3. 2.1楔塊尚未與導(dǎo)軌接觸，這時(shí)楔塊只受本身重力g 與拉桿彈簧對(duì)其的作用力f3和限速輪槽與限速繩的摩擦拉力t,當(dāng)t- f3- g>0時(shí)，楔塊被提起；當(dāng)t- f3-g0,由上面分析可知,拉桿上的彈簧力調(diào)得不宜太小,否則,易產(chǎn)生誤動(dòng)作；同時(shí)也不應(yīng)太大，不然安全鉗有可能

5、失效。3. 2.3當(dāng)楔塊被向上提升，楔塊與導(dǎo)軌逐漸夾緊直至停止，楔塊相對(duì)于導(dǎo)軌有往下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以導(dǎo)軌的摩擦力向上，楔塊與鉗塊發(fā)生接觸時(shí)，楔塊相對(duì)于鉗塊有向上的運(yùn) 動(dòng)趨勢(shì)，所以鉗塊對(duì)楔塊的摩擦力向下。此時(shí)的f3與自重g 相對(duì)于n1和n2來(lái)說(shuō)很小，可忽略不計(jì)，見(jiàn)圖三，由此可得: 圖三圖四在水平方向上有：n1 cos - flsin- n2=0 (1)在豎直方向上有:f2- nlsin- fl cos20(2)因?yàn)?fl= u 1n1f2= u 2 n2n2= n1 cos -ul nlsinf2=u2 q二 u2 (n1 cos - u 1 n1 sin)代入(2)中，貝寸 u2 (nicos

6、 -u 1 n1 sin)- n1 s in-u 1 nlcoso整理得三tan (3)由式(3)可知，(一)楔塊的楔角不是隨意可確定的。楔 角的大小必須滿足(3)的要求才能使安全鉗起作用。(二)也 可以看到楔角與u 2- u 1有關(guān)，因?yàn)樾ń强偸谴笥诹愣鹊?，所以?總 是大于ulo (三)摩擦系數(shù)卩2值的降低，會(huì)破壞安全鉗的 自鎖條件，導(dǎo)致安全鉗制動(dòng)距離增大，甚至無(wú)法剎住。3.3當(dāng)安全鉗與導(dǎo)軌之間進(jìn)入異物時(shí)，楔塊在到f1 , nl, n2, f2, g,以及拉桿彈簧對(duì)楔塊的作用力f3,見(jiàn)圖四, 是否會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作取決于各力的大小比較關(guān)系而定。在豎直 方向上：f2- n1 sin- fl cos

7、- f3- g >0,楔塊被異物頂起, 導(dǎo)致誤動(dòng)作；若，f2- n1 sin- fl cos- f3- gw0楔塊保持 靜止。由上面分析可知，f2摩擦力要是過(guò)大的話，容易產(chǎn)生 誤動(dòng)作，電梯運(yùn)行過(guò)程中影響f2環(huán)境因素很多，需要我們 在檢驗(yàn)和日常檢查中排除。拉桿上的彈簧力也調(diào)得不宜太 小，不然同樣也容易產(chǎn)生誤動(dòng)作。4檢驗(yàn)安全鉗應(yīng)注意的問(wèn)題及分析上一節(jié)通過(guò)對(duì)安全鉗各工況的受力情況進(jìn)行了分析，指 出了導(dǎo)致安全鉗不動(dòng)作和誤動(dòng)作的各種的因素。下面對(duì)實(shí)際 檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的安全鉗存在的一些問(wèn)題進(jìn)行分析并提出解決 的方法。4. 1檢查安全鉗契塊發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及分析(1) 楔塊與導(dǎo)軌側(cè)工作面的間隙不符合要求，主要表

8、 現(xiàn)為間隙過(guò)大，間隙過(guò)小，各安全鉗契塊間隙不一致。這些 問(wèn)題的主要原因有安裝調(diào)整不到位或者在在電梯使用過(guò)程 中，楔塊與導(dǎo)軌的間隙會(huì)由于震動(dòng)、磨損等原因產(chǎn)生變化， 導(dǎo)致楔塊與導(dǎo)軌側(cè)向間隙發(fā)生變化而不一致。當(dāng)導(dǎo)軌起毛刺 不平整或者因?yàn)殚L(zhǎng)期運(yùn)行使一些雜物、油污混合在一起，堆 積在楔塊與導(dǎo)軌之間，沒(méi)有及時(shí)清除掉，造成了楔塊隨轎廂 一起運(yùn)行時(shí)，與導(dǎo)軌之間產(chǎn)生摩擦力，而摩擦力達(dá)到足夠大。這些原因都會(huì)致使間隙小的一側(cè)楔塊容易動(dòng)作而造成安全 鉗的誤動(dòng)作。楔塊與導(dǎo)軌側(cè)工作面的間隙過(guò)大會(huì)使安全鉗的 動(dòng)作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，制停的距離過(guò)大。發(fā)現(xiàn)應(yīng)要求維護(hù)單位調(diào)整安全鉗楔塊和導(dǎo)軌側(cè)工作面的間隙，使間隙在23mni范圍 內(nèi)；減少

9、各楔塊間的高度差。(2) 楔塊動(dòng)作不靈活。主要原因是楔塊與楔塊座體間 油污、雜物過(guò)多，降低了楔塊動(dòng)作的靈敏度還會(huì)導(dǎo)致安全鉗 動(dòng)作后，楔塊復(fù)位不完全，因?yàn)檫@時(shí)安全鉗與導(dǎo)軌側(cè)工作面 的間隙過(guò)小，在摩擦力的作用下容易引起安全鉗的誤動(dòng)作。 發(fā)現(xiàn)應(yīng)要求維護(hù)單位定期清除安全鉗所有機(jī)構(gòu)零件的雜物 和油污并保持機(jī)構(gòu)零件的潤(rùn)滑。(3) 楔塊及相鄰摩擦表面銹蝕。主要因?yàn)槭侨狈ΡｐB(yǎng), 摩擦表面生銹，會(huì)降低摩擦系數(shù)，使安全鉗無(wú)法滿足自鎖條 件，導(dǎo)致安全鉗無(wú)法剎住轎廂。應(yīng)要求維護(hù)單位加強(qiáng)對(duì)安全 鉗定期的保養(yǎng)，避免銹蝕的發(fā)生。4. 2檢查安全鉗拉桿組件發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及分析安全鉗的連桿拉臂傳動(dòng)部分缺少潤(rùn)滑、銹蝕致使拉桿動(dòng) 作不

10、靈活，限速器動(dòng)作后，杠桿系統(tǒng)響應(yīng)慢或者未完全提起, 致使安全鉗動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)或?qū)е掳踩Q楔塊磨著導(dǎo)軌運(yùn)行，如 果遇到導(dǎo)軌接口等凸起的地方時(shí)會(huì)使安全鉗再次動(dòng)作，發(fā)現(xiàn) 應(yīng)要求維護(hù)單位定期清理拉桿轉(zhuǎn)動(dòng)部分，并定期潤(rùn)滑。安全鉗拉桿組件失靈，或者安裝不到位，導(dǎo)致提拉桿較 接部分被卡住，使安全鉗一邊動(dòng)作，另外一邊安全鉗無(wú)法動(dòng) 作，導(dǎo)致安全鉗制停轎廂后，轎廂明顯歪斜。發(fā)現(xiàn)應(yīng)要求維 護(hù)單位及時(shí)調(diào)整。4. 3檢查安全鉗相關(guān)聯(lián)部件發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及分析(1) 導(dǎo)軌接頭處不平，楔塊在摩擦力增大的作用下容 易引起安全鉗的誤動(dòng)作。發(fā)現(xiàn)應(yīng)要求維護(hù)單位調(diào)校導(dǎo)軌接 頭。(2) 導(dǎo)靴襯板過(guò)度磨損，位于楔塊下的導(dǎo)靴襯套的磨 損，減低了轎箱導(dǎo)靴的側(cè)向定位性，而使安全鉗楔塊與導(dǎo)軌 側(cè)向間隙增大或減小，間隙增大容易引起安全鉗響應(yīng)時(shí)間過(guò) 長(zhǎng)，制停的距離過(guò)大；間隙減小容易在摩擦力的作用下引起 安全鉗的誤動(dòng)作。若發(fā)現(xiàn)導(dǎo)靴襯套過(guò)度磨損應(yīng)要求維護(hù)單位 更換。(3) 轎廂過(guò)度偏載，導(dǎo)致轎廂不平，使安全鉗