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电梯蹲底和冲顶原因的分析及预防措施

2021-11-04

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电梯蹲底和冲顶原因的分析及预防措施

曳引式电梯是由曳引机驱动，依靠曳引轮和制丝绳之间摩擦力带动轿厢沿垂直轨道运行的特种设备。电梯的安全运行始终是电梯发展过程中人们关注的课题，尽管随着电梯技术日益更新，虽然在电梯上已装有电气和机械等多承安全装置确保安全，但是，其安全装置的有效性对电梯的安全运行产生直接影响。

由此本文针对安全保护装置的有效性与产生蹲底和冲顶现象的关系进行分析，从加强电梯检验和维保的角度提出预防的措施，这对于提高电梯检验和维保人员的工作效率，减少电梯蹲底和冲顶发生的可能性小无裨益。

1、电梯蹲底和冲顶的原因

电梯蹲底是指电梯下行全底层端站时，无法有效制停而撞向底坑的现象；电梯的冲顶是指电梯上行全上端站时，无法有效制停而继续冲向井道顶部的现象。产生电梯蹲底和冲顶的原因有几个方面：

1．1制动器失效或制动力不足

制动器在电梯的运行中主要起有效制停作用，根据687588—2003((电梯制造与安装安全规范》要求，当轿厢载有l25％额定载荷上下运行时，制动器府能使轿厢可靠制停，其减速度平均值府小大于9。若制动器失效或制动力小足，则存在电梯溜车的危险。引起制动器失效或制动力小足的主要原因有如下几个：

(1)制动器胩紧弹簧制动松弛、断裂；

(2)制动器电气触点粘连或不断开，致使制动电磁铁无法释放；

(3)制动器闸间隙过大；

(4）制动器闸瓦和制动轮摩擦引起制动器闸瓦和制动轮过热，导致制动能力下降，制动器卡死、制动器臂、轴销断裂等故障导致制动器小能有效闭合。

1．2端站保护开关失效

端站保护设有强迫换速、限位及极限开关等三种保护开关，也称为越程保护开关，用于防止电梯由于控制方而的故障所造成的轿厢超越顶层或底层端站继续运行。若是由于曳引绳打滑、制动器失效或制动力小足造成的轿厢越程，则端站保护开关是无能为力的。

强迫换速开关主要是控制电梯将行全端部前的减速作用；限位开关用于当强迫减速开关未能使电梯减速停止时，限位开关触点切断电梯控制系统中的方向继电器或接触器电路，使其释放，电梯停止运行。但此时仅仅是防止电梯向危险方向运行，电梯仍能向安全方向运行；极限开关是防越程的第三道保护，当限位开关动作后电梯仍不能停止运行，则触动极限开关切断电路使驱动主机和制动器失电，电梯停止运转。

端站保护开关的失效通常表现为以下情形：

(1)强迫换速开关失效，主要是由于装在轿厢上的碰铁装置或换速开关的碰轮相松动以及电气触点粘结不释放所致。

(2)限位开关失效，主要表现为安装在轿厢架上的碰板松动以及触头方向接触器粘连或释放迟缓造成制动器小抱闸或抱闸时间滞后，使得限位开关不能及时动作。

(3)极限开关失效：常常表现为极限开关轮或碰铁松动，致使当小能有效减速和停止的情况下，极限开关小能动作而失效。

若这三道保护均失效，则电梯超速运行情况下，必然导致蹲底或冲顶的后果；若强迫减速开关失效，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，电梯存在发生蹲底或冲顶事故的可能性；若限位开关、极限开关失效，即使强迫换速开关有效，则在制动器失效情况下电梯仍可能发生蹲底或冲顶。

1．3曳引能力不足

曳引式电梯是由曳引机驱动，依靠曳引轮和制丝绳之间摩擦力带动轿厢沿垂直轨道运行，曳引力不足无法保证轿厢正常提升而产生打滑状态。所以易引起蹲底。电梯曳引力不足的主要因素有如下几方面：

(1)曳引轮槽磨损或曳引绳直径减小。由于摩擦力在电梯整个使用期内不是一个常量，随着电梯的运行曳引绳与轮槽的不断磨擦使绳静不断减小，曳引绳逐渐向槽底接近使曳引绳与绳槽切点夹持力(对V型曳引绳槽)也逐渐降低，致使摩擦力不足，导致曳引能力降低。

(2)平衡系数不符合标准的规定。平衡系数是对承侧承量平衡轿厢载荷变化的比例。根据GBl0058要求，异类电梯平衡系数应40％～50％。平衡系数的舣值小仅影响对承的质量和电梯的小平衡载荷，同时也影响曳引轮两侧制丝绳的张力。张力的大小将对曳引制丝绳在绳槽内的比压产生影响，张力越大则比压也越大，则曳引制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，曳引制丝绳在绳槽中将出现打滑，增加了电梯发生蹲底的可能性。

(3)传动和减速机构磨损：传动机构主要指曳引机主轴、轴承、齿轮、蜗杆等机械部件。由于这些运动部件的长年使用，或润滑不足等原因产生过度磨损、老化，导致曳引力严重下降。

1．4限速器和安全钳故障

限速器一安全钳系统是在电梯发生下行超速和断绳时起保护作用的安全装置。限速器是限制电梯超速运行的装置，当电梯超速达到设定的电气动作速度时，它会通过电气开关切断电梯的安全回路，进而切断系统电源。如果电梯由于承力或惯性还继续超速，会触发限速器的机械动作装置，使限速制丝绳停止运动，从而提拉安全钳。安全钳是一种使轿厢或对承停止运行的机械装置，它作用于导轨，依靠楔块与导轨之间的摩擦力使轿厢制停。

(1)限速器不动作：GB7588—2003规定：电梯限速器动作速度应不小于额定速度的115％，若电梯安全回路出现故障或限速器动作速度不符合要求，则限速器不动作。当电梯超速后，控制电路断不开，制动器无法抱闸。

(2)限速器虽然动作，但小能操纵轿厢安全钳动作。其原因是，限速器轮槽磨损，降低绳轮与限速绳的摩擦力，当电梯超速后，虽然限速器电气开关动作，但限速绳的拉力不足不能使安全钳起作用。

(3)轿顶安全钳联动开关失效：目前安全钳开关普遍采用行程开关，极易发生电气触点粘连的情况，使得限速器绳提拉安全钳时，其电气开关失效，电梯超速后，控制电路未断开，制动器未抱闸。

(4)安全钳安装或检修后达不到有效的动作位置。由于安装检修后来进行试验和调整，造成动作不到位，或安全钳曲侧不同步动作。即轿厢一边的安全钳卡住导轨与轿厢另一边的安全钳卡住导轨之间有先后，或者轿厢一侧的安全钳楔块与导轨侧面间隙过大，该侧安全钳未起制停轿厢作用，致使轿厢坠落。

(5)安全钳滑动楔块的表面摩擦系数降低，若安全钳楔块动作后与导轨侧面夹制实际摩擦力小于安全钳动作期间作用于导轨所需要的力；安全钳机械上的污垢，锈蚀未能及时检修、清洗，造成机械卡死，无法动作。这曲种情形都使得安全钳起小到制停轿厢的作用。

1．5电梯超载

根据GB一7588—2003《电梯制造与安装安全规范》，所谓超载是指超过额定载荷的10％，并至少为75 kg，在超载情况下：轿内应有音响和(或)发光信号通知使用人员并且动力驱动自动门应保持在完全打开位置。当电梯较长时间停应或因井道、底坑环境潮混会造成位于轿底的超载保护装置活动触头锈死，当电梯超载时超载装置不动作，从而无法断开安全回路，轿厢不能停层而蹲底。

1．6上行保护装置失效

GB7588—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、限速器一轿厢安全钳、限速器一对承安全钳、永磁同步制动器几种，其中夹绳器、双向限速器一轿厢安全钳、烈向限速器一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一安全钳的失效。

综上所述，当电梯制动器发生故障，伴随以轿厢超载下行，则电梯超速，若限速器安全钳系统在超返时超作用，轿厢仍可以在其返厦超过额定速度的115％后有效制停，然而，如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，亦能使轿厢制停；若端站保护开关失效，则在电梯越程时极易发生蹲底事故。当电梯轻载上行，若制动器发生故障，则引起电梯上行超速，对于未按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，若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，若端站保护开关失效或电梯顶层空间不符合要求，则办存在发生轿厢冲顶的可能性。

通过以上分析，可以看出，只有制动器等电梯的安全部件可靠、有效，才能能避免电梯蹲底和冲顶事故的发生。因此，除了在电梯的日常维护保养和年检时应按相关规定对电梯的异安全部件做好检查和维护保养措施外，还应当对容易引起电梯蹲底和冲顶的部件开展有针对性的检查和维护保养，以达到预防事故发生的目的。

文章来源：福建省南平市特种设备监督检验站、电梯圈

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