電梯安全鉗動作原理及誤動作剖析

    摘要：電梯的限速器安全鉗聯動組織是電梯安全體系中重要的維護裝置之一，它能夠在電梯超速或掉落的狀況下起到維護乘客及設備安全的效果。但在實際使用中，卻存在電梯安全鉗誤動作的現象，影響電梯正常運轉，一起或許會給電梯形成損壞和對乘坐人員形成損傷。本文經過介紹電梯安全鉗的動作原理和受力狀況，剖析了安全鉗誤動作的幾種方式及其原因，給出了防備安全鉗誤動作的一些有效辦法，這對保證電梯安全運轉具有重要意義。

    關鍵詞：電梯，安全鉗，動作原理，誤動作

    前言：近年來，跟著我國城市化進程的加速，城市中的高層建筑越來越多，而電梯作為高層建筑中載人的筆直交通工具，它與人們生活的聯系也越來越密切，因而電梯運轉的安全問題也受到了人們的遍及關注。電梯限速器安全鉗聯動組織作為電梯的重要安全維護裝置之一，其效果是在電梯超速、運轉失控或懸掛裝置斷裂時，迅速將電梯轎廂制停在導軌上，并堅持中止狀態，然后避免發生人員傷亡及設備損壞事端。然而在實際使用中，卻存在一些電梯轎廂未超速的的狀況下而安全鉗動作的現象，這便是安全鉗誤動作。這種非正常的安全鉗誤動作會給電梯的正常運轉形成困難，嚴峻時會給電梯形成損壞和對乘坐人員形成損傷，因而有必要對安全鉗的動作原理及誤動作原因進行剖析，并采取合理的相關防備辦法，避免安全鉗誤動作現象的發生。

    1電梯限速器安全鉗聯動組織原理

    圖1限速器-安全鉗體系示意圖

    安全鉗與限速器經過聯合動作起效果，其聯動原理如圖l所示。限速器反映了電梯轎廂或對重的實際運轉速度，當電梯的運轉速度到達或超過設定的極限值（即限速器動作速度，一般為額外速度的115％以上）時，限速器制動而中止滾動，切斷控制電路，并借助繩輪中的摩擦力或夾繩組織提拉起安裝在轎廂梁上的連桿組織，迫使安全鉗動作，使轎廂強行制停在導軌上。

    2安全鉗的種類與結構

    電梯安全鉗依據其工作原理可分為二種類型：瞬時型(結構如圖2、圖3所示)、漸進型(結構如圖4、圖5所示)。

    1.楔塊2.鉗體1.滾子2.鉗體

    圖2楔塊型瞬時式安全鉗結構圖3滾子型瞬時式安全鉗結構

    （1）瞬時型安全鉗結構制動元件是剛性的,其制動力是使用自鎖夾緊原理,依據夾緊元件不同常見的有楔型、滾子型這二種,一旦夾緊元件與導軌觸摸,就不需任何外力而依托自鎖夾緊效果夾緊導軌,制動力很大,能使轎廂當即中止,轎廂制停過程中轎廂的動能和勢能主要由安全鉗的鉗體變形和揉捏導軌所消耗。其中楔型式安全鉗80%的能量由安全鉗的鉗體變形吸收,滾子型安全鉗近80%的能量由揉捏導軌吸收。因為制停時發生較大的減速度,依據《電梯制造與安裝安全規范》[1]中規定,瞬時型安全鉗只能用于時速小于0.63m/s以下的電梯。

    （2）漸進型安全鉗制動元件是經過某些部件效果能夠使制動力受控而不至于發生的減速度過大,現在最常用的漸進型安全鉗是恒制動力型安全鉗,常見的有楔塊型(結構如圖4)、滾子型(結構如圖5)這二種，其原理與瞬時安全鉗不同之處在于夾緊元件的支承點不同瞬時安全鉗的夾緊元件支承在鋼性元件上的，而漸進型安全鉗的夾緊元件支承在彈性元件上的，其夾緊力是在制動元件鎖身后，由彈性元件的彈力決定的，其彈性元件的壓緊力是恒定,由此發生的摩擦力也是恒定的，因而其制停減速度是不變的。若安全鉗動作時，然后也能較好的維護人身與電梯設備的安全。漸進型安全鉗可用在所有電梯中。

    1.楔塊2.鉗體3.調整繃簧1.滾子2.鉗體3.調整繃簧

    圖4楔塊型漸進式安全鉗結構圖5滾子型漸進式安全鉗結構

    3安全鉗動作的條件剖析（以楔塊型安全鉗為例）

    3.1安全鉗楔塊受力剖析

    當向下運轉的轎廂被安全鉗楔塊卡住并中止在軌道上時，楔塊的受力如圖6所示，這時楔塊共受7個力的效果：轎廂對楔塊的正壓力，轎廂對楔塊的摩擦力，導軌對楔塊的正壓力，導軌對楔塊的摩擦力，限速器繩的拉力，以及拉杠上的繃簧對楔塊的效果力和楔塊的重力，由此在筆直方向可得平衡方程式：

    （1）

    取合力，則上式可變為：

    （2）

    3.2限速器動作的狀況下，鉗塊的受力分為兩個階段：

    （1）鉗塊尚未與導軌觸摸時，轎廂對鉗塊的正壓力，轎廂對鉗塊的摩擦力，導軌對鉗塊的摩擦力，則鉗塊只受拉杠繃簧對其效果力和限速器繩的拉力（重力忽略不計），所以鉗塊被提起的條件是：；

    （2）當鉗塊與導軌觸摸時，鉗塊受拉杠繃簧對其效果力與合力（重力忽略不計）,則鉗塊被提起的條件是；