电梯安全钳动作受力分析及失效探究

梁洪

摘 要：在社会的发展完善下，高层建筑数量增加，人们对电梯的需求也在无形中提升。电梯安全钳的应用能够更多确保电梯的使用安全。为此，文章结合电梯安全钳原理，对电梯安全钳的受力情况和应用失效问题进行探究。

关键词：电梯安全钳；受力分析；失效探究

中图分类号：TU857 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）24-0055-02

1 电梯安全钳运作原理

电梯的安全钳系统主要由限速器、安全钳、张紧轮及其他部件组成，具体结构如图1所示。电梯安全钳运作原理是在电梯应用的时候，如果出现了电梯意外事故，电梯会迅速下行。当电梯快速下行的时候，速度可能会超过限速器设定的速度，通过甩块（或者类似结构）的离心力作用，限速器在这个时候会因为快速运作卡紧相关的限速器结构（例如棘轮），从而导致电梯限速器停止运作。限速器在摩擦力的影响下向上提拉安全钳钳块动作，而电梯轿厢由于惯性持续下行。在电梯下行的时候，产生相对运动，导致安全钳钳块、导轨、轿厢之间间隙减小并且并紧卡死，从而避免电梯下坠引起安全事故。

2 电梯安全钳受力分析

电梯安全钳在不同状态下的受力情况不同，具体可分为五种，具体如图2所示。图2（a）是电梯在轿厢中被卡住之后停止时候的受力情况，在电梯停止之后钳块会受到6个力的作用。电梯轿厢和钳块之间作用能够产生压力F、反作用力F，电梯导轨和钳块互相作用带来的正压力Q、反作用力Q，P是鉗块的重量，R是拉杆上弹簧对钳块带来的拉力，电梯限速绳带来的摩擦力是T。结合各种受力情况得到电梯安全钳受力分析公式：F·sinθ-Ffcosθ-Q=0F·cosθ+Ffsinθ-T=0。图2（b）是钳块与轿厢及导轨无相互作用时候电梯安全钳的受力情况。Q=0，Q′=0，F=0，F′=0。图2（c）是电梯安全钳和电梯导轨之间产生的作用力。这个时候电梯安全钳的受力计算公式为：N=Q1-F1fsinθ-F1cosθ。R与N的大小关系能够判断出电梯安全钳是否出现了操作失误的问题。图2（d）是电梯限速器产生动作时，安全钳受力作用情况，具体分为两种：一种是安全钳块与导轨发生接触时R、T及合力N三个力作用情况。N=Q-R′sinθ-Fcosθ。在发生力的接触之后，T+N-R-P比0大，在电梯拉杆弹簧力小的时候会出现操作失误的现象，但如果电梯的弹簧力较大则会出现电梯安全钳失效的问题。

3 电梯安全钳的失效研究

第一，电梯超速时由于电梯限速器夹绳钳制动力不足带来的失效问题。结合电梯制造标准规定，电梯的限速器绳的张紧力在限速器动作时不能比安全钳装置起作用所需要力的2倍或者200N小。如果达不到这个标准就很可能出现电梯安全钳的失效。第二，电梯限速器轮槽磨损下限速器钢绳相对位置下降造成的电梯安全钳失效。针对这个问题，需要相关人员及时检查和调整电梯限速器夹绳钳与钢丝绳的位置。第三，电梯限速器钢丝绳位置误差带来的电梯安全钳失效。对于这种问题的解决可以通过以下三种方式：在电梯钢丝绳安装位置不正的时候调整钢丝绳的位置；在电梯限速器安装不合理带来电梯钢绳和夹绳位置不正确时调整电梯限速器；在夹绳钳与限速器本身轮槽位置不正的时候需要调整二者之间的距离。第四，安全钳间隙过大造成的电梯失效。针对这种问题需要相关人员结合相关标准积极调整电梯安全钳的间隙，保证电梯全钳两侧间隙之间的均匀。第五，电梯安全钳本身尺寸的不合理。在电梯安全钳尺寸不合理的情况下，会出现因为楔块接触不到轨道工作面无法制动的现象。针对这个问题需要相关人员结合不同电梯的不同结构采取相应的解决措施。第六，新安装电梯存在的限速器安装方向不正确现象。这种现象的出现会严重影响电梯上下运行，甚至出现电梯失效。针对这个问题的解决策略是对电梯限速器的方向进行重新调整。

4 电梯案例钳故障分析、处理方法

第一，电梯在正常运行使用中，容易产生异物侵入的现象，特别是在用户有装修工程时期，容易造成一些异物，如沙子、小石头等掉入到电梯的井道内，并且进入到电梯安全钳使其楔块堵塞，导致楔块无法夹住导轨出现的电梯轿厢持续下滑的情况时有出现。对此需要通过拆下电梯的安全钳并进行维护、维修，对钳口内异物也要开展清理。

第二，对新安装的电梯，需要确保电梯安全钳摩擦块硬度和导轨的表面硬度相互配合，需要确保两者间摩擦系数符合标准，摩擦块硬度需要比电梯导轨硬度低，保障电梯导轨的使用年限。因此，可在进行现场检验中，需要通过对硬度开展多点式的测量，全方位掌握好轨道、摩擦块的有关硬度。并且还需要注意的是，在电梯安装的最初时期，会出现电梯限速器的方向装反的情况，会造成电梯在向下运行时，电梯的限速器的夹绳钳无法夹紧钢丝的处理，而在电梯上升时则会导致电梯限速器夹绳钳夹住钢丝绳，造成了电梯未能正确运行，这样就需要加大对电梯运行的监测，确保电梯限速器的安装正确。

第三，电梯的限速器安全钳联动实验电气开关失效原因。当电梯处在轿厢空载检验中，通过人为短接电梯限速器、安全钳电气开关，加大电梯安全钳有关研究。在维保中通过电梯向下运行，人为动作限速器，出现了安全钳电气开关未能可靠动作。对此加强在电梯安全钳电气安全开关形状位置的设置检查，通过优化确保安全钳拉杆提拉的位置。

第四，电梯安全钳限速器夹绳制动力不足时，或在使用中，出现限速器轮槽磨损情况，导致限速器的钢绳位置改变导致未能正常接触钢绳出现制动力，这让限速器钢丝绳会因为打滑造成未能可靠提拉安全钳现象。并且还要根据《电梯制造及安装安全规范》具体规定开展限速器绳开展优化、调整。

第五，电梯在运行过程中，如果出现了电梯限速器的钢丝绳位置有所偏差，导致了夹绳钳夹住了限速器的钢绳，造成了电梯的安全钳失效的现象发生，对此还需要采用以下的措施来进行处理：调整钢丝绳位置，摆正好钢丝绳的正确的位置。同时，通过调整限速器位置改变当钢丝绳以及夹绳钳位置。当电梯的夹绳和限速器轮槽位置不匹配时，通过调整两者的位置让其包装正确的位置。

第六，当因为电梯的安全钳本身的间隙过大，导致了电梯安全隐患时造成电梯安全钳的提拉机构到极限位置无法和导轨工作正常的接触，导致了电梯安全钳的失效问题，因此需要根据具体标准确保电梯安全钳间隙的均匀等。

5 结语

综上所述，电梯安全钳系统对保证电梯使用安全发挥了重要的作用。为此，需要相关人员加强对电梯安全钳系统受力分析和失效原因的关注，加强对电梯安全钳系统受力分析和失效原因的深入研究，提高维保质量，从而在真正意义上实现电梯对人们高品质生活的服务。

参考文献

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