电梯机械故障的诊断及优化设计探究

崔哲刚

摘 要：在城市生活中电梯成为运输中重要的工具。通常作为特种设备生产的电梯，在运行中电梯如果发生故障，后果将是无法想象，將直接危及人的生命和财产。人们的生命安全要想得到保障，电梯故障检测必须做好，及时维护检修电梯，安全防护要做到位。本文基于电梯机械故障的诊断及优化设计探究展开论述。

关键词：电梯;机械故障;诊断及优化设计探究

电梯属于高层建筑的主要交通工具，有着比较复杂的使用构造，包括较广泛的控制范围，要是没有正确进行控制，就会造成较大的影响。要想提升电梯运行的安全性和稳定性，就需要正确使用电梯故障检测技术来消除存在的各种故障，如此也能够增强电梯的使用水平。

1 电梯使用的实际情况

电梯的广泛使用，给人们的生活和工作带来了较大的方便，不过也比较容易产生安全隐患，因为电梯故障造成的安全事故数量非常多，因此电梯质量安全得到了人们的高度重视。之所以出现电梯安全事故，主要就是因为：（1）电梯的不合理操作以及管理不够完善，没有满足电梯安全设计的需求;（2）电梯自身的质量问题。设计人员需要充分地分析电梯的使用情况和安装条件，避免因为想要节省成本进而选择不合理的配套设置，从而降低安全隐患的产生概率。

2 电梯运行故障概述

电梯作为人们日常生活中不可缺少的运输设备，必须实现高效率、人性化、安全性能高的要求。电梯的机械故障是生活中常见的一种电梯故障，专业人员与相关人员有责任完成电梯的故障诊断与维修，并逐步优化完善电梯系统。虽然科技一直在进步，机械化让人们的生活水平得到提高，但它是把双刃剑，会产生一定的危害。电梯作为特种设备之一，主要是由机械设备、电气控制系统以及电力拖动等多部分所组成的。电梯在长时间的运行中，由于受到众多因素的影响，往往会导致出现一系列的故障问题，主要包括两个方面。其一是机械故障，例如：轴承出现损伤，钢丝绳出现严重磨损，开关门变形或卡阻，轿厢出现晃动等等。导致出现机械故障的原因有机械部件疲劳，运行磨损以及连接部件松脱变形等等。其二是电气故障，主要包括突然停机，选层按钮失灵，无法自动关闭轿厢门，突然停止运行，开关门速度过快或过慢等等。导致出现电气故障的原因有接触点氧化，线路短路或者断路，绝缘失效，安全装置误动作，电子元器件出现损坏等等。

3 电梯发生机械故障的原因分析

当下电梯运行中机械故障的发生率相对较高，比如电梯内相关零部件脱落、轴承振动、轿门无法正常启闭等，通过进一步调查分析发现，目前电梯的机械故障主要体现在以下几方面：（1）电梯超负荷运行所导致的故障。在电梯使用过程中，超负荷运行情况不可避免，尤其在人口密度较大的区域，比如办公楼、商场、高层住宅区等，电梯基本都长期处于超负荷运行状态，致使电梯限速器产生故障，进而影响电梯的正常使用。（2）电梯使用中因机械磨损而引起的故障。机械零件在使用过程中都会出现磨损，当磨损达到一定程度后，机械零件的性能就会降低，无法保证电梯的安全运行。所以在电梯检测维修工作中，工作人员要做好对相关零部件的检查，评估其磨损程度，如果磨损严重，则需要及时更换，以减少电梯故障风险。同时，工作人员还要做好对机械零部件的保养维护，减缓机械零部件的磨损速度。在进行磨损检查时，尤其需要检查钢丝绳、轴承、轮槽等构件的磨损情况，及时更换磨损严重的零部件。（3）连接件松动导致的故障。电梯因为使用频率较高，需要一直维持运行状态，所以电梯内部的相关连接件会因为电梯上下振动而出现松动的问题，一旦松动情况严重，就会产生机械滑脱等情况，使各连接部件的磨损加剧，增加电梯故障风险。此外，润滑故障和机械疲劳故障也是电梯在运行中常见的机械故障类型。（4）润滑系统失灵故障。电梯如果处于长期运行状态，发热情况就会比较严重，进而导致出现抱轴、零件磨损等问题，使电梯润滑失灵，影响电梯的安全使用。

4 分析电梯故障检测技术

4.1 直接观察法

电梯故障直接检查法指的就是观察电梯的开关设备是否出现损坏，观察电梯电气元件是否出现烧焦变色，导线是否正常连接，螺丝钉是否出现松动现象。同时可以用手触摸元器件是否存在发热现象，聆听电梯故障部位是否存在异常等等，以便于及时准确的定位故障点，为接下来的修复打下良好的基础。

4.2 以系统数学模型为基础的故障检测诊断技术

这项故障诊断技术主要就是掌握构造观察器的输出情况，得到输出值之后，需要仔细地进行比较和研究，确保可以正确掌握各种故障信息。这个措施和电梯控制系统有着紧密的联系，其中电梯系统的各项操作都需要参考这些故障信息，借助现代化的完善措施和控制理论来进行落实。在这个过程中，需要设置一个完善的参数模型，正确地进行预估，掌握是否存在残差的情况。不仅如此，需要参考相关的阈值和准则来进行评价，掌握决策时期存在的残差情况。

4.3 非模型的故障检测诊断技术

（1）以故障树为基础，所谓故障树其实是一种逻辑结构图，在树状防御分层中反映了系统的状态，在特定时间，相关事件、相关设备、子系统故障事件、系统意外事件等，准确的描述，还可以根据需要从整体到细节清楚地显示故障原因。在实际应用故障树诊断技术中，展示方法图形演绎是常见的一种，通过此方法，可以全面而系统的分析电梯系统的故障，在通过分析故障、系统因素、各个部件、故障原因和电梯故障发生的概率以及程度，对电梯故障进行分析，了解发生故障的原因，在定量计算的帮助下，可以相应地检测故障程度，并有效采取措施及时处理故障。（2）以人工神经网络为基础，人工神经网络是一种较为常见的电梯故障检测技术，对于多个故障、突然性、复杂故障以及其他电梯故障，人工神经网络技术人员可以合理地使用，并可以通过处理复杂模式和联想记忆等功能，初步确定电梯故障的位置和原因，与技术人员合作系统检查和检测，准确确定故障情况，并采取相应的技术措施，及时处理故障，确保有效处理电梯故障，避免扩大电梯故障范围。

4.4 万用表测试法

万用表测试法在电梯故障检测中的应用非常广泛，具体来说，主要包括以下几种检测方法：首先是电压测量法，在应用该法的过程当中，需要对电梯电路电压进行测量，并将测量数据和电梯正常运行状态下的电压值进行比较，进而掌握电路工作状态，对元器件设备正常与否进行判断，实现对电路故障的准确判断。在实际的应用过程当中，要重点做好对关键点电压的检测工作，缩小检测范围，提高工作效率，及时的确定故障点。其次是电阻测量法，该法适用于电路短路检测，利用万用表的电阻档，测量电梯电路以及电路自身电阻，然后对比正常电路电阻值，进而判断元器件的好坏，确定故障点。

5 结语

总之，在我国整体科学技术水平不断提升的作用下，电梯已经成为了人们生活中使用率较高的设备，其能够为人们生活和工作提供诸多便利条件。但是在电梯长时间运行的影响下，其会发生一些常见的机械故障问题，需要电梯机械管理人员在日常工作格外重视。因此，电梯故障处理人员要运用多种先进方式处理相关故障问题，全面排除电梯在实际运行中存在安全隐患。

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