电梯夹绳器的案例分析及检验探讨

阳刚

李式真

（福建省特种设备检验研究院宁德分院，福建宁德 352100）

0 引言

电梯是建筑物中很常见的一种运输工具，与人们的生活、工作息息相关。所以，电梯安全不容忽视，预防电梯发生冲顶事故尤为关键，突显电梯上行超速保护装置的重要地位。

电梯上行保护超速保护装置涉及到速度监控及减速元件，其基本工作原理是：当检测到电梯上行速度失控时，一旦上行速度超出限额，保护装置开始动作，使其速度降低到设计范围，让电梯制停［1］。夹绳器不仅是电梯上行超速保护装置，也是轿厢意外移动制停子系统，一般安装在曳引机架上或是导向轮之下［2］。夹绳器工作原理为：在电梯高速运作时，夹绳器触发动作，将钢丝绳卡住，降低电梯上行速度，直到有效制停电梯。

电梯种类不同，上行超速保护装置的类型也不同，对应着不同的速度监控和触发装置。通常分成限速器-夹绳器、限速器-制绳器［3］。这种夹绳器能够根据钢丝绳夹持方式细分成两类：一类是自楔式夹绳器，只固定制动板的一端，另一端可动，和渐进式安全钳类似，预防在触发保护动作以后导致钢丝绳损伤过大，在动作时，钢丝绳带动其可动制动板持续往下楔紧，持续增强制动力，直到将电梯制停［4］；另一类是直夹式夹绳器，由制动板基于外部能量的驱动直接夹到钢丝绳上，在动作时因为预先设置较大的作用力，所以钢丝绳损伤明显。

另外，如果电梯上行超速，保护装置的上行速度监控元件动作，然后由连接夹绳器的一段钢丝绳将制绳器牵动起来，触发制绳器动作［5］；从而在将预先制动力弹簧瞬时释放之际钳住带绳槽，曳引钢丝绳也在曳引轮绳槽上夹紧，最终制止钢丝绳移动，制停电梯［6］。

本文针对电梯上行超速保护装置的工作原理，探讨夹绳器的主要类型，着重提出静态检测、动态检测和综合检验3种方式，对夹绳器的触发有效性和夹绳器的制动可靠性进行综合判定。并结合实际检验案例，例举了电梯上行超速保护装置检验时出现的两个失效案例进行分析。

1 上行超速保护装置夹绳器的检验方式1.1 夹绳器的工作原理

夹绳器结构原理如图1所示，当电梯发生上行超速现象时，双向限速器开关B被触发，使得夹绳器上高灵敏的电磁铁与蓄电池断开，电磁铁线圈失电，电磁铁拉杆回缩，拉动触发拨杆8绕转轴9顺时针转动，锁钩支撑6在锁钩扭簧17的作用下绕锁钩支撑转轴7顺时针转动，使滑动轴锁钩5失去支撑，并在夹紧弹簧16张力的作用下快速绕转轴10逆时针旋转；夹紧弹簧16推动滑动轴4沿滑动轴导槽3快速复位，通过连杆15将后夹板13沿夹板导柱11压向前夹板12，将两夹板之间的曳引钢丝绳牢固可靠地夹持住，实现钢丝绳制动，解除轿厢上行超速的危险。

图1 夹绳器结构

1.2 静态检测

静态检测主要是针对夹绳器的触发可靠性［7］。空载轿厢，检修速度上行，人为拨动速度监控元件的电气动作开关，或拨动限速器闸线摆杆，使夹绳器动作，将钢丝绳夹紧即可。与此同时，测量电磁铁线圈的通过电流、电压，或是测量闸线动作距离，再与说明书对照，核定这些夹绳器触发参数符合设计要求与否［8］。操作方式为：首先，让轿厢处于最底层，并人为将夹绳器挂钩松开，触发其动作，明确夹绳器的两个摩擦片可以将钢丝绳夹紧，接下来复位夹绳器，重复1～2次，确认动作可靠、灵活［9］；然后，对夹绳器进行人为触发，明确其动作正常以后将抱闸松开，核定钢丝绳和夹绳器滑移与否，若没有滑移就进行下一个步骤，否则中止检测。

1.3 动态检测

动态检测主要是为了测定夹绳器制动性能。在检测时先取下夹绳器与限速器上的电气安全保护开关，让空载轿厢基于额定速度上行，人为实现制动元件的减速制动，监测轿厢运行速度［10］。如果测出轿厢的运行速度在对重缓冲器的设计范围内，就利用控制柜安全回路让轿厢停止运行。操作方式为：卸下夹绳器保护罩，让轿厢处于最底层，以正常速度上行时人为让抱闸线圈通电，强制打开；当轿厢上行速度达到额定状态或超出状态，用硬物敲打夹绳器挂钩尾部，进行人为触发，完成制动试验。

1.4 综合检验

让电梯保持检修速度上行状态，人为触发夹绳器动作，仔细观察钢丝绳能不能制停，在曳引轮上是否有打滑的情况。如果钢丝绳夹紧了，也在曳引轮上打滑，就表明夹绳器作用于钢丝绳的摩擦力比对重净拉力要大，可以发挥上行超速保护功能［11］。若夹绳器触发动作以后钢丝绳打滑了，此时不能简单地判定夹绳器与要求不符，因为抗衡摩擦力的不只是对重净拉力，也有曳引力［12］。所以需要基于电梯静止状态触发夹绳器动作，再松闸，确认轿厢溜车与否，最终结合有关资料综合判定。

2 两则夹绳器故障案例分析2.1 夹绳器无法触发

2.1.1 设备存在的主要缺陷

检验人员在现场对上行超速保护项目进行检验时，发现现场的RB10-150夹绳器是由限速器电气的开关触发，检验人员手动触发限速器电气开关B后，夹绳器未动作，现场如图2所示。近年来发生因制动器失效而冲顶的事故屡见不鲜，当电梯发生上行超速时，夹绳器无法动作，对于这种蜗轮蜗杆的电梯将无法保障乘梯人员安全，存在较大安全隐患。

图2 夹绳器未动作

2.1.2 原因分析

根据夹绳器工作原理分析，引起现场的夹绳器无法动作有以下几种原因：

（1）限速器上夹绳器触发开关B失效；

（2）夹绳器上高灵敏的电磁铁损坏，在电磁铁线圈失电后，电磁铁拉杆无法回缩；

（3）夹绳器各机械拨杆、转轴、锁钩生锈卡死，无法被动作；

（4）夹紧弹簧失效，无法释放弹力。

结合现场对夹绳器细致检查，发现夹绳器复位螺杆上配备的夹紧弹簧行程限位螺母位置异常，现场如图3所示，夹紧弹簧行程限位螺母处于最低点，使得夹紧弹簧无法释放弹力，夹绳器无法动作，不符合上述原因，正常夹紧弹簧行程限位螺母位置如图4所示。

图3 螺母位置异常

图4 螺母位置正常

2.1.3 处理建议

立即停梯整改，将夹绳器按照复位要求进行复位，根据试验方法检查夹绳器动作情况，确认无误后方可投入使用。检验人员检测时要根据现场进行判断夹绳器是否存在无法动作情况，并进行验证，特别是拉绳式触发夹绳器的，经常因为触发钢丝绳太松，夹绳器无法动作，避免错检、漏检。

2.2 夹绳器无法有效制动

2.2.1 设备存在的主要缺陷

在进行轿厢上行超速保护装置试验时，夹绳器机械动作，松开制动器，轿厢加速上行，夹绳器无法有效制动。

2.2.2 原因分析

在进行轿厢上行超速保护装置试验时，将空载轿厢停于行程下部，轿厢以检修速度上行，人为动作夹绳器电气安全开关，电梯立即停止运行，短接该电气安全开关，人为让夹绳器机械动作，操纵检修上行按纽。轿厢能继续上行，停止检修运行。断开主电源开关，松开制动器闸瓦，轿厢加速上行，则说明夹绳器未能夹住曳引钢丝绳。通过仔细观察发现两块夹板闸衬凹槽磨损严重，怀疑闸衬的磨损，导致闸衬与钢丝绳的摩擦力变小，夹绳器失效。进一步，也要考虑钢丝绳与闸衬摩擦的原因：（1）夹绳器与钢丝绳的相对位置，导致两者发生摩擦；（2）钢丝绳抖动较大，与闸衬摩擦。

通过观察发现，在轿厢整个运行过程中，钢丝绳抖动不大，那么可判断闸衬与钢丝绳的磨损是夹绳器与钢丝绳的相对位置导致的。

2.2.3 处理建议

更换夹板闸衬，注意凹槽与钢丝绳要对齐。确保闸衬与钢丝绳不摩擦。电梯定期检验时，维护保养单位按照制造单位规定的方法进行试验，检验人员应认真观察和确认。

通过以上两则案例的分析，在对电梯上行超速保护装置夹绳器进行检验检测时应对夹绳器的触发有效性和夹绳器的制动可靠性进行重点检测，模拟电梯超速上行进行试验，除了确认夹绳器的是否能有效触发和有效制动外，还应现场观察是否存在使触发装置失效的风险问题存在，如触发装置锈蚀、卡涩，触发间距过于极限，钢丝绳与闸衬的位置是否会发生摩擦，衬板磨损程度等可能引起夹绳器故障的问题。维护保养人员也应提高责任意识及安全意识，在对夹绳器进行保养后，应对夹绳器进行全面检查，保证其保护功能灵活可靠。

3 结束语

从电梯的机械结构上来看，在钢丝绳曳引电梯依靠主机上钢丝绳和曳引轮轮槽的摩擦力来传动，轮槽磨损严重会引起打滑，出现超速；齿轮与蜗轮啮合失效，也会引起超速。此外，当制动失效对重侧重量大于轿厢的情况下，也会造成上行超速。而电梯上行超速保护装置是电梯安全上行的保障，可有效防止电梯上行超速而发生冲顶等上行失控事故。本文针对夹绳器类型的上行保护装置，根据其工作原理，探讨夹绳器类型上行超速保护装置的检验要点，提出静态检测、动态检测和综合检验3种方式分别检测夹绳器的触发有效性、制动可靠性以及夹绳器制动力与曳引力的关系。并结合实际检验案例，分析了两起夹绳器故障，一起是由于夹绳器的夹紧弹簧行程限位螺母位置异常，导致夹紧弹簧无法释放弹力，夹绳器无法动作；另一起是由于夹绳器与钢丝绳的相对位置异常，使两块夹板闸衬凹槽磨损严重，导致夹绳器制动性能下降，无法可靠制动。通过对检验案例的故障形式及故障原因进行分析，提出对夹绳器类型的上行超速保护装置的检验时需要对其触发有效性及制动可靠性两方面进行综合判定。希望能够为工作人员后期开展相关工作提供一些参考，从业人员在今后要继续深入分析、研究，提高检验检测水平，保护电梯上行安全。