对TSG T7001—2023中电梯缓冲器试验判定方法合理性争议的评析

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摘要电梯缓冲器是电梯在极限状态下(如蹾底和冲顶)对轿厢内的乘客人身安全及货物财产安全进行保护的最后一道屏障,是电梯主要的安全部件之一[1-2]。

作者:周璇(北京市昌平区特种设备检测所) | 《中国电梯》2025年第8期

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电梯缓冲器是电梯在极限状态下(如蹾底和冲顶)对轿厢内的乘客人身安全及货物财产安全进行保护的最后一道屏障,是电梯主要的安全部件之一[1-2]。电梯缓冲器分为蓄能型缓冲器和耗能型缓冲器两种,其中蓄能型缓冲器又分为线性蓄能型缓冲器和非线性蓄能型缓冲器。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11143.html

TSG T7001—2023《电梯监督检验和定期检验规则》附件A第A1.3.6条规定:曳引驱动电梯需要进行缓冲器试验。试验方法是:在轿厢空载状态下,将电梯以检修速度下行,使轿厢完全压实于缓冲器上,模拟滞留工况,观察缓冲器在钢丝绳打滑且被完全压缩后是否出现影响正常使用的损坏(如明显倾斜、断裂、塑性变形、剥落或破损等)。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11143.html

有些电梯在进行缓冲器试验后,缓冲器出现了损坏。然而业界对该判定方法是否合理存在争议。一方认为缓冲器损坏源于试验工况过于苛刻,缓冲器被压缩时间过长,不应判定缓冲器不合格;另一方认为缓冲器作为已通过型式试验出厂的安全部件,按照TSG T7001—2023给出的方法进行缓冲器试验后不应出现损坏,若出现损坏应判定缓冲器不合格。在本文中,笔者为评析争议,选取具有一定特征参数的电梯,模拟曳引力过大、满载轿厢持续下压缓冲器的极端工况,计算缓冲器试验时的受力,并设置压缩时间;再根据TSG T7007—2022《电梯型式试验规则》对缓冲器的型式试验要求,以及GB/T 7588.1—2020《电梯制造与安装安全规范 第1部分:乘客电梯和载货电梯》对缓冲器的使用性能要求,分析缓冲器的设计承载力、压缩时间。对比二者结果,分析在按照TSG T7001—2023给出的方法进行缓冲器试验时,是否会因为试验工况苛刻、缓冲器被压缩时间过长而导致缓冲器损坏,进而明确若缓冲器在缓冲器试验结束后出现损坏,是否应判定缓冲器不合格。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11143.html

1 TSG T7007—2022和GB/T 7588.1—2020对电梯缓冲器的要求

1.1 TSG T7007—2022对电梯缓冲器的型式试验要求

根据TSG T7007—2022附件N,缓冲器须通过型式试验后方可投产和使用,其型式试验证书也需随其他电梯使用文件一并纳入电梯安全技术档案。不同类型的缓冲器需要进行的型式试验项目不同。对于线性蓄能型缓冲器,应进行压缩试验;对于非线性蓄能型缓冲器应进行温湿老化试验和撞击试验;对于耗能型缓冲器,应进行连续压缩试验、撞击试验。表1列出了不同类型的缓冲器型式试验中压缩试验和撞击试验的要求。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11143.html

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1.2 GB/T 7588.1—2020对电梯缓冲器的使用性能要求

GB/T 7588.1—2020第5.8.2条对缓冲器提出了使用性能要求(见表2)。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11143.html

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2 极端工况下电梯缓冲器试验受力计算及压缩时间设置

下面选取一定特征参数的电梯,模拟极端工况,计算极端工况下缓冲器试验时的受力,并设置压缩时间。选取的电梯特征参数如表3所示。考虑极端工况,设置满载轿厢完全压缩缓冲器到电梯制停的时间t=45 s(电梯运行时间限制器在此时间内动作,使驱动主机失电并保持在失电状态),也就意味着在电梯运行时间限制器使驱动主机失电之前,缓冲器的持续被压缩时间为45 s。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11143.html

当满载轿厢完全压缩缓冲器后,因曳引力过大,钢丝绳不打滑,对重继续提升,满载轿厢持续下压。缓冲器所受的作用力分为两个阶段:满载轿厢持续下压缓冲器的动载压力阶段,缓冲器完全压缩后的静载压力阶段。静载压力阶段除承受满载轿厢向下的压力,还要承受因钢丝绳质量增加所带来的向下的作用力。

轿厢向下的作用力

式中:gn——重力加速度,取值为9.8 m/s2。

45 s内因钢丝绳质量增加所带来的向下的作用力

电梯制停时,缓冲器所受的向下的作用力

3 电梯缓冲器试验判定方法合理性分析

3.1 线性蓄能型缓冲器

线性蓄能型缓冲器设计承载力范围为2.5~4倍(P+Q)gn,其最小设计承载力F线=2.5(P+Q)gn=2.5×(1300+880)×9.8=53410(N)>F。由此可见,已通过型式试验的线性蓄能型缓冲器最小设计承载力也大于其极端工况下缓冲器试验时的受力,不会导致损坏。因此,若线性蓄能型缓冲器在缓冲器试验后出现损坏,应判定缓冲器不合格。

3.2 非线性蓄能型缓冲器

非线性蓄能型缓冲器撞击试验中最大的撞击力速度为115%额定速度,即v0=1.15v额=1.15×1.0=1.15(m/s)。由S非线=v02/(2a)可得,缓冲器压缩期间的减速度a=9.45 m/s2。可承受的最大撞击力F非线=F1+(P+Q)a=(P+Q)gn+(P+Q)a=21364+20601=41965(N)>F。由此可见,已通过型式试验的非线性蓄能型缓冲器可承受的最大撞击力高于极端工况下缓冲器试验时的受力,不会导致损坏。因此,若非线性蓄能型缓冲器在缓冲器试验后出现损坏,应判定缓冲器不合格。

3.3 耗能型缓冲器

耗能型缓冲器的动力学分析过程较复杂。为简化分析,轿厢在撞击缓冲器并与柱塞运动速度相同时的能量损失、液压缓冲器的相对运动部分之间的摩擦力、液压油与缓冲器之间的摩擦力均忽略不计。耗能型缓冲器与非线性蓄能型缓冲器具有同样的工况,耗能型缓冲器撞击试验中最大的撞击力速度为115%额定速度。又根据表1可知,耗能型缓冲器在撞击试验后,还需保持完全压缩状态5 min,压缩时间远远大于极端工况下设置的45 s。因此,已通过型式试验的耗能型缓冲器可承受的最大撞击力高于极端工况下的缓冲器试验受力,不会导致损坏,且能够按要求保持完全压缩状态。因此,若耗能型缓冲器在缓冲器试验后出现损坏,应判定缓冲器不合格。

4 对电梯缓冲器试验的建议

虽然极端工况下3类缓冲器均不应出现损坏,但仍应高度重视电梯曳引力过大对缓冲器试验结果的影响。为安全、有效地开展电梯检验工作,建议进行缓冲器试验时遵循以下步骤:1)观察钢丝绳与曳引轮绳槽的磨损状况,并结合电梯实际运行状态,对电梯曳引力进行初步评估。2)如未见异常,再依次进行空载曳引力试验、上行制动试验及下行制动试验(监督检验适用),以确认电梯曳引力处于正常范围内。3)最后进行缓冲器试验。需特别指出的是,在电梯实际运行中,曳引轮各绳槽节圆直径偏差及各曳引绳间拉力不均,会导致钢丝绳与曳引轮绳槽的接触力发生显著变化,可能增大钢丝绳与曳引轮绳槽之间的滑动量,进而引发曳引故障[3]。因此,在缓冲器试验前应全面评估电梯曳引力,保障电梯检验的有效性和电梯的安全性。

5 结语

缓冲器是电梯主要的安全部件之一,是电梯在极限状态下最后一道保护屏障。通过极端工况下的计算并与TSG T7007—2022、GB/T 7588.1—2020对比分析表明,缓冲器的设计承载力、压缩时间均高于极端工况下的缓冲器试验时受力、压缩时间,不会因为缓冲器试验工况苛刻、缓冲器被压缩时间过长导致缓冲器损坏。若缓冲器在缓冲器试验后出现损坏,应判定缓冲器不合格。

笔者建议:在电梯检验中,严格按照检验规则的要求判定缓冲器是否合格,确保缓冲器的安全性。在电梯日常使用管理、维护保养中,要定期检查缓冲器是否有老化、腐蚀、损坏,确保缓冲器的性能可靠;要定期清洁缓冲器表面,去除油污,确保缓冲器的使用寿命。

[参考文献]

[1] 焦青山,张阔.电梯缓冲器失效模式及预防对策分析[J].造纸装备及材料,2022,51(1):16-18.

[2] 喻彪,刘接胜,邓磊.电梯用聚氨酯缓冲器的主要问题分析[J]. 中国特种设备安全,2014,30(11):18-20.

[3] 伍磊,冯达,周建平,等.一则新装电梯曳引轮磨损案例的成因分析[J]. 中国电梯,2020,31(6):47-49,55.

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  • 本文由 HS_ZC 发表于2025年11月4日 15:55:00
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