作者:赵正宇、任礼港、李功宁(国家市场监督管理总局重点试验室(高参数电梯智能运维)、江苏省特种设备安全监督检验研究院) | 《中国电梯》2026年第5期
关键词:电梯限速器-安全钳联动系统;联动试验失效;失效原因;应对措施
限速器-安全钳联动系统是电梯的超速保护系统。当轿厢超速达到设定的限速器电气动作速度(一般为1.1~1.5倍额定速度)时,限速器电气安全开关动作,电梯电气安全回路断开,曳引机失电,工作制动器抱闸制动,使轿厢减速制停。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11398.html
若仍未有效控制轿厢速度,轿厢将继续加速。当轿厢达到机械动作速度时,则限速器通过限速器-安全钳同步机构(拉杆、连杆)触发安全钳动作,从而使安全钳楔块夹紧导轨,依靠摩擦力将轿厢制停。可见,限速器-安全钳联动系统是电梯重要的安全保护系统,电梯设计、制造、安装、维保、检验环节必须确保限速器-安全钳联动系统的有效性。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11398.html
在本文中,笔者介绍一则电梯限速器-安全钳联动系统试验失效案例的概况,分析该案例的失效原因,并指出TSG T7001—2023《电梯监督检验和定期检验规则》、TSG T7007—2022《电梯型式试验规则》对限速器-安全钳联动系统的要求存在的不足,最后从设计、安装、检验、维保4个方面提出限速器-安全钳联动系统试验失效问题的应对措施,为电梯从业人员提供参考。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11398.html
1 限速器-安全钳联动系统试验失效案例的概况及原因分析
检验人员对某小区的一台额定速度为2.0 m/s、额定载重量为1 050 kg的乘客电梯进行检验。首先,依据TSG T7001—2023附件A第A1.1.5条要求,按照电梯的实际配置对限速器和安全钳的技术资料与铭牌信息进行一致性核查。随后,依据TSG T7001—2023附件A第A1.3.4条要求,检查限速器各调节部位是否封记完好,运转时无碰擦、无卡阻、转动不灵活等现象,测试限速器动作速度是否符合要求。经核查和测试,该乘客电梯的限速器和安全钳均符合要求。然后,进行了限速器-安全钳联动系统试验。试验发现,限速器-安全钳联动系统并未可靠制停轿厢,即限速器-安全钳联动系统试验失效。于是,检验人员对失效原因进行了分析。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11398.html
根据TSG T7001—2023,现场检验并不需要对限速器绳的提拉力进行测试。但是TSG T7007—2022附件L第 L6.3条规定:限速器动作时,限速器绳的提拉力不得小于300 N,且在申请单位的提拉力设计范围内。该电梯限速器绳的提拉力设计值为不小于500 N。在现场将限速器保持在持续动作状态(见图1),用测力计对限速器绳的提拉力进行检测,实测限速器绳的提拉力为836 N。测试结果表明:该乘客电梯的限速器绳的提拉力符合TSG T7007—2022及限速器绳的提拉力设计要求,能够有效提起拉杆。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11398.html
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然后,在轿顶将电梯置于检修运行状态,检查导轨制动痕迹。发现轿厢侧双导轨中仅有1根导轨出现明显制动痕迹(见图2)。因前期已确认该乘客电梯限速器的运转状态且限速器绳的提拉力符合要求,再根据限速器-安全钳联动系统试验的原理着重检查限速器-安全钳同步机构。限速器-安全钳同步机构动作后,轿厢侧导轨可见制动痕迹,限速器-安全钳同步机构轿厢侧限位螺栓正常动作,对应的安全钳楔块能够被正常提起[见图3a)];限速器-安全钳同步机构另一侧限位螺栓无动作,对应的安全钳楔块不能够被正常提起[见图3b)]。进一步检查发现,限速器-安全钳同步机构存在装配偏差,导致一侧安全钳与限速器-安全钳同步机构间形成装配间隙,造成限速器-安全钳同步机构动作后仅一侧安全钳能够制动。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11398.html
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经过上述排查可知,限速器-安全钳同步机构动作不一致是该乘客电梯限速器-安全钳联动系统试验失效的直接原因。经与电梯使用单位和维保单位沟通得知,维保人员按照TSG T5002—2017《电梯维护保养规则》附件A表A-4“年度维护保养项目(内容)和要求”对电梯限速器-安全钳联动系统进行试验后,未对限速器-安全钳同步机构进行确认,电梯使用单位也未对电梯维保工作进行监督、确认,这是该乘客电梯限速器-安全钳联动系统试验失效的间接原因。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11398.html
2 TSG T7001—2023、TSG T7007—2022对限速器-安全钳联动系统的要求存在的不足
基于限速器-安全钳联动系统试验失效案例的原因分析,可以发现TSG T7001—2023、TSG T7007—2022对限速器-安全钳联动系统的要求存在一些不足。TSG T7001—2023附件A第A1.3.4条仅针对限速器各调节部位封记、运转状态、动作速度提出明确要求,并未对涉及限速器-安全钳联动系统试验的限速器-安全钳同步机构、安全钳等整套系统提出明确要求。例如,未对限速器绳的提拉力、限速器-安全钳同步机构的结构强度和动作一致性给出量化指标。这导致限速器-安全钳联动系统的现场安装、调试缺乏全面的自检基准。TSG T7007—2022对限速器的相关性能作出了比较全面的规定。除附件L第L6.3条规定之外,第L6.13条规定:对于机械式限速器,为确保在达到危险速度之前限速器动作,触发渐进式安全钳的限速器动作点之间对应于限速器绳移动的最大距离应当不大于250 mm,触发瞬时式安全钳的限速器动作点之间对应于限速器绳移动的最大距离应当不大于100 mm。但是TSG T7007—2022也存在一些不足:仅聚焦限速器单个部件的性能考核,并未针对限速器-安全钳联动系统试验涉及的限速器-安全钳同步机构的结构强度和动作一致性、装配间隙、传动效率等参数给出量化指标与考核要求,且未设置限速器-安全钳同步机构动作一致性验证项目。也就是说,TSG T7007—2022针对限速器-安全钳联动系统的型式试验项目存在缺失,致使产品定型阶段无法有效管控双侧安全钳的同步性,难以从源头保障限速器-安全钳联动系统的有效性。
3 限速器-安全钳联动系统试验失效问题的应对措施
结合该限速器-安全钳联动系统试验失效案例,笔者提出限速器-安全钳联动系统试验失效问题的应对措施。
1)在设计方面,存在以下问题:①分段连杆在加工过程中不可避免地存在加工偏差,其长度和接触面平整度都可能有微小差异,装配后会自然形成装配间隙。②在人工装配分段连杆的过程中,难以做到使限位螺栓紧固力完全一致,易出现单边压紧、贴合不均的情况,进一步放大了装配间隙。③在电梯长期运行过程中,轿厢振动、制动冲击载荷会持续作用于限速器-安全钳同步机构,致使限速器-安全钳同步机构的限位螺栓发生松动或连接件接触面磨损,造成装配间隙不断增大。④限速器-安全钳同步机构存在固有转动间隙,多段间隙相互叠加,会直接导致左右两侧安全钳楔块的提拉行程不一致,从而引发限速器-安全钳同步机构的动作一致性偏差。因此建议:①尽量减少分段组装造成的装配间隙,降低对限速器-安全钳同步机构动作一致性的影响。②对限速器-安全钳同步机构增设装配限位装置,降低安装难度。③加强电梯安装、竣工自检,确保电梯设计、制造、安装技术要求得到有效落实。④在本质安全上,电梯制造单位应加强技术改进,提高限速器-安全钳同步机构的稳定性和精确性,减小限速器-安全钳同步机构的安装难度。
2)在安装方面,限速器-安全钳同步机构安装环节的精度不易保证,这会影响限速器-安全钳联动系统的有效性。因此建议:电梯安装单位在施工过程中,通过过程监控与质量见证等手段,严格管控安装质量,强化限速器-安全钳同步机构动作一致性的检查,确保技术文件与工艺规程得到全面贯彻执行,从而保障限速器-安全钳联动系统的有效性。
3)在检验方面,通过观察的方式完成对限速器-安全钳同步机构的功能性检查并不容易。建议:①在限速器-安全钳联动系统试验前,先对限速器-安全钳提拉机构、限速器-安全钳同步机构进行检查。②在维保中,加强对限速器-安全钳同步机构的功能性检查,避免安全钳楔块不能够被提起,导致无法有效制停轿厢。
4)在维保方面,TSG T5002—2017仅将限速器-安全钳联动系统试验纳入年度维保项目,年度维保项目要求进行的试验限定于在检修运行状态下实施功能性校验,无法通过有效的工具对限速器绳的提拉力进行测试,也无法对限速器-安全钳同步机构的动作一致性进行判断,在电梯发生危险时不能保证安全钳能够有效动作。建议:①针对限速器-安全钳同步机构采用两种优化方式。一种优化方式是,在限速器-安全钳同步机构两侧拉杆上加装高精度位移传感器,实时采集两侧拉杆的提拉行程与位移偏差,量化判定限速器-安全钳同步机构的动作一致性偏差,精准识别卡滞、偏位、提拉不到位等隐性故障,弥补人工检查无法量化限速器-安全钳同步机构的动作一致性偏差的短板。另一种优化方式是,采用一体化铸造连杆替换传统分段式螺栓连接连杆,从而消除螺栓铰接间隙,也减少电梯长期运行过程中轿厢振动、制动冲击载荷造成的连接件松动、变形等问题,提升连杆的整体结构强度和动作一致性。这两种优化方式分别从实时监测、结构强化层面优化了限速器-安全钳同步机构的性能,降低了限速器-安全钳同步机构因动作一致性偏差、装配间隙引发的安全钳制动失效风险。②研发新型实时监测系统,实现对限速器绳的提拉力、限速器-安全钳同步机构的持续监控。③通过物联网系统对数据进行统计,建立限速器-安全钳联动系统退化模型,实现限速器-安全钳联动系统的动态评估与风险预警。
4 结语
限速器-安全钳联动系统试验是电梯检验的重要环节,笔者基于对一则限速器-安全钳联动系统试验失效案例的分析,得出以下结论:
1)限速器-安全钳联动系统试验是判定限速器-安全钳联动系统有效性的综合手段。相较于对单个部件进行检测,限速器-安全钳联动系统试验可模拟真实工况,综合考核限速器-安全钳联动系统中限速器速度的触发精度、限速器绳的提拉力、限速器-安全钳同步机构的动作一致性、安全钳与导轨的适配性能等因素,能够验证限速器-安全钳联动系统的有效性。
2)限速器-安全钳联动系统试验是电梯超速时的保护措施,直接关系到乘客的乘梯安全。电梯从业人员应针对检验现场常见的限速器绳的提拉力不足、拉杆动作不到位、限速器-安全钳同步机构动作不一致等问题开展深入研究,以便形成科学、全面的解决方案。
3)随着物联网技术的日趋成熟,限速器-安全钳联动系统实时监测系统将成为保障限速器-安全钳联动系统有效性的重要手段。建议搭建基于边缘计算的限速器-安全钳联动系统实时监测系统,动态采集相关数据,依托边缘计算设备就地处理监测数据,精准捕捉限速器-安全钳联动系统的异常状态,并及时发出预警,从而提醒维保人员及时维保,真正实现预防性维保。
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