电梯安全性受曳引能力过大影响探讨

摘要:采取有效措施治理曳引能力过大的问题有利于提高电梯的安全性。结合实际案例,分析了因后期保养不利,进而因电梯曳引能力变化而引发电梯安全运行问题。根据实际情况,说明了曳引能力过大产生的原因和可能会造成的危害,并给出了相应的解决方法和保障电梯安全性的建议。


随着我国经济的不断增长和建筑技术的成熟,电梯在建筑中的应用越来越广泛,曳引式驱动电梯在现代社会十分常见。但因没有严谨地对电梯进行维修保养,导致电梯的安全I生下降,对人们的生命财产安全造成了威胁。因此,如何解决电梯的安全问题成为了工作人员需要解决的问题。下面就此进行讨论和分析。


1、实际案例

2013—01—12的电梯定期检验中发现,某电梯制造公司生产的型号为KONEMiniSpace的电梯存在以下问题:重压在缓冲器上、曳引机按电梯上行方向旋转时,曳引绳与曳引轮不打滑,空载轿厢被提升;曳引绳与曳引轮不打滑,对重被提起,当曳引机停止后,轿厢(对重)呈自由落体状态下坠。


2、分析探讨


2.1曳引能力分析


曳引式电梯具有安全、可靠、提升高度大等特点,被广泛应用于各种电梯中。曳引式电梯的安全运行必须满足欧拉公式:

T1/T2=efa(1)


式(1)中:T1为较大侧的拉力;T2为较小侧的拉力;e为自然对数的底;α为曳引绳在曳引轮上的包角;f为曳引绳在曳引轮槽中的当量摩擦系数。由此可见,efa值限制了T1/T2的比值。值大则表明T1/T2的比值大或(T1一T2)允许值大,即电梯的曳引能力大。一部电梯在正常工作运行中,应有足够的曳引能力(不打滑),但当对重(或轿厢)滞留时,又要求曳引机打滑,轿厢(对重)不能被提升。因此,正常工作时必须满足:


T1/T2<efa。


(2)当对重(或轿厢)压缩缓冲器或滞留时,由于T2只是曳引绳的重量,所以,T1/T2的比值会增大,又必须满足T1/T2≥efa,即曳引绳打滑、轿厢(对重)不能被提升。


体现1部电梯曳引能力的efa值主要由曳引包角α、曳引绳槽形状、曳引绳和绳槽的材质、曳引绳与绳槽的结合、润滑等情况决定。对于曳引包角α和曳引绳槽的形状,在设计制造时就已确定,一般不发生变化,但曳引绳的材质、绳与绳槽结合、润滑情况会因电梯工作状态的不同而变化。比如,正常工况下,材质为碳素钢的曳引绳与材质为球墨铸铁的曳引轮在轻微润滑时的摩擦系数υ值为0.01—0.1当曳引绳维护保养不慎,表面发生锈蚀时,材质由碳素钢变成Fe2O3,其摩擦系数υ值会增大数倍(相关资料表明,当钢丝绳表面附着大量Fe2O3化合物时,与球墨铸铁的摩擦系数υ值可达到O.35—0.6)。而当量摩擦系数f={4υ[1-sin(β/2)]}/π-β-sinβ时,与摩擦系数成正比,值增大时,相应的厂值会增大,自然对数efa值也会增大。




2.2原因分析


KONEMiniSpace电梯采用MX10型曳引机,曳引轮径为400mm,材质为QT60-2球墨铸铁,曳引包角α=180。,绳槽为V型带切口fl=β105。,使用电梯公司配置的NAT8X19S+FC一1570一Φ8无油干性钢丝绳。该曳引绳与材质为QT60—2球墨铸铁曳引轮相匹配,具有良好的曳引性能,可满足欧拉公式T1/T2=efa和曳引能力的要求。

图1锈蚀后的曳引绳表面

图1锈蚀后的曳引绳表面


但由于曳引机工作时绳与轮之间存在相对运动和相对摩擦,且干性曳引绳缺少润滑油,在没有润滑和油模保护的情况下,表面容易发热和磨损。受发热和磨损影响的曳引绳在井道中潮湿空气的作用下锈蚀生成Fe2O3(如图1所示),导致曳引绳表面变粗糙,其与曳引轮的摩擦变成干摩擦,摩擦系数值增大(0.35~0.6),随之摩擦系数厂也增大。当一部电梯在其他条件不变时,如果f增大,则自然对数值也会相应增大。在此情况下,对该电梯(载重量800kg、13层、井道高度42m、无补偿链)的3种滞留工况进行计算和分析。



当对重压缓冲器时,其T2≈122kg、T1≈815kg,T1/T2=6.7<efa=21.2,取μ=0.4,则f=0.97;当轿厢压缓冲器时,T2≈122kg、T1≈1175kg,则T1/T2=9.6<efa=21.2;当轿厢滞留于中部(安全钳动作)时,T1≈73kg,T2≈1248kg,T1/T2=17.1<efa=21.2.


由上述分析可知,无论是对重(轿厢)压缓冲器,还是轿厢滞留工况,该电梯均会出现T1/T2<efa,进而造成曳引绳与曳引轮不打滑、轿厢(或对重)被提起。


鉴于干性曳引绳缺少润滑、表面易锈蚀,需要定期对其进行清洗和保养,清除表面锈蚀物。然而,根据勘查和调查结果,投入使用2~3年电梯的曳引绳并没有进行清洗和保养,且该电梯的《电梯维护手册》对曳引绳的维护和保养也无任何说明。如果按照常规方式进行维护,则会引发上述安全问题和埋下安全隐患


2.3电梯安全运行的影响因素


当对重(或轿厢)压缓冲器或轿厢滞留时,如果曳引绳曳引轮不打滑,可引发以下问题:①如果轿厢在运行中滞留,则曳引机会将对重提起,造成冲顶、撞击楼板事故,同时,还可造成轿厢侧曳引绳松懈、脱槽。当曳引机失电后,对重在白重的作用下呈自由落体状态下坠,轿厢被拉起引发轿厢向上跃跳冲顶,进而造成乘客受伤。②如果对重在运行中滞留,则轿厢会被提起,进而造成曳引绳松懈、脱槽,曳引机失电后轿厢成自由落体状态下坠,引发安全钳动作,最终导致乘客受伤。③对于无机房电梯,可能造成对重(或轿厢)脱轨或撞击曳引机事故。


2.4应对措施

应对措施分为以下2方面:①我国幅员辽阔、地理气候千差万别,一种型号的电梯在某一个地区使用时,其各项性能可能非常优越,但在另一个地区使用时可能就会出现各种问题,无油干性曳引绳在沿海地区就会出现上述安全问题。因此,对于电梯的设计和配置,制造商应根据各地区的地理气候和环境条件开展相应的安全评估,并按照《电梯技术条件》(GB/T10058—2009)中的规定合理调整。②电梯的运行安全和使用寿命与维保质量密切相关。该类电梯的曳引绳易锈蚀,需要经常清洗和维护保养,电梯制造商在《电梯维护手册》中应附有详细说明;维保单位应加强管理,强化维保人员的工作责任心,按规定保质、保量地做好日常维保工作;使用单位应选择电梯制造商授权的维保单位。


3、结束语

综上所述,对电梯进行合理的设计和配置对电梯安全有重要的意义。相关工作人员对电梯进行维修养护时,要及时发现电梯中存在的安全问题,严谨分析电梯的缺陷情况和危害性,并报至相关的监督管理部门,对电梯进行分析和评估,从而采取有效的解决措施,保证电梯处于良好的运行状态。


关键词:电梯

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