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电梯安全钳动作受力分析及失效问题漫谈

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摘 要: 在电梯安全系统中,对电梯失控下坠时起到制停作用的重要装置就是安全钳系统,其重要性不言而喻。经常在电梯运行中由于失控超速下坠或者是安全钳引入异物导致安全钳失效或者出现误动。根据多年电梯检验工作实践经验,主要对安全钳的受力及计算结果进行分析,对安全钳失效或者误动的问题进行讨论,提出解决问题的方法。

关键词: 电梯安全钳;动作;误动;失效

随着电梯普遍的出现于人们的日常生活中,对电梯的安全性要求也越来越高。由于电梯是载人工具,必须要将其安全性放在第一位。主要体现在:首先是对人的保护,同时也要对所载物资、电梯本身以及建筑物进行相关的保护。对电梯的安全性进行考虑,需要从电气控制、可靠性、合理性等方面进行,针对可能存在的安全风险,设置安全装置。安全钳系统作为电梯失控超速下坠的制停装置,在电梯安全保护装置中,作用不容忽视。

1 安全钳误动作

1.1 安全钳工作原理

在电梯下行时,速度超过了限速器的动作速度,这时限速器对机构动作采取卡紧操作,使限速轮停止转动,在限速轮槽摩擦力的作用下,限速绳也停止运行,从而使安全钳钳块停止运动,但是,轿厢仍处于下行状态,所以轿厢相对安全钳而言,是作向下运动的,即钳块被提起来与导轨相贴,使轿厢停住。

1.2 钳块受力分析

如图1所示,为不同情况下钳块的受力情况:

图1 不同情况下的钳块受力情况

1)如果轿厢被钳块卡住并停止时,钳块的受力如图1-a所示,钳块存在6个作用力:F为轿厢对钳块的压力、F'为轿厢对钳块的摩擦力、Q表示导轨给钳块的压力、Q'表示导轨给钳块的摩擦力、P表示钳块自身重力,R拉杆上弹簧对钳块的作用力。此时P与R与Q和F相比非常小,可以忽略不计。即有平衡方程:

,T表示限速绳的摩擦系数。

2)如果安全钳没有动作时,钳块的受力如图1-b所示,因为钳块与导轨、轿厢没有接触,因此

3)如果导轨和安全钳之间存在异物之后,钳块会受到一个合力 , 和拉杆对钳块的作用力

如图1-c所示,所以钳块与导轨之间的摩擦力 ,电梯在正常制停时,钳块与导轨的摩擦力 ,根据弹簧对钳块的作用力R和N大小进行比较绝对是否产生误动。如果NR,异物就会将钳块顶起,出现误动作。

4)如果限速器动作时,钳块的受力分为:第一,钳块没有与导轨接触,钳块受拉杆弹簧的作用力R、自重P、限速绳与限速轮槽的摩擦拉力T共同作用。如果存在T-R-P>0,钳块就会被提起;如果存在T-R-P0,根据上文分析可知,拉杆上的弹簧力不宜过小,如果过小就会出现误动作,也不能过大,如果过大就会导致安全钳失效

2 连接导轨螺栓的预紧力

在电梯导向系统各种,用螺栓将多跟导轨连接起来,如果两根导轨连接处出现位移,就会使安全钳出现误动作。因此可以知道,在螺栓的拉伸方向,存在预紧力。预紧力能够克服导轨连接处的位移。只要对螺栓提供的最大预紧力产生的摩擦力与导轨连接处受到的力进行对比,就可以判断导轨是否出现位移,如果摩擦力大于连接处受力,则不会出现位移,反之,则发生位移。如果导轨连接处出现了位移,就会导致安全钳出现误动作,因此,要保证安全钳不出现误动,就要保证导轨连接处不出线位移,为了克服位移就需要提高最大预紧力。

重型梯的导轨连接螺栓包含三种规格:M12、M14、M16,以M12为例分析:螺栓直径d=12mm,基本三角形高度P=1.52,螺距P=1.75mm。螺纹中径d2=10.863mm,AC为危险剖面,选用

上式中f为摩擦叙述,如果连接面干燥,而f=0.1-0.6,如果连接面存在油污,则f=0.06-0.1,本文取0.1。相同道理,可以求出M14和M16的最大预紧力及摩擦力。

3 安全钳失效检验分析

通常,对安全钳进行检测的时候,一个人在轿顶,一个人在机房,如果是瞬间式安全钳,轿内装有额载,如果是渐进式安全钳,轿内装125%的额定荷载,分别以额定速度和检修速度下行,在机房内,检修人员进行手动限速器动作,此时安全钳会被提起,并稳定夹住导轨,轿厢停止。这种检测方法需要注意以下几点:首先,安全钳上的弹簧力应该小于限速绳与限速轮轮槽的摩擦力;其次,安全钳要可靠的夹紧导轨。此实验也并非完全保证安全钳不出现误动作,因此,在试验结束以后要对导轨与检测钳块的间隙进行检测。如果间隙

4 结束语

根据文章所述,为了对安全钳失效或者是误动作进行防止,应该采取以下几点措施:第一,增加安全钳钳块和导轨的间隙或者提高安全钳拉杆上的弹簧力时,必须对安全钳可靠性试验重新进行测试;第二,降低安全钳钳块和导轨间隙或者降低安全钳弹簧拉力时,要防止误动作的出现;第三,在对重荷载、大轿厢的电梯进行检测时,要采用尽可能小的支架距离,对螺栓材料及规格等因素都要重点考虑。

参考文献:

[1]林永光,电梯安全钳动作原因分析及检验注意点[J].机电技术,2009(1).