电梯用渐进式安全钳及其制动过程

电工技术

1、概述

随着我国社会经济的高速发展，高层建筑在全国各地如雨后春笋般拔地而起，对于电梯的使用也越来越多。在电梯使用中发生的安全问题也逐渐增多。电梯安全问题应当引起更多的关注。

安全钳是电梯的重要安全保护装置，是确保人员及电梯安全的主要部件之一。安全钳 按照大类区分，可划分为瞬时式安全钳和渐进式安全钳两大类。其中使用较为广泛的是渐进式的安全钳。蒂森公司的尚途电梯主要使用的安全钳为LSG03渐进式安全钳及AQ19B渐 进式安全钳两种，安装在轿厢侧（对重侧无安全钳）。下文将主要针对这两种安全钳（以 下简称安全钳）及其制动的过程做简要的介绍。
2、结构

LSG03渐进式安全钳及AQ19B渐进式安全钳，二者结构组成基本相似。其外形结构如图 1所示。根据其安装在轿厢下两侧不同，有左提拉结构的安全钳及右提拉结构的安全钳两 种不同的形式，即面向安全钳正面，提拉杆位置在左侧的是左提拉结构的安全钳，反之则 是右提拉结构的安全钳。   



安全钳的主要部件，包括提拉连接组件、壳体、导向滑板组件、U型板簧、调整螺栓及 活动楔块等，如图2所示。

其中提拉连接组件的上部分与电梯上的对应的提拉机构组件相连接，并通过提拉机构 组件最终连接到限速器钢丝绳上；提拉机构组件的下部与两个活动楔块相连接。两个活动 楔块是活动的，可以沿着导向滑板组件的导向面上下运动，其上下运动是也会带着提拉连 接组件一起动。导向滑板组件两个导向面是倾斜的，与竖直方向有一定角度，两个导向面 是对称结构放置，呈上窄下宽的梯型结构的形式。   


三、制动过程

安全钳在电梯超速时，会由对应的限速器触发其动作，从而达到制停电梯的目的。安全 钳的制作过程主要可以划分为以下几个阶段：

1、正常运行状态时，活动楔块处于最低位置，即落在安全钳壳体底板上。此时活动楔 块与导轨间存在一定的间隙，轿厢带动整个部件一起运行。

2、在电梯向下运行过程中，当电梯超速并达到限速器动作速度时，触发限速器动作， 限速器轮卡死并停止转动。限速器绳与限速器轮之间存在摩擦力的作用，限速器绳也停止运 行，产生提拉力，并通过提拉机构传递到安全钳提拉连接组件。此时活动楔块还未动，还处 于初始位置，活动楔块与导轨之间仍然存在间隙 L。此时安全钳的状态如图 3 所示。   



3、轿厢带着安全钳继续向下运动。由于活动楔块与提拉连接组件连接，其被限速器绳拉着， 而不能与安全钳其他部件一起向下运动。此时活动楔块相对于轿厢（或安全钳壳体）处于一 个被向上提起的过程。随着轿厢向下运动，活动楔块沿着导向滑板组件导向面相对向上运动。 由于滑板导向组件的导向面是上窄下宽的结构，所以在活动楔块向上运动的这个过程中，活 动楔块与导轨间的间隙不断的减小。当活动楔块向上运动距离 H1 后到贴住导轨后，活动楔 块与导轨之间的间隙被消除。此时安全钳的状态如图 4 所示。   



4、轿厢带着安全钳继续向下运动。此时活动楔块已经与导轨接触，所以活动楔块再沿着导向滑板组件导向面继续向上运动时，其只能通过导向滑板组件向 U 型板簧施加向 两侧的力，以撑开 U 型板簧。U 型板簧被撑开后，对活动楔块产生正压力，使活动楔块与 导轨间产生摩擦力。由于摩擦力的作用，而且轿厢还在继续向下运动，活动楔块继续沿 着导向滑板组件导向面向上运动，并将 U 型板簧撑开得越来越大。而 U 型板簧撑开的越 来越大，则其对活动楔块产生的正压力也越来越大，活动楔块与导轨之间的摩擦力也越 来越大。直到活动楔块顶端的调整螺栓顶到安全钳壳体时，活动楔块向上运动距离 H2 到 达最高位置，U 型板簧被撑开最大，正压力及活动楔块与导轨之间的摩擦力也达到最大， 并保持恒定。此时安全钳状态如图 5 所示。   



5、轿厢带着整个安全钳继续向下运动。而此时调整螺栓已经顶在安全钳壳体上部，活动楔块已到达最高位置无法再向上滑动，所以只能随着轿厢整体一起向下。由于活动楔 块与导轨间摩擦力的存在，迫使轿厢开始减速。同时提拉连接组件拉着限速器绳也向下， 使限速器绳在限速器轮上打滑。轿厢在摩擦力的作用不断减速向下运动，直到完全停止住。 Page 6 Page 7 尚 途 专 业 知 识 由于 U 型板簧正压力、活动楔块和导轨间的摩擦力这一对力的自锁作用，楔块将牢牢的夹 住导轨，确保轿厢静止不动。而此时安全钳处于自锁的状态。

6、安全钳制停轿厢并自锁后，只有将轿厢向上提起一段距离，使楔块沿着导向滑板组件导向面向下滑落，与导轨不再接触，同时不再撑开 U 型板簧。活动楔块落回到最低位置， 安全钳恢复到初始状态，即可解除安全钳自锁。
四、结语

通过以上简单的介绍，对于安全钳的主要部件、以及安全钳制动的过程能够有大致的认识。希望这能够给工程师在设计、生产及调试过程中提供一些帮助。例如，在国标 GB 7588- 2003 中要求，在装有额定载重量的轿厢自由下落的情况下，渐进式安全钳制动时的平均减 速度应为 0.2gn~1.0gn。通过上面的过程分析可以知道，这就要求控制活动楔块在最后阶段 夹紧导轨时二者之间摩擦力的大小。而这个摩擦力的大小，与 U 型板簧的 K 值及调整螺栓 拧出的长度有密切关系。那么在安全钳设计或者调整的时候，就应该考虑到这两者的作用。 对于安全钳及安全部件来说，还有很多深层的知识，这需要个人在工作中不断的去钻研 去琢磨，不断的归纳总结，不断提高。


  

当然以上只是一家之言，猜是乐，写是乐，读是乐，品是乐，独乐乐不如众乐乐，希望大家各抒己见。老猫原创，图片来源于网络侵删。