电梯安全钳动作受力分析及失效问题浅析

湘军

伴随着社会经济的发展和人民生活水平的普遍提高，高层建筑随之大量的增多，因此电梯的需求量也在大幅度的增大。这就给电梯的质量问题提出了严格的要求。电梯的安全除了在电气控制、结构的合理性等方面要充分考虑外, 还必须设置专门的安全装置来针对各种有可能会发生的危险。而电梯安全钳系统是电梯在失控超速下坠的过程中自动制停的重要安全装置, 在电梯安全保护装置中起着及其重要作用。安全钳系统的失效或者误动作都将会给电梯和乘客带来严重影响。
    进入新世纪以来，我国的房地产事业得到了迅猛的发展，由于国家的规划和地皮价格的上涨，现在的开发商开发的楼盘多数都是高层建筑，这就直接增加了人们对于电梯的需求量。电梯的生产随之也就开始不断的增多，这就对电梯的安全和质量要求也在迅速提升。而电梯的安全钳系统是为电梯的运行提供了一道安全防线，它的主要作用就是当电梯失控导致快速下坠的时候起到紧急制停轿厢，这也是电梯安全的最后一道防线，因此对于保障乘客的生命安全起着非常重要的作用，倘若电梯安全钳系统出现问题，将或造成极其严重的后果。
    1.安全钳系统简介
    1.1.安全钳系统的组成
    安全钳系统由安全钳、绳轮张紧装置、限速器和其他连接部件所构成。
    1.2.安全钳系统的工作原理
    当电梯出现故障或紧急情况下，电梯下行速度会超过限速器的动作速度, 这时限速器卡紧机构动作会使限速轮停止转动, 限速绳也将在限速轮槽摩擦力的作用下停止运行, 就带动安全钳钳块停止运动但轿厢仍在继续下行, 因此钳块相对轿厢来说是作向上运动, 即钳块被提起到与导轨紧密相贴迫使轿厢制停。
    1.3.电梯安全钳系统的重要作用
    1.3.1电梯的安全钳系统与职能控制中心相结合，在电梯出现问题安全钳工作的时候，可以阻止电梯门的开启，这样乘客无法进入轿厢，还有一些安全钳系统可以发出警报，提醒工作人员抢修。
    1.3.2限定速度、紧急制动，在电梯出现紧急状况下可以起到紧急制动的作用，让电梯立即停止，防止事故的发生。
    1.3.3在电梯快速下滑的时候，楔形阻块装置会对电梯导轨发生作用，这就能保证乘客的安全。
    2.电梯安全钳的常见受力分析
    2.1.通常情况下的受力分析
    在一般情况下电梯的安全钳应该有一个将其卡死的阻力，这个力是安全钳系统内六个力的合力。当电梯停止运动时是钳块与轿厢产生的一个正压力，在此时钳块受到了力的作用会产生摩擦，这个摩擦力对于电梯的运行起到阻碍作用，电梯轿厢的接触面积越大，轿厢重量也会越大，因此我们大致可以忽略电梯安全钳的重量。
    2.2.安全钳内嵌入异物情况下并有导轨接触下的受力分析
    当安全钳的钳块和导轨紧密接触时，钳块受力会增多，在各种力的共同作用下，弹簧力调节一定要加大来对抗这种阻力，这样才能承受住力量，它的阻抗作用才能足够大，但如果受力过大会造成误判，这时候系统就容易紧急制动。
    2.3.无导轨接触下安全钳内嵌入异物情况下的受力分析
    在限速器处于制动状态时，电梯的运动会非正常运动，这时导轨和钳块之间如果产生接触，钳块也会受到很大的拉力，安全钳是可以正常工作的；反之，当钳块受到的拉力很小时，拉杆的拉力和拉杆自身的重量会处于平衡状态，此时安全钳不受到拉力作用，它的系统便会失效。
    3.电梯安全钳系统的失效分析
    3.1 .关于安全钳的失效分析（受力能力）
    鉴于电梯安全钳的紧急锁定功能，我们在使用过程中，限速绳产生的摩擦阻力一定要大于弹簧产生的弹力。若摩擦力过小，它就无法平衡弹簧的弹力，这时会失去限速和制动的作用，桥厢就会加速下滑。
    3.2 .关于安全钳的失效分析（导轨吻合程度）
    在安全钳的设计过程中一定要让它具有足够的负荷力，只有这样才能保证安全钳的正常工作，为乘客提供安全保障。电梯的安全钳和导轨之间的间隙一定要符合电梯的设计要求，做到电梯导轨和安全钳的绝对匹配。对于设计间隙要做到无任何偏差，过大或者过小都会直接造成电梯安全钳的无法正常运行，特别是在间隙过大的情况下甚至可能出现“脱轨”的现象，导致安全钳自身下落，这样后果会不堪设想。电梯的轨道吻合程度也不是不会变化的，不是说只要安装的时候合格我们就可以确保了。因为随着环境的变化和时间的推移，电梯的各个部件会在一定程度上发生磨损，这就要求我们进行及时的进行轨道吻合试验，对空载和满载情况下同时进行调节。吻合试验的失败是直接造成电梯安全钳失效的一个非常重要的原因。
    4.安全钳失效检验分析
    安全钳钳块间隙调整不当会造成安全钳的失效。通常的检测方法是“轿内装有125 % 的额定载荷量(渐进式安全钳)或者额载(瞬时式的安全钳) , 在机房内手动模拟限速器动作, 以检修速度下行, 安全钳应被提起并夹住导轨, 以此制停住轿厢”。从该项试验方法得出以下几点:
    4.1.安全钳拉杆的提拉量能够保证钳块与导轨的间隙为零, 即安全钳可以可靠夹紧导轨。但是这种试验方法并不能完全保证安全钳不发生误动作, 所以, 在前面的试验结束后, 还要检测导轨与钳块的间隙, 假如测量结果间隙小于2mm, 则可以判断安全钳间隙不合格, 应该放大间隙, 间隙放大后, 可能产生安全钳提拉量不够的现象, 即钳块在安全钳运行时不能与导轨接触, 那么安全钳失效。
    4.2.限速器的限速轮轮槽与限速绳的摩擦力> 安全钳上的弹簧力。

    综上所述, 为防止安全钳发生失效和误动作, 建议采取以下措施。
    5.1.放大安全钳钳块与导轨的间隙或增大安全钳拉杆上的弹簧力时, 安全钳可靠性试验必须重做。
    5.2.减小安全钳钳块与导轨的间隙或减小安全钳弹簧拉力时, 要注意防止安全钳发生误动作。
    5.3.对于额定载重量大的电梯, 应注意支架距尽可能的小, 还应注意螺栓的材料、规格等因素。