随着经济建设的迅速发展和社会需求,楼层式厂房、仓库越来越多,载货电梯发挥着重要作用,要安全的使用有赖于电梯的正确安装和维护保养。
近年来好几个电梯生产厂家,发生过电梯曳引机减速机构严重损坏的事故(图1)。各厂为了避免事故的再次发生,都希望找出原因。首先很自然就觉得,载重量不大、速度不高的载货电梯,是非常成熟的产品,一直以来结构变化不大,原因不在自身,质疑是曳引机本身存在质量问题。笔者初时也是这么想,后来了解到发生这类事故的都是额定速度不大于0.63m/s、使用瞬时式安全钳的载货电梯,每次事故都是轿厢下行过程时出现,现场检查轿厢导轨,都能发现有安全钳楔块有夹持过的痕迹(图2),曳引绳局部会有磨损断丝、严重的甚至有扯断股现象。
经分析安全钳的楔块误动作是导致这类事故发生主要起因。电梯安装时安全钳楔块间隙未按使用要求调整,或电梯使用一段时间后导靴衬块已磨损,使得楔块与导轨面的间隙过小,当轿厢正常下行时,造成安全钳的楔块误动作,卡阻了轿厢的下行,曳引机仍在按下行方向继续转动,初时曳引轮两侧钢丝绳的拉力是,曳引绳在曳引轮上有打滑的情况(图3),时间长了钢丝绳局部就会过热,甚至磨损断丝,造成绳径、轮槽以及材料的摩擦面的改变,一定情度下当量摩擦系数也许会变大,使得摩擦力增大。若钢丝绳此时不易脱槽,也不打滑了,就有,若再加上对重装置在本身上行的运动惯性,对重装置就会继续上升一段距离,然后变小,曳引力不足够再带动对重,又变成,在重力的作用下对重装置又会下落,此时曳引绳会对正在转动的曳引轮反向施加了快速拖动的力,造成蜗轮与蜗杆的相互敲击,同时使得轿厢向上窜动。这时安全钳的楔块松开,由于曳引机未停下仍在转动,轿厢可能恢复下行的状态。若安全钳的楔块再次误动作,则对重装置仍会继续上行、下落的过程。
如果电机不停止转动,则这过程将周而复始从复循环下去,由于曳引绳反向力的存在,使得曳引绳作用于曳引轮绳槽的正压力一次比一次大,嵌入绳槽也越来越紧,更造成曳引绳不易脱槽,此时的就是绳与绳槽的嵌变大,曳引力也就一直增大,结果对重装置被提起的高度一次比一次高,蜗轮与蜗杆之间的撞击力一次比一次强,到蜗杆窜动移位撞烂电动机或蜗轮断齿、爆裂,更严重的或造成减速箱体撑烂(图1),直至曳引机传动完全失效为止。
上述对重装置升高、下落的过程,悬挂部件受的冲击力也很大,特别是升、跌重复次数多了或对重装置被提升得高,也会造成对重架反绳轮处变形扭曲(图2),甚至出现曳引绳扯断绳股的现象。
实际上,电梯按GB7588-2003规定是设有“电动机运转时间限制器”。当电梯出现安全钳的楔块误动作,卡阻了轿厢的下行的滞留工况故障时,在设定的时间,曳引机停止转动,此时如果维修人员能及时准确排除故障,就能避免曳引绳在曳引轮上继续打滑。但很多时候在维修人员未能及时到位的情况下,使用单位可能采取先断电再送电的不正确方法恢复使用电梯,从而造成事态的恶化,结果只能是大修或更换曳引机。如果事故出现后,或将责任简单地推到曳引机生产厂,不排除安全钳楔块误动作的故障,只维修或更换曳引机,(已有案例证实)事故将会从复发生。
同时笔者还注意到,发生这类事故的都是近几年安装的电梯。可能是以前执行的标准JB816-74《电梯技术条件》和《机械设备安装工程施工及验收规范》(TJ231 [四]-78),有明确要求“安全钳楔块面与导轨工作表面之间隙应为2~3毫米”,当时的安装是特别注意这一间隙的调整。但后来新修订的标准和规范,(或发现这一要求存在局限性)没再直接提及相关要求,这点是否造成了近来的电梯安装和检验都忽略了的原因呢?笔者无法推论,但认为安全钳楔块面与导轨工作表面之间的间隙不能太小,这是基本常识,过小时当轿厢下行发生偏载就会容易造成误动作,所以安装时必须按实际需要调整这一间隙(瞬时式安全钳应调整到2~3毫米),且日常的维保工作也应定期检查或调整,使用单位也应注意,发现故障及时报修。
(至于可否通过改进曳引机、安全钳等部件设计,减少事故的发生,这是另一个话题了,笔者也在思考,本文暂不讨论。)