一起电梯安全钳提拉机构的失效原因分析

一起电梯安全钳提拉机构的失效原因分析
电梯安全钳系统是电梯最重要的安全部件，是电梯在任何情况下由于失控导致超速的重要安全保障，安全钳系统的故障、误动作及失效将给电梯及乘客造成影响甚至严重后果。

安全钳性能作为防止电梯坠井事故的重要指标之一，除其本身安装因素外，安全钳系统中提拉机构的输出精度也是电梯先天性“优”或“劣”的决定因素。

标签：电梯；安全钳；提拉机构；失效分析
电梯安全钳装置是保障电梯安全运行的重要保护装置，它能够在无论什么原因使电梯超速甚至下降而其他安全设备都不起任何作用的情况下，在限速器的作用下迫使轿厢停在导轨上。

电梯安全钳系统由制动机构和驱动机构两部分组成，其中制动机构叫做安全钳，通过它夹住导轨使轿厢停止运动；驱动机构是一组连杆，限速器通过这组连杆触发安全钳动作。

安全钳通常安装在轿厢架的底梁上，共有两组，底梁两边靠近导轨处各装有一组，动作以后夹持对应的导轨。

1 失效原因分析
本例中检验人员在机房试验完限速器-安全钳联动之后坐电梯回基站，当电梯再次启动上行时刚到二层，听到底坑传来剧烈的响声。

关掉电梯打开一层层门发现限速器-安全钳整个提拉连杆机构坠落底坑，提拉机构与安全钳操纵机构的之间的拉杆已经断裂，而提拉机构是通过鸡心环套和绳卡固定在限速器绳上，在其自身重力的作用下拉动限速器钢丝绳滑落底坑。

1.1 制造缺陷
从图1中可以明显看出该拉杆材料为铸铁，材料断裂面上有著大片的块状夹渣，在夹渣周围伴有呈梨形、圆形和椭圆形状气孔。

铸造件中产生气孔和夹渣后，将会减小其有效承载面积，且在气孔周围会引起应力集中而降低铸件的抗冲击性和抗疲劳性。

提拉机构作为触发安全钳的重要附件其选用材料的抗冲击性和抗疲劳性并未在GB7588中有所描述（本例中使用的铸铁材料其抗冲击性和抗疲劳性差）是否妥当，特别是采用脆性材料（如铸铁）时承受拉伸的能力远远低于其承受压缩的能力。

1.2 安装缺陷
在现场看到拉杆呈明显的弧形状变形，现场把拉杆在断裂面处人为接回去，发现拉杆与安全钳动作触发机构的铰接处并不在同一个平面上。

安全钳提拉机构是连接安全钳与限速器绳的“桥梁”，其运动的准确度将影响安全钳的动作，因此，对安全钳提拉机构的研究是非常有必要的。

然而，安全钳提拉机构可以简化为平
面四杆机构。

正常情况下限速器-安全钳联动时拉杆只受拉力与剪切力的作用，并且其受力都在一个面上，而由于安装位置误差导致该电梯在触发安全钳时拉杆要要受到弯曲应力的作用。

电梯在启动和制动时（特别在检修状态下）总会带来一定的刚性冲击，冲击力通过轿厢传到拉杆使得拉杆总是在承受上述复合交变应力的作用。

如此不断，再加上铸造缺陷使得拉杆产生疲劳裂纹，在进行限速器-安全钳联动时使得拉杆最终被折断。

本例中要求使用单位立即停止使用电梯。

由于铸铁可焊性差，焊接修复拉杆存在一定的隐患，要求更换拉杆。

另外，调整提拉机构与安全钳操纵机构之间的安装误差。

2 结论
大部分电梯的提拉机构和安全钳操纵机构都安装在轿厢上横梁一侧，在轿顶易于观察，本例中东芝电梯则把上述机构安装在轿底下横梁不易于观测。

检验人员进行限速器-安全钳联动试验时，只是在机房验证限速器和安全钳动作的有效性，很少会去检查整套联动机构可靠性等。

本例中，恰好是提拉机构坠落底坑引起的异响检验人员才及时发现该问题。

试想一下如果拉杆产生裂纹还未完全断裂，而电梯正好又发生异常坠落（如严重超载导致曳引能力不足）拉杆极有可能无法触发安全钳动作，那将是一场严重的电梯安全事故。

总之，检验人员在日常检验时切记要对限速器及安全钳附件检查是否存在隐患。

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