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摘要：目前，电梯作为高层建筑的交通工具保有量越来越大，电梯的使用给人们的生活带来了极大的方便。电梯的安全运行至关重要，制动系统是保证电梯安全运行的关键部件。在电梯安全系统中，安全钳系统对电梯失控下坠时起到制停作用，是保证电梯安全的重要装置。文章通过对电梯安全钳动作受力分析及失效探究，为电梯安全运行提供帮助。
关键词：电梯安全钳；高层建筑；电梯运行
电梯是小空间内的垂直交通工具，有固定的负荷重量和运行安全监测措施。由于城市建筑用地的紧缺和高层建筑的广泛使用，电梯越来越多地走入我们的日常生活中。现有电梯运行标准，除了对设计的合理性、负重的可行性、管理的科学性、整体的协调性等作出规定以外，还对电梯的安全性能作出强制性的规定。在电梯的安全保护装置中，安全钳制动系统关系巨大，同时也是电梯安全隐患的重要部分，需要平时就多加注意，定期进行评估。
1 基本含义和介绍
1.1基本含义
电梯安全钳是电梯设计时就必须要考虑的设备，在检修中是必须检查的，但是使用者一般很难见到它的真面目。电梯的安全钳一般位于轿厢架或者对重架上，主要在超过限制速度和悬挂绳不能正常受力的情况下使用。电梯安全钳主要作用是在速度异常的情况下进行反应，一旦电梯运行的速度超过了规定限度（特别是在紧急下落的情况下），就会对电梯轿厢进行紧急锁定。现有的安全钳主要是双向的，在电梯紧急上行的时候也能紧急制停。
1.2作用
（1）制动装置，限速作用，在超过规定速度时提拉电梯，防止进一步下落。
（2）在发生危险时，楔形阻断装置将电梯导轨死死卡住，从而紧急制动电梯。
（3）有的安全钳会和电梯智能控制中心联系起来，发现问题时会紧闭电梯大门，阻止乘客进入轿厢并报警。
1.3基本机械结构
主要由提拉机构和制动机构构成，前者主要是负重，后者主要是能够紧急制动，锁定电梯，防止下落。电梯的安全钳失效常常是因为轨道卡入石头，或者制动装置发生了卡死现象。整个安全钳系统的组成，以安全钳为核心设备，同时也由测速器、限速器、负重装置和警报系统等零部件组成。
2 安全钳动作受力分析
2.1安全钳
首先需要深入了解电梯安全钳的组成部分，它包括提拉机构和制动机构两部分。 提拉机构的作用是将限速器的机械动作传递到制动机构并使制动机构动作，制动机构动作后其内部的楔形块会将电梯卡在导轨上避免电梯进一步坠落 。它的工作原理比较简单：当电梯运行的速度过快时，限速器的转动速度就会超过限速器的动作速度，限速器就会自动停止转动，限速绳这个时候也会在限速器的影响下停止运动。在没有完全停止之前，限速绳的速度还处于摩擦状态下的速度。这样就会逐渐的使得下滑速度减少，保障电梯下滑处于安全范围速度内。这个时候钳块的运行方向是向上的，当钳块被提到一个摩擦较强的位置时，电梯就会停止运动。
2.2 钳块受力分析
在不同的情况下钳块的受力情况不尽相同，当电梯的轿厢被钳块紧紧的夹住时，这个钳块受力情况就非常清晰。钳块主要受到六个力，第一是正压力，第二是摩擦力，第三是导轨带来的正压力，第四也是导轨带来的摩擦力，第五是钳块自身带有的重力，第六是限速绳给钳块带来的摩擦力。每个力带来的影响不一致，每一种力所产生的效果也都不一样。当电梯运行出现问题时，钳块受力情况变得复杂。当安全钳在没有受到力的作用时，这个时候的钳块同轿厢还有导轨之间没有出现接触问题，这个时候的力都是相同的。当安全钳逐渐和导轨之间有摩擦，在摩擦的过中还会受到合力的作用。表示为 n=q1-f1，这个时候需要明确的是摩擦力会存在变动，摩擦力大小已经改变。电梯被正常的停止之后，这个对导轨带来的摩擦力非常大，之间的关系也发生了变动，在没有导轨接触之间的摩擦力表示为 f，被导轨影响之后的摩擦力表示为 f1，那么这个 f1 必然大于 f2。一旦遇到这样的情况就应该考虑当电梯被正常的停止之后，是否会出现误差作用力，需要判断作用力之间的关系，避免误差出现。
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2.3 电梯导轨螺旋预紧力分析
电梯导轨系统组成成分比较复杂也比较繁多，主要由多根导轨组成，并且在使用螺旋将其逐渐连接延长。根据相关规定表明，当这个导轨的长度达到一定的距离时，尤其是导轨头部位置和台阶之间有了摩擦，这个长度距离一定要控制在 0.05 米范围内。如果已经超过了这个范围，应该对其进行调整，将其修光长度逐渐延长，动作最好延长到 150m m 。 研究中发现，两根导轨之间有着位移的接触。只要在这个时段能够保障位移趋势力在一定的范围内，或者只有预紧力出现时，这个时候的摩擦力才会出现。 导轨会不会出现位移问题，关键在于这个时候所产生的螺旋预紧力，如果当这个预紧力大于摩擦力时，那么它就属于受力情况，如果这个受力比较大就不会出现位移问题。如果这个受力比较小，就会出现位移问题。
3 电梯安全钳系统的失效分析
3.1常用的系统检测方式
电梯必须按照规定的流程进行安全养护，系统检测是必不可少的。最常用的检测方式是双人检测，即一人位于轿厢顶部，一人位于机房内，以超过负荷的载量（大约超过20%-30%）进行运行，检测瞬间下行速度。安全钳应该在导轨上正常运行，能够紧急制动，反应时间达到设计标准，同时能够进行手动操作控制。
3.2关于安全钳的失效分析（受力能力）
由于安全钳具有紧急锁定功能，所以在实际使用时，限速槽里面的轮槽速度和限速绳子的摩擦力，一定要大于弹簧力。如果受力的能力太小，就不能够对轿厢的重力进行整体负荷，从而使轿厢整体不断地下落。
3.3关于安全钳的失效分析（导轨吻合程度）
安全钳一定要有足够的负荷能力，才能够让导轨和安全钳的间隙处于设计的范围之内，也就是说安全钳可以准确地吻合导轨。当到位的间隙小于匹配设计标准的时候，就需要对间隙人工放大并调试，可是如果间隙过大，安全钳就一定会“脱轨”，导致了安全钳不能够准确地在轨道内滑动，甚至安全钳本身下坠。在进行轨道吻合试验的时候，一定要对空负荷和满负荷的情况进行调节和整合，同时也要很好地调节各个方面的能力，检测需要反复几次并且几个结果保持一致才能认定为合格。在安全钳不能在轨道上运行的时候，可能因为受力不均匀而导致了相关的故障，比如轨道弯曲，轨道不完全吻合等，从而带来安全隐患，造成安全事故。
3.4关于安全钳的失效分析（拉杆）
安全钳进行动作，安全拉杆被严重拉弯曲后，导轨的支架已经能够勾住插板，同时也能够以自身的抗压性对抗导轨接触面承受的动力，从而抵制电梯的直线下坠。如果没有对应的受力支持，那么钳块可能就是一个“摆设”，拉杆直落坑底，同时还可能将限速绳扯断，造成电梯的整体坠落，形成严重的安全事故。
4 防止电梯安全钳失效的检查措施
安全钳失效是非常危险的事故，是绝对不能发生的。必须找出其不动作的原因，这就要做好相应的安全钳检验，检验过程中要做安全钳联动试验，检验过程中要注意三点：
（1）要根据可能产生安全钳误动作原因进行分析，检查限速器调整得怎么样，偏心凸轮与橡胶轮接触表面是否有杂物干扰安全钳的动作，检查安全钳的提拉杆是否灵活转动、张紧轮动作是否灵活、限速器钢丝绳是否松弛、内部是否有异物；
（2）要对安全钳相关的电气开关进行检查，看能否顺利动作及复位；
（3）要及时检查维保单位的维保记录，看是否做好安全部件保养，对日常出现的问题能否及时排除及后期检查能否有针对性检查。要建立每部电梯的保养数据库，为以后维修提供数据支持。
5 结束语
电梯运行的安全需要电梯安全钳的保障，对于失控坠落或超速的电梯运行状况可有效的控制。但值得注意的是，多个原因可引发其故障，误动作也可能带给乘客以惊险，为此，作为安全装置的安全钳的隐患也是比较突出的。分析电梯安全钳为何出现动作原因，方可为后期的检验提供突破口，实现针对性的维保工作。
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论文作者:孙贵强
论文发表刊物:《基层建设》2016年6期
论文发表时间:2016/7/7
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