電梯蹲底和衝頂原因的分析

曳引式電梯是由曳引機驅動，依靠曳引輪和制絲繩之間摩擦力帶動轎廂沿垂直軌道運行的特種設備。電梯的安全運行始終是電梯發展過程中人們關注的課題，儘管隨著電梯技術日益更新，雖然在電梯上已裝有電氣和機械等多承安全裝置確保安全，但是，其安全裝置的有效性對電梯的安全運行產生直接影響。

電梯蹲底和衝頂的原因

電梯蹲底是指電梯下行全底層端站時，無法有效制停而撞向底坑的現象；電梯的衝頂是指電梯上行全上端站時，無法有效制停而繼續衝向井道頂部的現象。產生電梯蹲底和衝頂的原因有幾個方面：

1．1制動器失效或制動力不足

制動器在電梯的運行中主要起有效制停作用，根據687588—2003((電梯製造與安裝安全規範》要求，當轎廂載有l25％額定載荷上下運行時，制動器府能使轎廂可靠制停，其減速度平均值府不大於9。若制動器失效或制動力不足，則存在電梯溜車的危險。引起制動器失效或制動力不足的主要原因有如下幾個：

(1)制動器胩緊彈簧制動鬆弛、斷裂；

(2)制動器電氣觸點粘連或不斷開，致使制動電磁鐵無法釋放。

(3)制動器閘間隙過大。

(4）制動器閘瓦和制動輪摩擦引起制動器閘瓦和制動輪過熱，導致制動能力下降，制動器卡死、制動器臂、軸銷斷裂等故障導致制動器小能有效閉合。

1．2端站保護開關失效

端站保護設有強迫換速、限位及極限開關等三種保護開關，也稱為越程保護開關，用於防止電梯由於控制方而的故障所造成的轎廂超越頂層或底層端站繼續運行。若是由於曳引繩打滑、制動器失效或制動力不足造成的轎廂越程，則端站保護開關是無能為力的。

強迫換速開關主要是控制電梯將行全端部前的減速作用；限位開關用於當強迫減速開關未能使電梯減速停止時，限位開關觸點切斷電梯控制系統中的方向繼電器或接觸器電路，使其釋放，電梯停止運行。但此時僅僅是防止電梯向危險方向運行，電梯仍能向安全方向運行；極限開關是防越程的第三道保護，當限位開關動作後電梯仍不能停止運行，則觸動極限開關切斷電路使驅動主機和制動器失電，電梯停止運轉。

端站保護開關的失效通常表現為以下情形：

(1)強迫換速開關失效，主要是由於裝在轎廂上的碰鐵裝置或換速開關的碰輪相鬆動以及電氣觸點粘結不釋放所致。

(2)限位開關失效，主要表現為安裝在轎廂架上的碰板鬆動以及觸頭方向接觸器粘連或釋放遲緩造成制動器不抱閘或抱閘時間滯後，使得限位開關不能及時動作。

(3)極限開關失效：常常表現為極限開關輪或碰鐵鬆動，致使當不能有效減速和停止的情況下，極限開關小能動作而失效。

若這三道保護均失效，則電梯超速運行情況下，必然導致蹲底或衝頂的後果；若強迫減速開關失效，未能使電梯減速，則電梯越出端站位置後，在限位開關失效的情形下，即使極限開關有效，轎廂仍不能在到達緩衝器之前停止，電梯存在發生蹲底或衝頂事故的可能性；若限位開關、極限開關失效，即使強迫換速開關有效，則在制動器失效情況下電梯仍可能發生蹲底或衝頂。

1．3曳引能力不足

曳引式電梯是由曳引機驅動，依靠曳引輪和制絲繩之間摩擦力帶動轎廂沿垂直軌道運行，曳引力不足無法保證轎廂正常提升而產生打滑狀態。所以易引起蹲底。電梯曳引力不足的主要因素有如下幾方面：

(1)曳引輪槽磨損或曳引繩直徑減小。由於摩擦力在電梯整個使用期內不是一個常量，隨著電梯的運行曳引繩與輪槽的不斷磨擦使繩靜不斷減小，曳引繩逐漸向槽底接近使曳引繩與繩槽切點夾持力(對V型曳引繩槽)也逐漸降低，致使摩擦力不足，導致曳引能力降低。

(2)平衡係數不符合標準的規定。平衡係數是對承側承量平衡轎廂載荷變化的比例。根據GBl0058要求，異類電梯平衡係數應40％～50％。平衡係數的艤值小僅影響對承的質量和電梯的小平衡載荷，同時也影響曳引輪兩側制絲繩的張力。張力的大小將對曳引制絲繩在繩槽內的比壓產生影響，張力越大則比壓也越大，則曳引制絲繩提供的曳引能力就越強。因此平衡係數的取值既決定不平衡載荷，也將影響電梯的曳引能力。當最大不平衡載荷大於電梯的最大曳引力時，曳引制絲繩在繩槽中將出現打滑，增加了電梯發生蹲底的可能性。

(3)傳動和減速機構磨損：傳動機構主要指曳引機主軸、軸承、齒輪、蝸桿等機械部件。由於這些運動部件的長年使用，或潤滑不足等原因產生過度磨損、老化，導致曳引力嚴重下降。

1．4限速器和安全鉗故障

限速器一安全鉗系統是在電梯發生下行超速和斷繩時起保護作用的安全裝置。限速器是限制電梯超速運行的裝置，當電梯超速達到設定的電氣動作速度時，它會通過電氣開關切斷電梯的安全迴路，進而切斷系統電源。如果電梯由於承力或慣性還繼續超速，會觸發限速器的機械動作裝置，使限速制絲繩停止運動，從而提拉安全鉗。安全鉗是一種使轎廂或對承停止運行的機械裝置，它作用於導軌，依靠楔塊與導軌之間的摩擦力使轎廂制停。

(1)限速器不動作：GB7588—2003規定：電梯限速器動作速度應不小於額定速度的115％，若電梯安全迴路出現故障或限速器動作速度不符合要求，則限速器不動作。當電梯超速後，控制電路斷不開，制動器無法抱閘。

(2)限速器雖然動作，但不能操縱轎廂安全鉗動作。其原因是，限速器輪槽磨損，降低繩輪與限速繩的摩擦力，當電梯超速後，雖然限速器電氣開關動作，但限速繩的拉力不足不能使安全鉗起作用。

(3)轎頂安全鉗聯動開關失效：目前安全鉗開關普遍採用行程開關，極易發生電氣觸點粘連的情況，使得限速器繩提拉安全鉗時，其電氣開關失效，電梯超速後，控制電路未斷開，制動器未抱閘。

(4)安全鉗安裝或檢修後達不到有效的動作位置。由於安裝檢修後來進行試驗和調整，造成動作不到位，或安全鉗曲側不同步動作。即轎廂一邊的安全鉗卡住導軌與轎廂另一邊的安全鉗卡住導軌之間有先後，或者轎廂一側的安全鉗楔塊與導軌側面間隙過大，該側安全鉗未起制停轎廂作用，致使轎廂墜落。

(5)安全鉗滑動楔塊的表面摩擦係數降低，若安全鉗楔塊動作後與導軌側面夾制實際摩擦力小於安全鉗動作期間作用於導軌所需要的力；安全鉗機械上的汙垢，鏽蝕未能及時檢修、清洗，造成機械卡死，無法動作。這曲種情形都使得安全鉗起小到制停轎廂的作用。

1．5電梯超載

根據GB一7588—2003《電梯製造與安裝安全規範》，所謂超載是指超過額定載荷的10％，並至少為75 kg，在超載情況下：轎內應有音響和(或)發光信號通知使用人員並且動力驅動自動門應保持在完全打開位置。當電梯較長時間停應或因井道、底坑環境潮混會造成位於轎底的超載保護裝置活動觸頭鏽死，當電梯超載時超載裝置不動作，從而無法斷開安全迴路，轎廂不能停層而蹲底。

1．6上行保護裝置失效

GB7588—2003規定，曳引驅動電梯上應裝設轎廂上行超速保護裝置，而在此之前安裝的在用電梯都為裝設。目前常見的有夾繩器、限速器一轎廂安全鉗、限速器一對承安全鉗、永磁同步制動器幾種，其中夾繩器、雙向限速器一轎廂安全鉗、烈向限速器一對承安全鉗上行超速保護裝置速度監控由限速器進行，上行超速保護裝置的失效通常表現為限速器一安全鉗的失效。

綜上所述，當電梯制動器發生故障，伴隨以轎廂超載下行，則電梯超速，若限速器安全鉗系統在超返時超作用，轎廂仍可以在其返廈超過額定速度的115％後有效制停，然而，如遇到限速器安全鉗系統失效的情形，則電梯的蹲底事故無法避免。當電梯曳引能力不足或控制系統發生故障時，在轎廂超越底層端站情況下，通過端站保護開關，使主機或制動器失電，亦能使轎廂制停；若端站保護開關失效，則在電梯越程時極易發生蹲底事故。當電梯輕載上行，若制動器發生故障，則引起電梯上行超速，對於未按裝上行保護裝置或上行保護裝置失效的電梯，將發生衝頂事故，對於上行保護裝置為烈向限速器安全鉗系統的電梯，若此時限速器安全鉗系統失效，也將導衝頂事故。當由於控制系統故障，電梯上行接近頂層端站時，若端站保護開關失效或電梯頂層空間不符合要求，則辦存在發生轎廂衝頂的可能性。

通過以上分析，可以看出，只有制動器等電梯的安全部件可靠、有效，才能能避免電梯蹲底和衝頂事故的發生。因此，除了在電梯的日常維護保養和年檢時應按相關規定對電梯的異安全部件做好檢查和維護保養措施外，還應當對容易引起電梯蹲底和衝頂的部件開展有針對性的檢查和維護保養，以達到預防事故發生的目的。