劉云香

（菏澤市產(chǎn)品檢驗檢測研究院，山東 菏澤 274000）

隨著我國經(jīng)濟(jì)與建筑業(yè)的發(fā)展，人們對生活環(huán)境要求也在逐漸提升，在此背景影響下，高層建筑規(guī)模不斷增加，而電梯也越來越普遍。為便于上下移動，必須在高層建筑中設(shè)置垂直輸送設(shè)備，雖然電梯與傳統(tǒng)交通工具相比在運(yùn)輸方式上存在一定差異，但其卻是應(yīng)用最廣泛的機(jī)電一體化設(shè)備，同時二者在機(jī)械結(jié)構(gòu)與安全保護(hù)設(shè)計方式上存有一定共同性。

1 電梯概述

1.1 電梯內(nèi)涵

根據(jù)電梯在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用及其特點，可將其涵義劃分為廣義和狹義兩大類。狹義上來說，是一種能夠在不同的樓層間，以運(yùn)輸人和貨物為目標(biāo)的運(yùn)輸設(shè)備。廣義的電梯是指在兩個不同地點之間，通過電力驅(qū)動沿一條固定軌道運(yùn)行，從而達(dá)到載貨和載人目的，其包括垂直電梯和自動扶梯，此類皆是狹義電梯所不具備的內(nèi)容。

1.2 電梯分類

電梯按其運(yùn)轉(zhuǎn)速率可分為低速、快速、高速和超高速4種。1m/s以下的電梯被稱為低速電梯，速度相對較慢，但是其承重一般也比較大。1～2m/s的電梯，通常適用于樓層較低的建筑，因為其速度相對較快，一般用于載人。2～4m/s的電梯屬于高速電梯，其運(yùn)行速度相對更快，通常在寫字樓、大型購物中心等高層建筑中應(yīng)用。超過4m/s即為超高速電梯，通常用于較高樓層中，比如，摩天大樓、城市地標(biāo)建筑等。例如，在一棟樓層較高的大型病房樓里，如若電梯不進(jìn)行并聯(lián)或者不分樓層服務(wù)，其工作效率便會大幅度降低，等待的人將會更多，那么人們的滿意度就會大打折扣。所以，通過分組方式，并制定電梯樓層，其運(yùn)行速率便會大幅度提升。除按速度劃分外，電梯也可按用途分為乘客電梯、載貨電梯、觀光電梯、醫(yī)用電梯等。

2 電梯機(jī)械裝置

2.1 限速器

由于運(yùn)行速度對電梯運(yùn)作安全性有著極大影響，所以在實際運(yùn)行速度超過一定限度時，限速器便成為其中一個關(guān)鍵設(shè)備。限速裝置將會開啟速度限制，例如，若電梯實際速度超過預(yù)定值115%，限速器電氣安全裝置將會動作，同時隨著電梯速度的繼續(xù)增大，限速器將會帶動安全鉗動作，這時安全鉗就會把電梯轎廂夾持在軌道上，利用摩擦力制停電梯，從而確保電梯安全。為提高對電梯的控制質(zhì)量，需對現(xiàn)有轎廂進(jìn)行連桿機(jī)構(gòu)調(diào)整，以便能夠在規(guī)定時間內(nèi)向電梯發(fā)送指令，同時對電梯的控制系統(tǒng)進(jìn)行斷路，從而實現(xiàn)對電梯的有效控制。

2.2 緩沖器

緩沖器的功能不僅可以應(yīng)用于電梯的運(yùn)行，而且可以在電梯安全防范方面發(fā)揮一定的作用。首先，當(dāng)電梯在運(yùn)行時發(fā)生控制機(jī)制失靈等問題時，應(yīng)根據(jù)目前的緩沖裝置進(jìn)行控制，以保證在安全問題發(fā)生時不會被周圍物體所影響。此外，緩沖裝置還可以有效地控制電梯內(nèi)偶然發(fā)生的安全事故，使損失降至最低，采用緩沖器設(shè)備不會對電梯轎廂使用效率產(chǎn)生影響，并且在電梯能夠按常規(guī)模式操作時，緩沖器設(shè)備不會對電梯轎廂安全造成威脅。

在緩沖組織僅能按照彈簧狀態(tài)調(diào)整情況下，利用液壓機(jī)制可以確保電梯運(yùn)作安全，從而在緩沖器控制下對電梯彈性特性加以良好控制。除了緩沖器外，電梯轎廂本身也設(shè)有一些緩沖裝置，緩沖裝置不僅工作效率高，而且具有良好控制能力，能夠在工作時更好釋放出能量，同時也減少電梯在使用中出現(xiàn)回彈問題，采用緩沖裝置也可以極大地減少電梯噪聲，即便電梯速度在受到調(diào)節(jié)后也不會對其質(zhì)量造成影響。

2.3 終端保護(hù)

目前，許多電梯設(shè)備對于安全控制皆有著較高要求，因而終端保護(hù)設(shè)備更易受客觀環(huán)境影響。因此，應(yīng)根據(jù)電梯實際運(yùn)行規(guī)律特性，對電梯是否能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行監(jiān)控，從而避免在運(yùn)行中受到其他因素干擾。此外，還應(yīng)根據(jù)當(dāng)前終端操作技術(shù)需求，對設(shè)備支撐系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)定，使其在使用時能夠更好地被切換設(shè)備所控制，在通常情況下，終端保護(hù)設(shè)備操作過程中，需對其特性進(jìn)行分析，該設(shè)備不僅可以通過手動操作，還可以通過打板和齒輪連接方式進(jìn)行處理，使得該設(shè)備可以根據(jù)鋼絲結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行加工。根據(jù)目前電梯實際控制狀況，對其是否具有開關(guān)聯(lián)接性能進(jìn)行分析，從而使其能夠更好地提高聯(lián)接點的工作質(zhì)量與效率，確保在使用時能夠正確地利用指令信號資源。

3 電梯機(jī)械結(jié)構(gòu)

3.1 門系統(tǒng)

站在電梯角度上來看，電梯門系統(tǒng)主要由層門、轎門、防夾裝置、門套等組成。其中，門系統(tǒng)主要起到防止電梯內(nèi)乘客或工作人員跌入井道等安全隱患的目的，也可以防止電梯內(nèi)人員和電梯之間發(fā)生碰撞。在實際啟動之前，要確保電梯門為緊閉狀態(tài)，以確保電梯正常使用。根據(jù)電梯的控制線路，利用門鎖微型開關(guān)，可以對電梯開啟和關(guān)閉進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，從而達(dá)到對電梯的啟動和工作狀況的全過程調(diào)整與控制。對于電梯門系統(tǒng)，應(yīng)確保以下兩點：（1）在電梯到達(dá)目的層站并停止之前，層門能夠?qū)崿F(xiàn)自動閉鎖。（2）當(dāng)轎廂移動時，轎廂門應(yīng)處于自動閉鎖狀態(tài)。

3.2 曳引系統(tǒng)

曳引系統(tǒng)主要功能是將電梯升降，使電梯內(nèi)人員安全地抵達(dá)指定樓層。本系統(tǒng)由曳引機(jī)、制動器、鋼絲繩、導(dǎo)向輪等組成，曳引系統(tǒng)是電梯的主要部件，也是電梯的動力裝置。根據(jù)主機(jī)的不同，主機(jī)可分為直流曳引和交流曳引兩種。按減速方式的不同，可將其劃分為帶齒式和不帶齒的曳引系統(tǒng)。按其轉(zhuǎn)速，可分為高、中、低以及超高速曳引，按其結(jié)構(gòu)不同，可將其分為水平曳引和垂直曳引兩種。電梯和對重在同一曳引繩的作用下，在曳引輪上進(jìn)行懸掛。由于轎廂本身的重量和配重，使得曳引輪和曳引繩產(chǎn)生摩擦，以曳引輪為動力，支撐著電梯的升降。

3.3 轎廂系統(tǒng)

電梯轎廂主要用于運(yùn)送人員或貨物。就轎廂本身而言，主要由兩部分組成：一是轎廂架，二是轎廂體廂，其中轎廂架主要作用在于轎廂的懸吊與固定，同時在轎廂當(dāng)中也是不可或缺的重要承載構(gòu)件。為確保轎廂體的剛性，避免因負(fù)載偏心造成轎廂傾角，在轎廂架上部設(shè)有拉條，并將其兩端分別固定于立梁、下梁。此外，電梯轎廂本體由許多部件組成，轎底、壁、頂、門，底部的作用是承載轎廂的載荷，前端設(shè)有轎門地檻，在轎廂底部連接有轎廂護(hù)腳板，護(hù)腳板的垂直高度不得低于0.75m。轎廂底部也裝有轎廂稱量裝置，當(dāng)負(fù)載過大時，會引起電梯報警，在吊廂頂部安裝照明、操縱裝置和安全窗，以保證在電梯發(fā)生故障時，維修人員可以在最短時間內(nèi)進(jìn)行維修，同時乘客也可以從安全窗口逃出。為保證電梯維護(hù)工作人員人身安全，也需在轎廂頂上安裝護(hù)欄，轎廂上、下是由轎廂壁相連，由于其自身強(qiáng)度，通常都要在其后壁上加勁肋，從而提高其力學(xué)性能和剛性。

3.4 導(dǎo)向系統(tǒng)

導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌、導(dǎo)靴、導(dǎo)軌架三部分組成，其作用是確保在電梯在運(yùn)行過程中維持在正常軌道，并防止產(chǎn)生過多振動。當(dāng)發(fā)生突發(fā)事件時，導(dǎo)向裝置會將轎廂固定在軌道位置，防止電梯失控，危及電梯人員的生命安全。此外，該導(dǎo)向系統(tǒng)還可以對電梯的提升方向進(jìn)行有效控制。如此一來，可以實現(xiàn)橫向轎廂和配重運(yùn)動，從而確保轎廂和配重能夠在相對安全位置上，同時也能防止轎廂發(fā)生傾斜。在電梯井道中，通常有4個導(dǎo)軌，其中2根主要以轎廂為導(dǎo)向，剩余2根以對重架為導(dǎo)向，在通常情況下，導(dǎo)軌主要運(yùn)用螺栓、螺母、壓導(dǎo)板加以實現(xiàn)。

3.5 重量平衡系統(tǒng)

重量平衡系統(tǒng)由配重、補(bǔ)償裝置、鋼絲繩等組成。對復(fù)用鋼絲繩由曳引輪、導(dǎo)輪與轎廂連接，在電梯運(yùn)轉(zhuǎn)中，起到平衡轎廂和電梯負(fù)荷的作用，極大地降低曳引電動機(jī)拖動轎廂的能耗。配重設(shè)備通常包括配重架、配重塊、導(dǎo)靴、緩沖塊、壓塊等配重，此類配置重量值應(yīng)嚴(yán)格符合電梯的額定載重規(guī)定，也就是對重量P(kg)=轎廂的自重G+平衡系數(shù)K×額定載重Q(kg),K值通常是0.45～0.55，以0.47為宜。這樣能使電梯在最優(yōu)工況下工作，即對重一側(cè)的質(zhì)量與轎廂一側(cè)的重量相等，這時電梯僅能克服摩擦而運(yùn)轉(zhuǎn)。電梯在30m以上時，曳引鋼絲繩的重量會對電梯的穩(wěn)定和平衡狀況產(chǎn)生一定的影響，因此必須加裝一個補(bǔ)償機(jī)構(gòu)?？梢杂醒a(bǔ)償鏈，補(bǔ)償電纜等，傳統(tǒng)補(bǔ)償鏈主要是由鏈條和麻繩構(gòu)成，鏈環(huán)內(nèi)套有麻繩，可降低鏈條在行駛過程中產(chǎn)生的摩擦噪音，通常適用于1.75m/s以下的電梯。近年來，新型的高密度補(bǔ)償設(shè)備——補(bǔ)償電纜，其中部是一圈由低碳鋼做成鏈條，外層是一層具有防火、抗氧化的聚乙烯，該設(shè)備能夠有效降低電梯噪音，提高電梯運(yùn)作安全性和平穩(wěn)性，適合在中高速電梯中使用。

4 電梯機(jī)械裝置檢驗措施

4.1 限速器檢驗

在電梯安全管理中，準(zhǔn)確地控制電梯速度極為關(guān)鍵，在電梯的安全設(shè)備中，限速器功能主要是控制電梯下降速度，而限速器在保證電梯的安全性方面有著無可取代的地位。限速器裝置相當(dāng)于汽車的剎車系統(tǒng)，電梯以額定速度運(yùn)行時，限速器繩隨電梯運(yùn)行，當(dāng)電梯速度超過一定量時，限速器電氣開關(guān)和機(jī)械裝置就會動作，從而引發(fā)安全鉗動作，最終使電梯可靠制停。為保證電梯使用人員生命安全，避免由于電梯速度過快所帶來的不利影響，限速裝置應(yīng)完成下列兩項工作。

（1）檢查限速裝置外觀。在限速裝置上必須標(biāo)明所有的參數(shù)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，通過檢查此類參數(shù)，能夠明確限速器參數(shù)是否滿足安全設(shè)備的要求。在通常情況下，限速器銘牌上都會有生產(chǎn)廠家名稱、額定速度、動作速度等數(shù)據(jù)。

（2）檢查電氣開關(guān)和機(jī)械裝置。因為在實際檢驗過程中，無法直接使限速器達(dá)到動作速度，所以檢驗時，我們一般采用模擬動作限速器和安全鉗的方法，驗證限速器和安全鉗電氣開關(guān)是否有效，看限速器和安全鉗是否動作靈活且安全可靠。限速器一般情況下是兩年效驗一次，由生產(chǎn)單位或者有資質(zhì)的維保單位效驗即可。檢驗時，需要查看使用單位提供的限速器效驗證書，以確認(rèn)限速器的安全可靠性。

4.2 緩沖器檢驗

緩沖器是電梯安全防護(hù)設(shè)備的最后一道防線，當(dāng)電梯突然發(fā)生意外失控墜向底坑時，緩沖器可以極大地降低轎廂或?qū)χ匚飰嬒蚩拥撞繘_擊力，使其安全降落到坑底，將電梯安全事故所產(chǎn)生影響降至最低。只要額定速度為1m/s以上的電梯必須采用液壓緩沖裝置以保證其安全性。檢查液壓緩沖裝置時應(yīng)注意下列各項。

（1）當(dāng)液壓緩沖器被壓縮后，由于液壓油的作用，120s后，緩沖裝置可回復(fù)到原來的狀態(tài)。

（2）為了使電梯恢復(fù)到原有狀態(tài)，需要在緩沖器上安裝一個電子安全開關(guān)控制電梯工作。一般情況下，緩沖器的最大越程距離有著一定的區(qū)間，液壓緩沖器在150～400mm，彈簧緩沖裝置在200～350mm，緩沖器的總行程一般為115%額定速度下重力制停距離的兩倍。檢驗時可查看緩沖器銘牌上的總行程，并且還需要驗證液壓緩沖器電氣開關(guān)的有效性。

4.3 門系統(tǒng)檢驗

（1）檢查應(yīng)急開鎖裝置。在實際檢查時，工作人員應(yīng)使用相應(yīng)鑰匙，檢查多層站臺等各樓層電梯緊急開鎖裝置，以保證各樓層電梯安全設(shè)施始終處于正常運(yùn)作狀態(tài)。而且三角鑰匙必須要有專業(yè)工作人員保管，主要是由于非專業(yè)人員并不明確三角鑰匙實際使用方式，故而其保管工作極為重要，除了緊急開鎖裝置潛在問題需要嚴(yán)格排查，同時也需規(guī)范三角鑰匙管理與使用措施，只有具備一定的專業(yè)人員才能使用。此方式可以確保在突發(fā)情況下，開鎖人能夠在第一時間內(nèi)使用三角鑰匙開鎖，避免出現(xiàn)更大損失和人員傷亡。

（2）檢查電梯門鎖。為保障電梯使用人員人身和財產(chǎn)安全，在電梯高速運(yùn)作過程中需要確保電梯門始終處于緊閉狀態(tài)。檢查人員首先要檢查的是門鎖和電子安全設(shè)備的狀況，例如，可以通過肉眼測量電梯緊固件聯(lián)接強(qiáng)度和操作彈性，以及在安全設(shè)備中有關(guān)的零的灰塵，也要檢查在電梯運(yùn)轉(zhuǎn)速度下，開啟門鎖的電梯是否能夠及時停止。

5 結(jié)語

綜上所述，作為高層建筑必備設(shè)施，電梯機(jī)械裝置與結(jié)構(gòu)的深入研究能夠確保電梯運(yùn)作質(zhì)量與效率得到大幅度提升。因此，在以后工作中，相關(guān)人員需針對電梯機(jī)械裝置與結(jié)構(gòu)加以更深層次研究，從而促使電梯使用性能能夠得到有效提升。