电梯安全钳动作受力分析及失效探究

*收稿日期：2012－10－28论电梯安全钳工作原理与故障分析刘立磊（赤峰市特种设备检验所，内蒙古赤峰024000）摘要：在充分了解电梯安全钳工作原理的基础上，对电梯安全钳的常见故障及处理办法进行了分析和探讨，从而得出有效防止电梯安全钳发生故障的措施。

关键词：电梯安全钳；工作原理；故障；防控措施中图分类号：TU857文献标识码：A 文章编号：1007—6921（2013）01—0083—02近年来，高层建筑以其特有的优势替代了多数的低层建筑，无论是居民楼、办公楼，还是商场。

高层建筑的快速发展，使电梯和人们的日常工作、生活紧密地联系在一起，电梯的广泛应用给人们提供了方便，随之而来的是电梯故障的发生，也会对乘客的安全造成威胁。

电梯安全钳是在电梯发生断绳、超速运行、坠落等重大故障时，能够使电梯轿厢紧急制停的一种安全装置，是电梯乘客的重要安全保障。

本文就笔者实践工作经验，概述了电梯安全钳的工作原理，并在此基础上分析了电梯安全钳的常见故障及处理办法，从而能够有效的预防电梯安全钳故障的发生，确保电梯乘客的安全问题。

1电梯安全钳的工作原理电梯安全钳是电梯安全运行的重要保护装置，主要由提拉机构、提拉杆、安全钳座和楔块等构成，通常将其安装在电梯轿厢底梁或对重的横梁上。

电梯安全钳能够在电梯出现超速坠落（达到限速器动作速度）故障时，通过限速器———安全钳联动动作将轿厢紧急制停并夹持在电梯导轨上，从而避免电梯坠落事故的发生。

电梯安全钳的工作与限速器的工作是同步进行的，电梯由于某种原因发生超速、坠落故障时，夹绳钳通过电梯限速器动作来夹住限速器绳，然后跟随电梯轿厢的向下运行。

由于限速器绳的动作，将触动安全钳联杆机构，并使之动作，通过提拉机构拉起提拉杆，由此使得楔块在安全钳座内向上动作，并与电梯导轨接触产生磨擦，从而带动安全钳制动元件接触到导轨，使轿厢底梁或对重横梁上的安全钳紧紧地夹持在导轨上，最终使超速运行、坠落的电梯轿厢制停。

电梯安全钳故障形式分析及检验摘要:安全钳故障是引发电梯故障的常见原因，安全钳的安全系数与稳定性对电梯的安全性产生较大影响。

伴随社会经济的快速发展，电梯在公共场所的应用越来越多，其安全事件的发生数量也逐渐增加。

为了确保电梯安全工作，有必要对电梯安全钳故障形式分析,并做好检验工作。

关键词：电梯；安全钳；故障；检验引言安全钳是电梯使用中非常重要的安全装置，其工作原理主要是通过限速器动作，使夹绳钳夹住限速器钢丝绳，随着轿厢向下运行，限速器钢丝绳提拉安全钳连杆机构动作，带动安全钳制动元件与导轨接触，使导轨两边的安全钳同时夹紧在导轨上，从而达到制停轿厢的目的。

1安全钳的工作原理通过对电梯安全钳进行分析，主要原理主要包括：电梯参与工作后，发挥自己的作用，运用夹绳钳，使限速器的绳子不再运行，处于静止状态，在此期间，电梯轿厢会以匀速的态势向下行驶，这时因为受到安全钳连杆机构所带来的影响，所以安全钳就会产生提拉的动作，在此期间，如果电梯安全钳的连杆机构出现动作，那么，导轨与安全钳制动元件之间就会实现接触，在导轨附近位置安全钳也会将导轨上方夹紧，迫使电梯轿厢处在静止状态当中。

另外，电梯安全钳上面包括电气开关，电气开关在运行过程中，同样需要采用相关方法与措施，确保电梯运行停止可以得到保障。

2电梯安全钳故障形式分析2.1 安全钳自身故障分析及其解决措施从工作原理来看，电梯安全钳是利用装于轿厢底梁或横梁上的卡钳将电梯轨道紧紧抓住从而达到制动目的。

如果电梯安全钳无法紧紧抓住电梯轨道，那么，电梯安全钳的制动效果就会明显减弱，因而当电梯发生安全事件时无法起到安全保护作用。

通常电梯安全钳的钳口内有异物存在将直接影响到安全钳与电梯轨道的紧密结合。

如果钳口内有一些泥沙、灰尘等异物，安全钳在与电梯轨道结合的时候就存在明显的缝隙，这将削弱电梯安全钳的紧急制动效果，尤其是钳口内有油泥存在时影响更为严重。

因为油泥有润滑效果，若电梯安全钳内存在油泥则会导致安全钳与电梯轨道结合间的摩擦力明显减小，因此，电梯在下滑的过程中安全钳很难发挥出相应的作用，电梯轿厢会继续下落，最终酿成严重的安全事故。

对电梯下行制动试验时安全钳的几点看法现代电梯广泛使用曳引驱动，曳引机作为驱动装置，钢丝绳通过曳引轮一端连接轿厢，一端连接对重装置，轿厢与对重装置的重力使曳引钢丝绳压紧在曳引轮的绳槽内，绳槽与钢丝绳之间的摩擦力产生曳引力，带动轿厢上下运行。

电梯要能安全运行，电梯的制动能力必须得到保证，为此，TSG7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则》中也制订了多个检验项目来进行验证，以下就其中电梯下行制动试验时安全钳动作谈几点看法。

1、对电梯下行制动试验的要求和理解在TSG7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则》中对电梯下行制动试验是这样规定的“轿厢装载1.25倍额定载重量，以正常运行速度下行至行程下部，切断电动机与制动器供电，曳引机应当停止运转，轿厢应当完全停止，并且无明显变形和损坏”。

根据GB7588-2003和TSG7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则》中对电梯下行制动试验的内容和要求，我们可以理解为这是电梯制动效果的检验，在试验过程中，我们往往是通过轿厢是否完全停止在进行定性判断，没有定量判断，而在实际检验工作中，笔者也遇到过电梯下行制动试验时，安全钳也动作了，轿厢能完全停止，但是不能判断是因为安全钳卡住而停下来的，还是制动力的效果，这就会造成检验员的误判断，如果仅仅是因为安全钳动作了，电梯才能完全停止的话，就会给电梯正常运行留下安全隐患。

2、电梯的制动力分析电梯的制动装置应具有一个机电式制动器，其中所有参与向制动轮或盘施加制动力的制动器机械部件应分两组装设，如果一组部件不起作用，应仍有足够的制动力使载有额定载荷以额定速度下行的轿厢减速下行。

被制动部件应以机械方式与曳引轮或卷筒、链轮直接刚性连接。

同时制动闸瓦或衬垫的压力应用有导向的压缩弹簧或重铊施加。

因此曳引轮是靠抱闸的闸瓦摩擦力而制动，笔者通过多次试验发现制动力不够一般的原因有一下几种：1、是抱闸的制动弹簧力度不够；2、调整的弹簧压缩力太小；3、弹簧的质量问题；4、制动闸瓦的磨损；5、制动闸瓦的质量问题。

电梯安全钳的作用及常见故障分析作者：王磊曹美玲来源：《建材发展导向》2015年第02期摘要：随着我国经济的高速发展，我国建筑业对电梯的需求量不断增多，而决定电梯安全性能的一个重要部件是电梯安全钳，因此，电梯行业必须注意提升安全钳性能。

文章将先介绍电梯安全钳的工作原理及类别、电梯安全钳的检验方法、电梯安全钳的作用，然后再对电梯安全钳的常见故障及处理方法进行探究。

关键词：电梯安全钳；安全性；故障1 电梯安全钳的工作原理及类别1.1 电梯安全钳的工作原理。

电梯安全钳主要安装在电梯轿厢的底梁或者是两侧立柱上，电梯安全钳由提拉杆、提拉系统、楔块以及钳座组成。

电梯安全钳的制动是通过限速器控制的，当电梯开始工作时，限速器动作会使夹绳钳夹住限速器钢丝绳，当电梯轿厢超速向下移动时，限速器钢丝绳会触发电梯安全钳的提拉机构，而提拉机构又会使楔块与导轨发生摩擦，使电梯安全钳的制动元件开始动作，随着轿厢的继续下行，安全钳钳块产生足够的制动力将轿厢制停。

1.2 电梯安全钳的类别。

电梯安全钳有两种：第一种：瞬时式安全钳。

瞬时式安全钳没有调节元件，通过自锁使电梯轿厢立即停止移动，没有缓冲制动力大（这句感觉有问题，但不知怎么改）。

瞬时式安全钳的制动元件并不是唯一的，瞬时式安全钳根据制动元件的不同又分为滚柱式、偏心块式和楔块式，由于制停速度较快，在高速的电梯中使用可能会使摩擦力太大引发事故，因此，瞬时式安全钳只适用于速度在0.63m/s以下的电梯。

第二种：渐进式安全钳。

渐进式安全钳相较瞬时式安全钳更具安全性，渐进式安全钳存在一些控制制动元件加速度的机构，以避免制停速度过快，渐进式安全钳的夹紧力是由弹性元件决定的，因此，渐进式的制动力是逐渐加大直到制停轿厢，冲击较小，虽不能做到瞬时制停，但拥有较高的安全性能，适用于所有电梯。

2 电梯安全钳的检验方法2.1 检验操纵机构。

对于电梯安全钳操作机构的检验主要分为两步：第一步，检验操作机构是否灵活，操作机构中的元件是否有破损，若有轻微锈蚀，应立即进行维护，若破损较为严重，应立即更换；第二步，检验防跳器（防跳器是啥？），如果电梯高度大于或等于三十米，就要检验是否安装了防跳器，如果已安装防跳器，就要检验防跳器的锁紧力是否符合要求，防跳器是否有效。

电梯安全钳型式试验内容、要求和方法电梯安全钳是电梯的一种重要安全装置，用于防止电梯发生意外事故，保障乘客和工作人员的人身安全。

针对电梯安全钳的性能和可靠性进行试验是非常重要的工作，本文将详细介绍电梯安全钳型式试验的内容、要求和方法。

一、试验内容电梯安全钳型式试验主要包括以下几个方面的内容：1. 安全钳的结构和工作原理试验：检验安全钳是否符合设计要求，结构是否合理，工作原理是否正常。

2. 钳舌加工和装配试验：检验钳舌的加工精度和装配质量是否满足规定要求。

3. 钳爪和拉环试验：检验钳爪和拉环的材质、强度和安装质量是否符合要求。

4. 钳舌、钳爪和拉环的互锁试验：检验安全钳是否能够正常地发挥互锁功能，确保电梯在发生异常情况时能够及时停止。

5. 钳爪的预开启试验：检验钳爪的预开启装置是否正常工作，以防止电梯在空载运行时因安全钳过早开启而造成意外。

6. 电气互锁试验：检验电气互锁装置是否正常工作，确保安全钳与电气系统之间的互锁功能。

7. 安全钳的容错能力试验：检验安全钳是否具有一定的容错能力，当部分安全钳失效时能够通过其他安全钳继续保护电梯的安全。

二、试验要求电梯安全钳型式试验需要满足以下要求：1. 试验应按照国家相关标准进行，确保试验结果的准确性和可靠性。

2. 试验应进行全面和综合的检测，覆盖安全钳的各方面性能。

3. 试验应设定适当的试验条件，模拟实际使用环境下的情况。

4. 试验结果应符合设计要求，保证安全钳的可靠性和安全性。

5. 试验过程应进行记录和归档，以备后续查阅和管理。

三、试验方法电梯安全钳型式试验可以采用以下方法进行：1. 结构和工作原理试验：通过拆解和检测安全钳的结构和零部件，了解其工作原理并进行验证。

2. 钳舌加工和装配试验：通过检验钳舌的加工精度和装配质量，包括尺寸、表面硬度和润滑情况等。

3. 钳爪和拉环试验：通过检测钳爪和拉环的材质、强度和安装质量，包括抗拉强度、硬度和表面处理等。

4. 钳舌、钳爪和拉环的互锁试验：通过模拟电梯运行过程，检验安全钳的互锁功能，确保其能够及时停止电梯。

电梯安全钳结构设计及其静力学分析作者：卢伟清来源：《科技信息·下旬刊》2017年第03期摘要：安全钳保障电梯安全的一种安全装置，其结构设计直接关系到电梯运行的安全，对其进行分析具有十分重要的意义。

本文对电梯安全钳的结构设计及相关计算进行了详细的介绍，并对电梯安全钳关键部件进行静力学分析，以期能为有关需要提供参考。

关键词：电梯；安全钳；结构设计随着人们生活水平的日益提高，对建筑使用性能提出了更高的要求，而电梯作为一种重要的运载工具，在建筑中的应用越来越广泛，并为人们的日常生活带来了便利。

在电梯运行中，安全钳装置能够在电梯超速或者发生故障时，紧急制停，确保电梯的安全运行，一般按照在轿厢架或对重架上。

基于此，笔者进行了相关介绍。

1 安全钳结构设计及计算1.1 电梯参数的选择早在2015年底我国电梯保有量便已经到达426万台，这一世界第一的电梯数量也使得种类繁多、规格复杂已经成为了我国电梯行业的特点，而之所以选择设计额定速度2.5m/s、自重1600kg、额定载荷1250kg电梯的安全钳，主要是由于这一电梯参数在我国当下具备着最广泛的适用性所致。

1.2 安全钳的选择我国当下的安全钳分为瞬时式和渐进式两类，表1对常见的安全钳特点进行了直观展示，而结合该表我们就能够较为直观了解我国当下常见的安全钳种类，而考虑到本文选择的电梯参数，笔者最终选择了双楔块渐进式安全钳作为研究对象，而在这一双楔块渐进式安全钳结构设计中，该设计主要由钳架、型簧、固定楔块、导板、制动块、滚针排、动滑块等7部分组成。

1.3 安全钳的设计计算为了更为深入完成本文研究，我们还需要展开安全钳的设计计算，这一计算主要围绕瞬时式安全钳的计算、制停减速度的计算、安全钳作用时的受力计算、导轨工作面所受压力计算等四方面展开。

在瞬时式安全钳的计算中我们需要应用电梯能量转化公式2Q=（P+Q）×g×h×r，这一公式中的Q、g、h、r分别代表电梯安全钳吸收能量、标准重力加速度、轿厢减速到停止的距离、安全系数；而在制停减速度的计算中，笔者将制动距离设为640mm，限速器的速度为115%，而通过公式s=，笔者求得了688.8mm的制动距离结果；而在安全钳作用时的受力计算中，结合能量平衡法则，笔者求出了45.03kN的制动力结果；而在导轨工作面所受压力计算中，笔者得出了66.22kN的导轨每个工作侧面受到的压力结果。

电梯制动器失效原因分析及预防措施计海林摘要：近年来，由电梯制动失效引发的事故不断发生，电梯制动系统可靠性及安全性引起人们广泛关注。

制动器具有保证电梯正常运行制动和电气故障时紧急制动的功能，直接关系到电梯的运行安全。

本文分析电梯制动器的构成及运行特点、电梯制动失效原因、电梯制动器检验策略，及时发现问题解决问题，确保电梯制动器的安全可靠。

关键词：电梯制动；失效原因；预防措施引言：电梯的安全至关重要，越来越受到人们的重视，电梯需要多重保护，电梯制动器作为保障电梯正常运行的关键部件，在电梯运行过程中起到不可替代的作用。

电梯制动器失效将会导致轿厢冲顶或蹲底等事故，造成非常严重的后果，因此，要加强对电梯制动器的检验及维护，要严格按照相关法规进行检验，做好预防措施，确保电梯制动器安全。

一、电梯制动器的性能要求电梯制动系统应具有一个机电式制动器，该制动器严禁采用带式制动器。

当动力电源或控制电路电源失电时，制动系统应能自动动作。

电梯标准对曳引电梯制动器的机械和电气性能提出如下基本要求。

（一）机械性能第一，被制动部件应以机械方式与曳引轮等直接刚性连接。

第二，制动闸瓦或衬垫的压力应用带有导向的压缩弹簧或重鉈施加。

第三，电磁线圈的铁芯被视为机械部件，而线圈则不是。

第四，所有参与向制动轮或盘施加制动力的制动器机械部件应分两组装设。

如果一组部件不起作用，应仍有足够的制动力使载有额定载荷以额定速度下行的轿厢减速下行。

第五，当轿厢载有125%额定载荷并以额定速度向下运行时，操作制动器应能使曳引机停止运转，且轿厢减速度不应超过安全钳动作或轿厢撞击缓冲器所产生的减速度。

第六，装有手动紧急操作装置的电梯驱动主机，应能用手动松闸装置松开制动器并需要一持续力去保持其松开状态。

（二）电气性能首先，正常运行时，制动器应在持续通电下保持松开状态；其次，断开制动器的释放电路后，电梯应无附加延迟地被有效制动；最后，切断制动器电流，至少应当用两个独立的电气装置来实现，当电梯停止时，如果其中一个接触器的主触点未打开，最迟到下一次运行方向改变时，应当防止电梯再运行。

电梯专业知识解读
———安全钳 (七) 上文主要谈论了‘安全钳连杆的尺寸设计依据？’。

本文将要谈论：安全钳检验的说明？ 本文讲述的是渐进式安全钳。

电梯交付前必须进行安全钳动作试验，轿厢承载额定载荷以检修速度做限速器—安全钳联动试验；同时每年做定期检验，以空载、检修速度做限速器—安全钳联动试验。

这样经过若干次试验后，安全钳楔块的磨损可能造成安全钳制动力减弱，不能有效制停轿厢。

GB7588中规定渐进式安全钳试验，每套楔块最高允许做3次试验（当额定速度不大于4m/s时）；当额定速度大于4m/s时，最高要求允许做2次试验。

为什么GB要这样规定，因为当安全钳动作时，楔块的夹紧力使轿厢的动能和势能消耗在加紧元件与导轨上，这时夹紧元件与导轨接触面同时承受一个很大的摩擦力。

进过多次试验后，安全钳楔块将发生变形和磨损，与导轨的摩察系数将会发生变化，影响制动能力。

安全钳楔块与导轨形成自锁，需要很大的摩擦力，这也是为什么楔块与导轨的接触面加工成花纹齿状，为了减少夹紧元件与嵌体的摩察系数，常在它们之间加滚柱组成减磨元件。

但是当安全钳试验后必然会造成制动能力下降，不管安全钳楔块是怎样的准备，其制动能力都不可避免的会下降，所以我们一定要关注安全钳的寿命试验和使用的有效期。

下文将“安全钳提拉杆的受力分析”。

2012年12月26日
上海宝山区。