楊 慶
(福建省特種設(shè)備檢驗研究院,福建 福州 350008)
近年來,隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展,電梯已廣泛深入百姓日常生活。電梯作為機電一體化的產(chǎn)品,嚴格講出廠時只是半成品,需到現(xiàn)場安裝、調(diào)試,經(jīng)檢驗機構(gòu)檢驗合格后,才能使用。因此,安裝過程也是一個重要環(huán)節(jié),若安裝不當(dāng),就可能造成事故的隱患。文中對電梯安裝監(jiān)督檢驗中發(fā)現(xiàn)的一些問題作一下分析與探討。
(1)設(shè)備存在的主要缺陷描述:該臺電梯額定載重量:1000kg;額定速度:1.75m/s ;提升高度:63.200m。檢驗該電梯時,發(fā)現(xiàn)電梯運行時有刮擦的異響,進入井道內(nèi)檢查,發(fā)現(xiàn)補償鏈對重側(cè)固定處U型螺栓桿斷裂(見圖1箭頭處),斷掉的U型螺栓掛在補償鏈上(見圖2畫圈處),補償鏈已經(jīng)靠二次保護的鋼絲繩來受力,導(dǎo)致補償鏈偏離原來位置,造成了和對重護欄的刮擦異響。
圖1 補償鏈固定螺桿斷裂位置圖
圖2 斷掉的U型螺栓掛在鏈條上
(2)原因分析:電梯的補償裝置是電梯運行中不可或缺的重要部件。電梯在上下運行時,轎廂側(cè)和對重側(cè)的鋼絲繩及轎廂下隨行電纜的長度在不斷變化,導(dǎo)致曳引輪兩側(cè)鋼絲繩的張力也發(fā)生動態(tài)變化,一旦變化過大,就造成電梯運行不穩(wěn)定。為減少電梯運行中由鋼絲繩和隨行電纜長度變化造成的曳引輪兩側(cè)鋼絲繩的張力差,提高曳引質(zhì)量,可以采用補償裝置來補償上述的張力變化,起穩(wěn)定運行的作用。特別是高層電梯尤為重要,因此補償裝置必須固定牢靠。[1]
該電梯使用的是包塑補償鏈,保留著環(huán)鏈的外觀,表面有連續(xù)的凹凸結(jié)構(gòu),不能采用補償鏈導(dǎo)向裝置,因此在運行中就容易產(chǎn)生前后擺動,使得懸掛螺桿長期承受搖擺的交變力矩,在螺桿與對重底座連接根部形成徑向剪切應(yīng)力,此應(yīng)力隨著電梯的額定速度、樓層高度的提升而增大。此外,該電梯補償鏈在安裝時未讓鏈條自然下垂來消除鏈條的扭轉(zhuǎn),使螺桿根部始終承受一個切向應(yīng)力,同時鏈條的扭轉(zhuǎn)增大了擺動的幅度,促使徑向剪切應(yīng)力進一步增大,另一方面由于螺桿螺紋切面直徑縮小,又有機械車削痕跡,容易形成應(yīng)力集中,因而螺桿根部螺紋切面處為最薄弱環(huán)節(jié)。該電梯由于速度、樓層均較高,運行過程中螺桿受到的綜合剪切應(yīng)力超過其極限應(yīng)力致使螺桿突然斷裂,從斷裂處看有明顯的新折斷痕跡(見圖3),未見舊的損傷疲勞等缺陷,屬突然斷裂。如果沒有二次保護起作用,在運行時補償鏈因螺桿斷裂突然下墜或纏繞導(dǎo)軌及支架等,就會造成電梯設(shè)備的損壞或人員傷害的嚴重后果。
圖3 U型螺栓斷裂面
(3)處理意見:綜合上述分析,補償鏈懸掛方式應(yīng)根據(jù)電梯速度、樓層高度等具體情況,采用不同的懸掛方式,如采用在鏈端加裝鉤環(huán)非剛性連接的方式(見圖4、圖5中兩種采用鉤環(huán)固定方式),就能完全消除補償鏈擺動對螺桿產(chǎn)生的徑向應(yīng)力,或者采用全塑纜形補償鏈或補償繩,同時安裝導(dǎo)向裝置,消除補償鏈因運動產(chǎn)生的擺動。該案例制造單位更改設(shè)計,改善懸掛方式,并拆下補償鏈,使之自然下垂,消除切向應(yīng)力,按照新的安裝方式更換新的U型螺栓,重新固定鏈端,并做好二次保護。
圖4 采用鉤環(huán)固定方式一
圖5 采用鉤環(huán)固定方式二
(4)今后應(yīng)注意的事項:制造單位在設(shè)計時應(yīng)充分考慮使用條件,應(yīng)根據(jù)電梯速度、提升高度合理選擇補償鏈規(guī)格和懸掛方式,同時安裝單位應(yīng)嚴格按照安裝工藝進行作業(yè),發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時反饋給制造單位,使得問題能夠及時解決。
(1)設(shè)備存在的主要缺陷描述:該臺電梯額定載重量:825kg、額定速度:1.0m/s 、提升高度:13.800m。在電梯進行應(yīng)急救援試驗時,發(fā)現(xiàn)機房內(nèi)配備的故障救援措施無法完全滿足檢驗規(guī)范的要求。手動緊急操作裝置只有松閘扳手,沒有盤車手輪,同時墻上張貼的應(yīng)急救援程序也沒有轎廂與對重平衡狀態(tài)下的救援操作說明,不符合《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則——曳引與強制驅(qū)動電梯》(TSG T7001-2009,含第1號修改單和第2號修改單)(簡稱“新檢規(guī)”)第8.7(3)項“在各種載荷工況下,按照應(yīng)急救援操作程序?qū)嵤┎僮?,能夠安全、及時地解救被困人員”的要求。[2]
(2)原因分析:電梯公司認為該電梯配有緊急電動運行裝置,可以不配備盤車手輪。該臺電梯是新檢規(guī)施行后制造安裝,電梯公司沒有充分理解新檢規(guī)8.7項條款要求,認為電梯有電源時緊急電動運行裝置可以在平衡狀態(tài)下施救,無電源時可以使用松閘扳手釋放制動器施救(不平衡狀態(tài)時),但未考慮極端情況:電梯在轎廂與對重平衡狀態(tài)時正好停電困人,此時松閘扳手和緊急電動運行都無法實現(xiàn)應(yīng)急救援。而新檢規(guī)在檢驗方法中明確要求:在各種工況(含轎廂與對重平衡的工況),模擬停電和停梯故障,按照相應(yīng)的應(yīng)急救援程序進行操作。[2]
(3)處理意見:要求電梯廠家補充平衡狀態(tài)時應(yīng)急救援操作說明及相應(yīng)救援配套裝置,例如圖6所示:使用重塊放入轎頂合適位置打破平衡進行松閘施救;或者如圖7:使用千斤頂和曳引輪聯(lián)接組件來頂升轉(zhuǎn)動曳引輪使轎廂移動進行施救;或者如圖8:使用葫蘆提升夾繩卡將鋼絲繩提拉進行施救;或者如圖9:使用纜索裝置提拉底坑限速器張緊輪處的鋼絲繩來移動轎廂進行施救等。
圖6 電梯救援專用重塊
圖7 千斤頂和曳引輪聯(lián)接組件
圖8 葫蘆提升夾繩卡將鋼絲繩提拉組件
圖9 纜索裝置提拉底坑限速器張緊處的鋼絲繩組件
(4)今后應(yīng)注意的事項:電梯公司應(yīng)對新檢規(guī)8.7條款進行充分理解并完善救援措施,現(xiàn)場人員要能夠按照廠家提供的應(yīng)急救援操作說明進行試驗,如果發(fā)現(xiàn)不能實現(xiàn)救援或缺少救援配套裝置,應(yīng)及時反饋廠家進行整改,防止發(fā)生困梯時無法救援的嚴重后果。
電梯安裝過程的監(jiān)督檢驗是確保電梯安全、可靠使用的重要環(huán)節(jié)。通過安裝監(jiān)檢案例分析及應(yīng)注意的事項,是為了在今后的安裝過程中更好地把好質(zhì)量關(guān),在源頭上排除安全隱患,杜絕安全事故的發(fā)生。對安裝單位而言,一定要嚴格按照有關(guān)電梯安全技術(shù)規(guī)范及產(chǎn)品的設(shè)計文件、工藝文件等進行安裝和自檢;同時對特種設(shè)備檢驗機構(gòu),應(yīng)根據(jù)規(guī)范、標準的要求實施檢驗,對在檢驗中發(fā)現(xiàn)的缺陷不可掉以輕心,應(yīng)要求安裝單位整改合格,確保電梯運行安全。