浅谈电梯检测与检测技术

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随着国民经济发展电梯将是日常生活不可缺少的交通工具,因此电梯的质量已是人们关注的焦点.电梯关、故障停梯、运行不正常等是生活在高层建筑中口头抱怨的话题，从抱怨、申诉、直到要求仲裁事例逐渐增多。为此，除了必须提高电梯设计、制造与安装质量，对电梯的验收、年检及日常检查是极为重要的工作。电梯的检验应该做到认真、负责，同时还必须掌握电梯相关的基本知识与检测技术。其中检测技术是当前略为薄弱的环节，为了保障电梯安全、可靠、正常运行，电梯的检测不能停留在用简单的量具与仪器按现行标准的要求作合格与不合格的判定,检测技术应有如下的发展:

1.提高检测数值的精度、降低测量系统的不确定度、提高测值与实际真值相符的有效性。 2.扩展检测诊断与检测预报功能及提高其功能技术水平.

3.加强检测技术的研究开发模拟、无损害检测技术。

4.提高检测技术为电梯开发新技术的服务意识与服务效果.----围绕以上观点,作者以电梯检测中部分项目提出下列肤浅的看法,供同行参考讨论。

一. 电梯整机振动检测:

任何一个运动的系统都会产生机械振动噪声,电梯也不例外,如果机械振动超过常规范围,即被认为异常与故障.为了减小振动或排除异常与故障,必须对振动进行检测,并还需对振动进行分析,找出振源或采取措施改变振动或频率,尤其是减小人体敏感的振动.研究表明,人对不同频率的振动是有不同感觉的,实验证明,在振动强度不大的振源下,改变频率作试验,在0-1Hz的振动主要影响头部,如持续几分钟后往往有不舒服的感觉1-2Hz时易使人打瞌睡3-4Hz时腰胸局部有较大振动5-8Hz时不舒服感觉大9-30Hz时脸、颈部振动大、视线受到干扰，30Hz时振感最明显30-80Hz时振感逐渐减小,到高频区时脚部有发麻感觉.除了频率对人员各部位有影响外,振动强度对人体亦有较大影响,一般来说如20Hz以下的振动,振动加速到10cm/s2时让人引起感觉,随着振动加速度的增加感觉更加明显,如超过500cm/s,即会造成人体器官平衡失调,导致神经与心血管障碍.此外人站在轿厢内的感觉,水平方向的振动比运行方向振动更让人有不舒服的感觉,所以历年来经过大量检测数据统计及参照迅达与奥的斯内控指标的规定,均证实现行标准规定正常运行轿厢内振动范围为水平振动不大于15cm/s2运行方向振动不大于25cm/s2是合适的,而且按照国际通用惯例(包括天津奥的斯TOS31-87)振动加速度宜采用单峰值,滤波上限取为80Hz还是保留为100Hz是可供修订标准的考虑的,由于现用大量仪器均为100Hz,其实这对测值没有太大的影响.

为了保障电梯乘员的身心健康,减小振动感觉,找出振源、预报故障及时修复，除检测振值大小，应对测得的振值进行频谱分析，所以以往采用DT-2检测电梯整机振动是觉得不完备了.为此我中心与北京振通检测技术研究所共同开发911KT电梯曳引机专用振动测试分析仪,该仪器与微机相联可进行频谱显示提供分析,该仪器经电梯曳引机专业生产厂使用后均较为满意,该项检测技术在第三届国际电梯及技术展览会上曾作专题讲座,有关振动分析方法可详阅中国电梯1999年第3期<<电梯曳引机振动与检测技术>>.该仪器可将振值有效分析确定是电机磁极引起振动、高速轴动不平衡振动、联轴节不同轴、还是蜗轮付与轴承振动以及该２处磨损状况。近期正在为国内某企业，研制多通道电梯振动采集分析仪，主要用于电梯新产品研制与电梯安装调试，众所周知，电梯轿厢的振动主要来源于曳引机运转产生的振动，曳引轮绳槽的误差，导向轮的偏差，钢丝绳直径偏差与各曳引绳张力不均匀，导轨质量及其安装误差，导靴形状与安装偏差，空轿厢自身不平衡，或与轿厢固有频率引起共振等，但这些振动源的振动频率是不全相同的，根据振动检测值的频谱分析是可以有针对性找出振源，以利逐项采取有效措施，例如改变轿厢固有频率；更换曳引绳绳头组合件中弹性元件；更换轿厢与轿架间弹性元件等，并可观察对比效果如何，为此采用８通道，在轿厢地板上三维方向测振，在轿架上相同三维方向及在曳引绳绳板或绳头拉杆上的运行方向，在空载到满载各工况做轿厢上、下运行，上述８通道同步采集，然后进行对比分析，以利设计出隔振与减振最佳设置，降低轿内振动强度，或将振动频率降到人们非敏感区范围。

此外对解决电梯上述振源还应有功能较完善的检测仪器与正确的检测方法。例如电梯导轨弯曲、扭转，尤其是两侧导轨导向面在同一水平位置的平直度等，以往常用“找道尺”来测量，由于手压轻重有较大偏差就难以调正好导轨，所以推荐采用大连拉特激光技术开发有限公司生产的电梯导轨检测仪来校正，该仪器可直接用于导轨安装调整，更有利于导轨的修理调整，尤其对导轨两列同侧导向面的平直度测量精度高。又如检测曳引绳的张力，单用弹簧称手拉测定误差较大，其实只需一个长600cm左右的检测架就能精确测量相对张力差,而且可以架在钢丝绳上逐根调正张力一致.对曳引轮与导向轮绳槽节径相对差值,应在加工中提高精度,在材质均匀性上严加控制,然而测量时必须注意测量基准及减少反复无基准测量误差,在中国电梯1999年第7期上介绍一种“等高法“的检测方法,在计算测量不确度上尚有不少问题外,测量基准的选择是有问题的,因为绳槽侧外圆而是个精度低,较粗糙的窄圆环面,不是平直面,再加上这些断续的圆环面其圆柱度误差大,则检测数值必然是不正确的,所以检测必须懂得选择合理基准,为此除了测量仪器需不断发展提高,检测人员还需努力提高检测理论水平.

二. 电梯控制系统检验:

近期在北京接连发生二起门区因轿厢开门运行造成剪切伤亡事故,结果二死一伤,这主要是控制系统出问题,所以电梯控制系统安全检验是极为重要的,对电控系统,首先要熟悉电梯安全法规,即强制性标准GB7588<<电梯制造与安装安全规范>>,其中应特别需注意到14.1.2.1条电气安全装置通则的规定,其中a)条中“直接切断“的要求是当附当A列出任一电气安全装置动作时需用直接切断电动机供电与制动器供电,而不能用程序软件去控制,这是当前非专业电梯企业设计控制柜常犯的疏忽,这疏忽将造成大祸.此外对上述安全规范不能串行理解,例如把紧急操作当作为检修操作使用等,最近在1999年第9期中国电梯第55页上,作者把GB7588中7.7.2.2条中规定的“特殊情况“理解成应紧操作(即紧急操作),这是不允许的,上述特殊情况中明确规定开锁区允许开门平层再平层是必须满足14.2.1.2条规定,而对接操作亦非紧急操作,二者不能混淆.而对于旧电梯设置的能开门检修操作的功能,建议尽早消除.因为门区的伤亡安全事故是电梯发生伤亡最多最严重的事故.对电气控制系统的检验,关键还是认识问题,而且在电梯专业单位里还存在不同见解,但伤亡事实是不容辩解的,在新版本安全规范中更强调了这方面的要求,如GB16899-1997<<自动扶梯和自动人行道制造与安装安全规范>>及EN81-1,1998年版本中均规定含有电子元件的安全电路被认为安全部件,应按照附录要求进行型式检验,即需进行振动、撞击、温度一系列要求的试验，试验后无异常即为合格。

这里主要是考核安全继电器及线路板等，因此对这些电气元件采购后生产厂必须进行有效验收与筛选，对电气元件试验装置的要求在电梯生产许可证检查条款中已有规定，但一般中小型企业仅采取通断电检查而已，所以应该有一个科学的严格的方法进行有效检验，进行考核筛选可采用强化模拟试验，该方法及其装备是当前急需开发的检验装置。此外当前生产电梯控制柜的单位很多，有些供给电梯厂，大部分供给电梯改造用，这部分除沈阳兰光等较注意安全检验外，大都从未经检测检验过，这类控制系统有些是存在着严重安全隐患，所以对这类型控制系统生产企业或引进产品供应商应该从速加强安全监督检验，同时也请各使用单位严格按照GB7588进行验收.

三. 安全部件的检验:

门锁、限速器、安全钳与缓冲器四大安全部件，在GB7588标准中规定需做型式检验,由于我国对这些重要部件无生产许可证制度,所以只是生产企业送件检验而已,虽然当前推荐规定每年进行一次检验,但从送给情况看有些产品质量还不稳定,

更有一些生产企业长期不做试验,或者强调一次型式试验报告可以复盖一大系列等等,从而造成安全部件的质量不能得到有效控制.在国外虽然有一份型式检验证书有效期有好几年,但发证单位对被检验单位,每年要进厂对生产过程、材质检查及产品抽查复检几次，这样的产品质量自然可得到控制，所以我国对安全部件的型式检验还需要加强管理，也需要进行安全监督检查。

其中，限速器，包括电气与机械动作速度的复验和机械动作后钢丝绳在绳轮中或在夹绳装置内的附着力检验，对生产或改造企业，无论购进是国产或进口的限速器必须对限速器逐个进行检验，并应出一份检验合格证书，同时检验试验台（或装置）其测速与测力装置必须经过国家计量检验合格，而对有型式检验合格和检验合格证书，且已装在电梯上的限速器原则上不再需要动作速度年检，对无

型式检验合格证书的限速器建议由电梯质量责任单位作一次现场检验，并补一份合格证书。作者不赞成有些地方要求用户每年从电梯上拆卸后送检检验，这样拆卸重装后再发生质量问题其责任性难以判定，何况拆卸又要停梯几日，而且也不符合标准规范要求。只有特殊情况发现有问题，也只能由电梯质量责任单位更换。对现场的检验限速器装置现在已有几种，但还需要研制出精确度高，更便于现场检验的装置。

安全钳是当前最难以做好试验的部件，首先是渐进式安全钳，从设计角度来说应该注意到安装原因或导靴磨损状态及轿厢偏载等各方面原因，所以对制动楔块应能有适当摆动利于与电梯导轨导向面正常摩擦啮合，对安全钳的允许容量的试验可以考虑采用模拟方法，否则以后对高速及大吨位的渐进式安全钳的试验就难以实施，而且应该对模拟试验进行研究与实际对比验证，在有经费时应开发这项工作。

对瞬时式安全钳，现在采用在压力机上慢速进行破坏性模拟试验，试验结果是有相当偏差的，试验结果制动块严重卡入导轨中，而在GB7588中规定:“如果钳体上夹紧件或导轨变形太大,可能引起安全钳释放困难,则必须减少总容许质量.“但如何减少容许质量,以及导轨表面变形允许限度是多少,这需要在试验过程中扩充试验数据的采集,从理论上和数据处理上进行研究,同时也必须通过试验实践来改进当前我国瞬时安全钳容量小,体积大耗材多的结构,否则按照GB7588标准规定当前大多数瞬时安全钳不能满足要求.

对瞬时式安全钳是允许大质量复盖小质量使用。对渐进式安全钳,对同一速度可以进行多次不同质量试验确定出容放质量的系列范围,但对不同速度还是要通过试验,不允许相互复盖.例如对某进口安全钳试验结果,

在同一质量下试验时,速度为1.75m/s与1.00m/s试验合格,但在1.50m/s试验时却不能达到合格要求.所以每种速度都需要进行试验,当前GB7588中也是这样规定的,但这方面还需要进一步研究.

缓冲器的试验,对液压缓冲器试验与应用均无比较成熟,但对弹簧类蓄能型缓冲器则存在问题较多,对0.75m/s及1.00m/s的电梯,撞击时减速度较大,容易造成乘梯人员伤害.这方面需要进一步验证,而对非线性蓄能型缓冲器,例如聚胺脂类缓冲器其试验方法需进一步研究,如果按EN81-1,1998版本要求做自由落体撞击试验则平均减速度超过1gn,反弹速度也易越过1m/s而不能合格,由于试验是接触到缓冲器时的速度为1.15m/s,由于加速度原因,撞到缓冲器开始一段仍在加速,速度还会提高些,这与均匀速度1.15m/s去撞击缓冲器还是有区别的,而用压力机慢速模拟压缩其结果偏差更大,为此还需要研究新的模拟理论与方法并再与实际对比验证.─

四. 其它试验：

除以上试验内容外电梯起制动加速度的检测,曳引条件的检验,平衡系数的检验,导轨应力检验,钢丝绳磨损与内部断丝的检测,电动机特性与温升检验,制动器检验等等均需进一步研究与开发.

相信,随着检测技术不断完善与发展,会进一步推动电梯行业的发展,同时检验分析与检验预报广泛应用,能做到有计划维修与保养,以使我国的电梯故障率降低至少每年不超过1次,甚至达到零故障,至那时将不再听到抱怨与申诉.这将是我们电梯行业奋斗目标。