探析电梯机械故障诊断及其优化设计

探析电梯机械故障诊断及其优化设计

彭金军

杭州优迈科技有限公司临安分公司 浙江省杭州市 311305

摘要：我国整体科学技术水平不断提升，电梯已经成为了人们生活中使用率较高的设备，电梯能够为人们生活和工作提供诸多便利条件。电梯是机电一体化设备的一种形式，其结构组成极为特殊，需要专业人员对其进行定期检修维护，保证电梯在今后运行期间的安全性与平稳性。基于此，本文将对电梯机械故障诊断及其优化设计进行分析。

关键词：电梯；机械故障；诊断；优化设计

1 电梯机械故障的诊断与分析

1.1 电梯机械故障特性

电梯的机械故障特性有混合性、关联性和未知性。目前的电梯采用微机控制方式，若出现机械故障，可能由机械和软件两种因素导致，二者互相影响，维修时很难判断，此为混合性；电梯的电气控制系统由多种功能性电路组成，电梯出现电气系统故障时，会对电路所对应的功能造成负面影响，使电梯使用时产生故障，在电气控制系统中，各种电路之间相互关联，有一定的逻辑关系，当电路中其中一部分出现问题时，也会影响到其他电路，此为关联性，工作人员在维修过程中可根据故障现象判断出现故障的电路部分；此外，电梯的控制系统极其复杂，在外界因素的干扰下，维修人员很难诊断出电梯故障问题发生在何处，对维修工作造成困扰，这就使得电梯的机械故障具有一定的未知性。

1.2 电梯机械故障的判断方式

在电梯的所有故障中，机械故障是比较容易解决的故障。在通常情况下，电梯发生机械故障时，维修人员通过观察故障现象，听机械发出的声音，闻气味或者检测温度测量机械、零件尺寸等方式判断故障发生的位置。当电梯发生故障时，维修人员需要先判断是电梯的哪个系统发生故障。维修人员可根据现象判断故障发生的位置，然后展开维修工作。

1.2.1加速检测

电梯运行分为三个阶段：启动，制动和振动。电梯在运行过程中，振动加速度和水平加速度交替出现。各阶段的运行速度不同，产生的问题也不同，对安全的影响也不同。如果速度太快，就会出现失重下降的现象。

1.2.2目视检查

电梯不正常运行通常都会有噪音发生，通过对发声部位的直观观察和分析，通常会发现电梯故障的原因，对电梯的运行情况有一个初步的了解。目视检查是电梯运行检测的常用方法，通过检查员丰富的工作经验，可以对电梯事故进行检查。

1.2.3导轨损伤检测

通过导轨的观察，检测出导轨的变形和直线度，特别要关注影响电梯运行的变形因素。可通过记录对比，准确发现差异，解决实际差异问题，确保电梯安全运行。

1.2.4噪声监测

电梯运行噪声是由多种因素引起的。噪声传感器是解决这一问题的关键。为了及时处理噪声，要求检测人员对停电梯后的噪声进行检测，并进行科学分析。噪声传感器体积小，可安装在离地1.6m的高度。这样可以通过远距离传输进一步测量，同时对不同部位的噪声进行再次访问，保证测量的精度。

2 地铁电梯机械故障及主要部件故障形成的原因

2.1 连接件松脱

电梯在连续运行过程中，由于振动和安装精度低，扣件松动，机械部件移位、脱落或失去相对协调度，造成磨损和碰撞，使电梯部件损坏，造成故障。这就需要定期检查和检测，防止小故障变成大事故。

2.2 润滑系统不畅

润滑系统故障或润滑不当会导致电梯旋转部件发热、燃烧（抱轴）或损坏滚动（滑动）部件，导致电梯不能正常运行。良好的润滑可以减少部件之间的摩擦和磨损，还可以起到冷却、减振、缓冲、防锈等作用，从而延长电梯的使用寿命。

2.3 自然磨损

机械零件在运行中，必然会产生磨损，磨损到一定程度，必然会影响其正常运行，如果不及时更换，就会发生故障，甚至造成人员或设备事故。平时坚持对电梯进行清洗、润滑、调整、检查，才能保证电梯正常运行。

2.4 机械疲劳

电梯的一些部件，如牵引钢丝绳，经常受到弯曲、剪切、拉拔等应力的影响，造成疲劳现象，使其材料的机械性能下降。当施加在这些部件上的力超过它们的强度极限时，它们就会断裂并造成故障，甚至导致严重事故。

3 电梯机械故障的优化设计

3.1 及时开展电梯机械养护与维修工作

为了能够降低电梯产生安全事故的概率，就要及时开展养护和维修工作，准确排除安全隐患，在保证电梯运转性能的基础上，对每一处零件进行详细检查，一旦发现问题就要及时处理。电梯能否在使用期间安稳运行，是现阶段人们最为担心的问题。电梯机械维修人员在日常工作期间要准确记录每一个零件的使用时间、磨损状况等内容，全面提升自电梯机械的养护和维修意识，从根本处解决问题，保证电梯机械安稳运行。电梯机械维修管理人员将每一项工作职责落实到每一个维修人员身上，招聘具有专业性的维修管理人员，并要定期对其专业技能进行检查，要求维修人员严格按照规范时间开展更换润滑油、维修配件等工作，这样不仅能够降低电梯整体的消耗量，同时也能保证电梯使用人员的人身安全。

3.2 优化电梯机械硬件

对电梯的疲劳故障，电梯可采用钢丝绳的疲劳强度K为12，相关人员应该选用符合该强度的钢丝绳，并且定时安排维修人员检修校核钢丝绳的疲劳强度是否在安全范围之内；对微动装置导致的故障，电梯的上升下降升速减速都是由微动装置控制的，在设计电梯机械零件时，需要一种使用寿命长、易于更换的材料来改进该结构现存的故障。

3.3 科学安装电梯超载保护装置

为了能够为人们使用电梯提供安全保障，要始终坚持“安全第一”的处理原则，结合电梯实际运行状况分析，不断完善和创新电梯保护系统，科学安装电梯超载保护装置。

3.3.1注重开展轿顶称重工作

称重装置在轿顶的时候，要注重选择重量比较沉的元件来开展弹簧组压缩工作，如果电梯能够接受不同层次的载重量，绳头组就会对弹簧组起到相应的带动作用；同时还要充分利用杠杆原理，使其形成在上下方向进行摇摆；如果电梯轿厢产生超载状况，摇摆的杠杆就会直接触碰到微动开关，就会及时切断电梯整体的控制效率，进而防止产生一些列危险事故。

3.3.2注重开展机房称重工作

机房称重工作主要就是将电梯超载装置设计工作延伸到机房系统设计工作中。如果不能科学的在轿顶、轿顶设计称重装置，就要充分运用2：1的绕法、轿顶称重方式相似的运行原理进行工作，将超载装置直接安装到绳头板的位置上。这样称重装置部分的杠杆就会被绳头组合带动起来。在荷载量不断变化的影响下，杠杆就会进行摆动，其也会触碰到微动开关，进而切断电梯整体的控制功能。

3.3.3合理安装活络性电梯轿厢

用橡胶垫将电梯的轿厢底盘与其框架相固定，橡胶垫在电梯运行系统中起到称重作用，当电梯超载时，电梯的工作载荷对轿厢底盘产生向下的压力，这个压力会造成橡胶垫的变形，从而触发微动装置，将电梯的运行中断。虽然此装置系统复杂程度很高，在维修与检查校核过程中有很大的困难，但相对经济并且安全，在电梯设计中被广泛应用。电梯的轿厢地板与轿厢壁之间有空隙，称重设备支撑轿厢底部，不同的负载会导致轿厢底部产生微小移动，当出现超重时，轿厢的地板凹陷从而触发电路开关，控制信号通过电流传送到电梯运行系统中，中断电梯的运行。

4 结束语

总之，电梯作为人们日常生活中不可缺少的运输设备，必须实现高效率、人性化、安全性能高的要求。电梯的机械故障是生活中常见的一种电梯故障，专业人员与相关人员有责任完成电梯的故障诊断与维修，并逐步优化完善电梯系统。

参考文献：

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