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摘要：随着电梯的长期运行，电梯补偿链容易发生断链或过度伸长现象，给人身安全和设备安全带来一定隐患。针对该问题，设计了一种电梯补偿链断链或过度伸长预警装置。该预警装置具有结构简单、安装方便、通用性强等优点，既可用于新安装电梯，也可加装于在用电梯，可有效减少电梯补偿链断链或过度伸长引发的电梯事故。
关键词：电梯;补偿链;预警
0 引言
随着经济的高速发展，电梯在人们的生产和生活中得到了广泛应用。人们在享受电梯所提供的便利服务的同时，也会因使用不当或者电梯本身的不安全因素而受到伤害[1]。
补偿链是电梯上一种常见的装置，其根据电梯的楼层高度、额定速度、额定载荷等实际情况而配备，主要用于平衡曳引钢丝绳及随行电缆的重量，对保持电梯稳定运行具有非常重要的作用[2]。补偿链的好坏会大大影响电梯的运行舒适性，并且补偿链断链或者过度伸长时也会带来极大的安全隐患。因此，非常有必要对电梯补偿链断链或过度伸长的情况进行检测和预警，在危险发生之前将隐患及时消除。
1 目前存在的问题
补偿链一般为铁链，其两端通过U型螺栓分别固定在轿厢和对重上。补偿链布置图如图1所示。
当电梯轿厢在顶层时，曳引钢丝绳在对重侧，补偿链则在轿厢侧;相反，当电梯轿厢在底层时，曳引钢丝绳在轿厢侧，补偿链在对重侧。电梯正常运行时，轿厢侧和对重侧的曳引钢丝绳长度在不断变化，两侧重量也随之变化。为了补偿曳引钢丝绳及随行电缆的重量，保证足够的曳引能力，使电梯能够安全平稳运行，电梯会设置补偿链，其两端分别悬挂在轿厢底部和对重底部。悬挂在两点之间的软绳在重力作用下的自由状态，称为悬垂线，补偿链可近似认为是由多根悬垂线组成的悬挂曲线。补偿链随着轿厢和对重上下运行，过度伸长将会影响悬挂曲线。悬挂曲线在电梯各部件的设计、安装、使用过程中具有重要的现实意义，其变化将会影响电梯的运行平稳度和舒适性[3]。
随着电梯使用年限的增加，补偿链可能存在以下问题[4]：
（1）曳引钢丝绳在轿厢和对重的拉力作用下会逐渐伸长，导致补偿链也变相地“伸长”，补偿链和电梯底坑地面之间的间隙会逐渐变小甚至直接接触;
（2）补偿链的两端一般通过U型螺栓分别固定在轿厢和对重上，如果固定不牢靠或者销轴松脱，补偿链就会从高处直接坠落;
（3）有些电梯井道非常潮湿，补偿链在潮湿环境下容易生锈或者过度磨损，严重时甚至会发生断链。
当补偿链过度伸长时，随着电梯的上下运行，补偿链会发生较大幅度的摆动，极易和井道中的导轨支架、平层感应装置支架等物体发生钩挂[5]。断链可能发生在整根补偿链的某一处或者悬挂点，不同位置的断链将会造成很多安全隐患，当补偿链发生断链时一侧重量减少，另一侧重量增加，可能会造成溜梯、冲顶事故。当轿厢在楼层低区，补偿链从高处直接坠落，可能砸到轿厢顶部，会导致人员伤亡和设备损坏[6]。因此，非常有必要开发一种电梯补偿链断链或过度伸长的预警装置。
2 补偿链预警装置的主体结构设计
补偿链预警装置主体结构示意图如图2所示。补偿链预警装置主要包括触发杆、连接杆、短轴、支撑柱、电气开关、带V型切口的触发块、拉伸装置等。
支撑柱的一端通过螺栓安装固定在底坑地面上，靠近另一端的位置上设有通孔用于安装短轴，短轴可在通孔内转动。短轴的一端装有带V型切口的触发块，另一端装有连接杆。触发杆的两端分别通过左右连接杆和左右短轴连接。当补偿链断链或者过度伸长时，补偿链会碰触触发杆，从而带动短轴转动，触发块也随之转动。当触发块转动时，V型切口会触碰电气开关，使电气开关动作。电气开关的信号通过导线传输至控制柜中，控制柜发出指令，电梯停止运行。
3 电气触发部分的结构设计
该补偿链预警装置的电气触发部分安装在短轴与支撑柱连接处，主要包括电气开关、带V型切口的触发块、拉伸装置等。以图2所示预警装置右侧电气触发部分为例进行介绍，预警装置电气触发部分结构示意图如图3所示。
短轴安装在支撑柱上端通孔中，带V型切口触发块通过3颗螺钉固定在短轴外侧，连接杆通过上调节螺母、下调节螺母与短轴连接，通过上调节螺母、下调节螺母可调整触发杆与补偿链底端的距离，以适应安装位置的要求。
拉伸装置安装在支撑柱中端的内侧，主要包括拉伸弹簧和固定支架两部分。固定支架通过螺钉安装在支撑柱内侧。拉伸弹簧一端连接固定支架，另一端连接至短轴下侧。拉伸弹簧的作用：确保在没有外力干涉的情况下连接杆保持竖直状态，避免短轴意外转动，使电气开关误动作。
电气开关通过螺钉安装在支撑柱外侧，其触头位于触发块的V型切口内。V型切口对应电气开关的触发范围，需要保证在电梯正常运行时不动作，在补偿链断链或者过度伸长时能够灵活地转动。当触发块转动时，V型切口会触发电气开关动作。电气开关通过导线与控制柜相连，以使電气开关的触发信号传输至控制柜。
4 实施方法
当补偿链处于正常状态时，补偿链与预警装置的触发杆未接触，连接杆在拉伸装置的作用下保持在竖直状态，同时电气开关位于触发块的V型切口内未被触发。当补偿链断链或者过度伸长时，补偿链将首先碰触到触发杆，进而使短轴转动，带有V型切口的触发块也随之转动，电气开关动作。电气开关被触发的信号通过导线连接至控制柜中，发出预警信号，使电梯就近平层，平层后电梯停止运行。电气开关为非自动复位型开关，其动作后必须手动复位才能恢复正常状态。控制柜具有电气故障锁定功能，必须由专业人士进行故障消除操作后电梯才能启动。这样就可保证只有彻底处理好补偿链故障后，电梯才能重新投入运行。
5 结语
针对电梯补偿链断链或过度伸长的检测问题，该预警装置可在补偿链断链或过度伸长时及时使电梯停止运行，其具有结构简单、安装方便、通用性强等优点，既可用于新安装电梯的标准配置，也可加装于在用电梯。
[参考文献]
[1] 姜跃权.应重视电梯补偿链、曳引轮和钢丝绳安全隐患问题[J].中国电梯，2019，30（8）：65-70.
[2] 黄奶秋.解析电梯运行中补偿装置的原理与作用[J].机电信息，2018（24）：62-63.
[3] 周海波.电梯补偿链悬挂曲线的研究[J].机电一体化，2012，18（7）：38-40.
[4] 张伦文.曳引式电梯补偿链长度的检验[J].中国特种设备安全，2013，29（10）：26-28.
[5] 罗杰.电梯补偿链的检验[J].装备制造技术，2020（10）：186-188.
[6] 王兆安.电梯补偿缆端接装置设计原理及案例分析[J].中国电梯，2020，31（9）：6-9.
收稿日期：2021-04-13
作者简介：冯双昌（1982—），男，山东聊城人，博士，高级工程师，从事机电类特种设备检验技术研究和相关标准的制修订工作。
关键词：电梯;补偿链;预警
0 引言
随着经济的高速发展，电梯在人们的生产和生活中得到了广泛应用。人们在享受电梯所提供的便利服务的同时，也会因使用不当或者电梯本身的不安全因素而受到伤害[1]。
补偿链是电梯上一种常见的装置，其根据电梯的楼层高度、额定速度、额定载荷等实际情况而配备，主要用于平衡曳引钢丝绳及随行电缆的重量，对保持电梯稳定运行具有非常重要的作用[2]。补偿链的好坏会大大影响电梯的运行舒适性，并且补偿链断链或者过度伸长时也会带来极大的安全隐患。因此，非常有必要对电梯补偿链断链或过度伸长的情况进行检测和预警，在危险发生之前将隐患及时消除。
1 目前存在的问题
补偿链一般为铁链，其两端通过U型螺栓分别固定在轿厢和对重上。补偿链布置图如图1所示。
当电梯轿厢在顶层时，曳引钢丝绳在对重侧，补偿链则在轿厢侧;相反，当电梯轿厢在底层时，曳引钢丝绳在轿厢侧，补偿链在对重侧。电梯正常运行时，轿厢侧和对重侧的曳引钢丝绳长度在不断变化，两侧重量也随之变化。为了补偿曳引钢丝绳及随行电缆的重量，保证足够的曳引能力，使电梯能够安全平稳运行，电梯会设置补偿链，其两端分别悬挂在轿厢底部和对重底部。悬挂在两点之间的软绳在重力作用下的自由状态，称为悬垂线，补偿链可近似认为是由多根悬垂线组成的悬挂曲线。补偿链随着轿厢和对重上下运行，过度伸长将会影响悬挂曲线。悬挂曲线在电梯各部件的设计、安装、使用过程中具有重要的现实意义，其变化将会影响电梯的运行平稳度和舒适性[3]。
随着电梯使用年限的增加，补偿链可能存在以下问题[4]：
（1）曳引钢丝绳在轿厢和对重的拉力作用下会逐渐伸长，导致补偿链也变相地“伸长”，补偿链和电梯底坑地面之间的间隙会逐渐变小甚至直接接触;
（2）补偿链的两端一般通过U型螺栓分别固定在轿厢和对重上，如果固定不牢靠或者销轴松脱，补偿链就会从高处直接坠落;
（3）有些电梯井道非常潮湿，补偿链在潮湿环境下容易生锈或者过度磨损，严重时甚至会发生断链。
当补偿链过度伸长时，随着电梯的上下运行，补偿链会发生较大幅度的摆动，极易和井道中的导轨支架、平层感应装置支架等物体发生钩挂[5]。断链可能发生在整根补偿链的某一处或者悬挂点，不同位置的断链将会造成很多安全隐患，当补偿链发生断链时一侧重量减少，另一侧重量增加，可能会造成溜梯、冲顶事故。当轿厢在楼层低区，补偿链从高处直接坠落，可能砸到轿厢顶部，会导致人员伤亡和设备损坏[6]。因此，非常有必要开发一种电梯补偿链断链或过度伸长的预警装置。
2 补偿链预警装置的主体结构设计
补偿链预警装置主体结构示意图如图2所示。补偿链预警装置主要包括触发杆、连接杆、短轴、支撑柱、电气开关、带V型切口的触发块、拉伸装置等。
支撑柱的一端通过螺栓安装固定在底坑地面上，靠近另一端的位置上设有通孔用于安装短轴，短轴可在通孔内转动。短轴的一端装有带V型切口的触发块，另一端装有连接杆。触发杆的两端分别通过左右连接杆和左右短轴连接。当补偿链断链或者过度伸长时，补偿链会碰触触发杆，从而带动短轴转动，触发块也随之转动。当触发块转动时，V型切口会触碰电气开关，使电气开关动作。电气开关的信号通过导线传输至控制柜中，控制柜发出指令，电梯停止运行。
3 电气触发部分的结构设计
该补偿链预警装置的电气触发部分安装在短轴与支撑柱连接处，主要包括电气开关、带V型切口的触发块、拉伸装置等。以图2所示预警装置右侧电气触发部分为例进行介绍，预警装置电气触发部分结构示意图如图3所示。
短轴安装在支撑柱上端通孔中，带V型切口触发块通过3颗螺钉固定在短轴外侧，连接杆通过上调节螺母、下调节螺母与短轴连接，通过上调节螺母、下调节螺母可调整触发杆与补偿链底端的距离，以适应安装位置的要求。
拉伸装置安装在支撑柱中端的内侧，主要包括拉伸弹簧和固定支架两部分。固定支架通过螺钉安装在支撑柱内侧。拉伸弹簧一端连接固定支架，另一端连接至短轴下侧。拉伸弹簧的作用：确保在没有外力干涉的情况下连接杆保持竖直状态，避免短轴意外转动，使电气开关误动作。
电气开关通过螺钉安装在支撑柱外侧，其触头位于触发块的V型切口内。V型切口对应电气开关的触发范围，需要保证在电梯正常运行时不动作，在补偿链断链或者过度伸长时能够灵活地转动。当触发块转动时，V型切口会触发电气开关动作。电气开关通过导线与控制柜相连，以使電气开关的触发信号传输至控制柜。
4 实施方法
当补偿链处于正常状态时，补偿链与预警装置的触发杆未接触，连接杆在拉伸装置的作用下保持在竖直状态，同时电气开关位于触发块的V型切口内未被触发。当补偿链断链或者过度伸长时，补偿链将首先碰触到触发杆，进而使短轴转动，带有V型切口的触发块也随之转动，电气开关动作。电气开关被触发的信号通过导线连接至控制柜中，发出预警信号，使电梯就近平层，平层后电梯停止运行。电气开关为非自动复位型开关，其动作后必须手动复位才能恢复正常状态。控制柜具有电气故障锁定功能，必须由专业人士进行故障消除操作后电梯才能启动。这样就可保证只有彻底处理好补偿链故障后，电梯才能重新投入运行。
5 结语
针对电梯补偿链断链或过度伸长的检测问题，该预警装置可在补偿链断链或过度伸长时及时使电梯停止运行，其具有结构简单、安装方便、通用性强等优点，既可用于新安装电梯的标准配置，也可加装于在用电梯。
[参考文献]
[1] 姜跃权.应重视电梯补偿链、曳引轮和钢丝绳安全隐患问题[J].中国电梯，2019，30（8）：65-70.
[2] 黄奶秋.解析电梯运行中补偿装置的原理与作用[J].机电信息，2018（24）：62-63.
[3] 周海波.电梯补偿链悬挂曲线的研究[J].机电一体化，2012，18（7）：38-40.
[4] 张伦文.曳引式电梯补偿链长度的检验[J].中国特种设备安全，2013，29（10）：26-28.
[5] 罗杰.电梯补偿链的检验[J].装备制造技术，2020（10）：186-188.
[6] 王兆安.电梯补偿缆端接装置设计原理及案例分析[J].中国电梯，2020，31（9）：6-9.
收稿日期：2021-04-13
作者简介：冯双昌（1982—），男，山东聊城人，博士，高级工程师，从事机电类特种设备检验技术研究和相关标准的制修订工作。