电梯曳引轮连接套筒断裂事故分析

汤志烽

（广东省特种设备检测研究院中山检测院，广东 中山 528403）

电梯曳引轮连接套筒断裂事故分析

汤志烽

（广东省特种设备检测研究院中山检测院，广东 中山 528403）

中山市某工厂一台载货电梯在从一楼升到四楼的过程中，曳引轮套筒突然断裂，电梯被紧急制停在一楼与二楼之间。为防止类似事故再次发生，运用材料断裂力学理论，通过对该曳引轮套筒的断裂形式、材料成分和制造工艺进行深入分析，得出断裂事故发生的根本原因。提出合理可行的改进方法和防范措施，用以指导实际生产和使用过程中的检验检测，切实提高曳引轮套筒的可靠性。

曳引轮套筒；脆性断裂；铸造缺陷；预防措施

1 事故概况

2015年8月10日12点半左右，中山市某工厂电梯发生困人事件。电梯从一楼启动，准备到四楼，在上升过程中突然发生顿挫，轿厢下滑并停在靠近一楼与二楼之间。勘验事故现场发现，事故电梯为曳引式货梯，额定载重2000kg，运行速度0.5m/s，5层5站，交流双速电梯，2010年8月30日首次检验，事故时轿厢内有九名工人。事故中破坏的是曳引轮的连接套筒，其法兰盘的筋肋发生脆性断裂，套筒的法兰盘与曳引轮连接完好，但与套筒筒身完全脱离，曳引轮与套筒法兰盘挂在套筒筒身，并已经偏离原位与涡轮轴发生磨刮，如图1、2所示。

图1 正常的连接位

图2 事故现场断开位置

2 原因分析

通常情况下曳引轮要承受轿厢、载重量、对重等装置的全部动静载荷，因此对制造材料要求强度大、韧性好、耐冲击，在实际生产中多用QT600球墨铸铁。而曳引轮的构造型式一般由两部分构成，中间为轮套筒(鼓)，外面制成轮圈式绳槽切削在轮圈上，外轮圈与内轮筒套装，并用铰制螺栓连结在一起成为一个曳引轮整体，其曳引轮的轴就是减速器内的蜗轮轴。

该事故电梯曳引轮的材质是球墨铸铁，从断开的地方发现，断口有新有旧，有许多小空洞，说明该铸件的工艺较差，存在大量的气孔缺陷。从其外构造来看，套筒与法兰盘的连接部位过小，负载承受有限，很容易发生断裂，属于设计不合理的地方。经实际了解，这种现象不是孤立的，其他用户也有发生连接套筒失效的现象，且为同一生产厂家的产品，该厂同批产品都出现图3情况，因此侧面验证了该连接套筒存在铸造缺陷。

图3

同时，事故电梯为双速电梯，长时间满载作业，使用频率很高且经常出现违规使用。由于电梯起步和停站时换速振动对曳引轮冲击载荷大，也会导致连接套筒断裂，缩短正常使用寿命。

3 改进方法

针对此事故电梯的主机制造厂生产的相同形式的电梯主机进行普查，安排专项的检验，并要求该厂优化设计，增加套筒与法兰盘的有效连接面积，对并生产线工艺做好质检，采用性能优良的球墨铸铁制造曳引轮及其配件，降低材料对铸件力学性能及加工性能的不利影响程度，从本质上提高产品质量，并严格把控，使不合格及隐患产品绝不流向市场，并对可能产生安全隐患的同批产品进行置换。

4 安全预防

从电梯方面来讲，根据《电梯制造与安装安全规范》GB7588-2003规定：曳引驱动电梯上应装设轿厢上行超速保护装置，并对其技术条件作了相应的规范。标准规定轿厢上行超速保护装置减速元件可以作用于轿厢、对重、钢丝绳系统或曳引轮。此事故电梯采用的是作用于钢丝绳系统的轿厢上行超速保护装置夹绳器。这是一种以限速器作为速度监控部件，以夹绳器作为减速元件的保护系统，在电梯上行超速时限速器带动夹绳器动作，夹住钢丝绳实现制动，安装简单，不影响井道在电梯设计，实际应用广泛。经现场勘查，正是由于该电梯的夹绳器发生动作，才成功制停轿厢，避免因轿厢坠落而导致发生的安全事故。

从电梯使用管理方面，首先要严格制定、落 实电梯安全使用管理规定，对于货梯严禁载人、超载，并在轿厢内外加贴文字提醒。对于使用频率高，载荷大的货梯，除了按规定必须配置外，选择加装电梯行超速保护装置，虽然会导致成本增加，但可以增加电梯安全性能，避免若发生事故后造成更大的损失。

从检验检测方面，负责电梯维保的单位在日常维护时，留意曳引轮连接部分的查验，做好保维修记录。负责电梯的检测机构在定期检验时，要应仔细审查相关维保维修记录，监督使用单位落实主体责任，同时要求电梯制造厂家进行同批类产品的跟踪使用调查，若发现隐患，立即更换。

5 结语

虽然此次事故并未造成人员伤亡，但无论是对设备的使用者及维护保养单位，还是检验检测机构都敲响了警钟。在平时检验检测中，并未对曳引轮连接套筒进行专项检查，但其可能因为材料本身、制造工艺、使用环境等各方面原因产生损坏从而引发安全事故，因此应努力做到防患于未然。

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[3]程靳，赵树山.断裂力学[M].北京：科学出版社，2006.

[4]王海涛，张毅.石墨的存在形态对铸铁性能的影响[J].机械研究与应用，2006,2.

[5]杨永录，张绪国 ，宋岩，李朝峰，牟 军.灰铸铁组织中不良石墨形态的金相[J]. 热处理/锻压/铸造，2012.

TU857

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1671-0711（2017）01（下）-0054-02