地震災(zāi)區(qū)電梯空心導(dǎo)軌脫軌引發(fā)的思考
廣東電梯檢驗服務(wù)隊潘海寧、梁治強
2008年5月12日四川汶川地區(qū)發(fā)生里氏8.0級特大地震,造成重大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。地震災(zāi)及成都、都江堰、汶川、廣元等大中小城市,電梯不可避免地也遭到不同程度的損壞。整個災(zāi)區(qū)有2萬臺多電梯受損,為盡快恢復(fù)災(zāi)區(qū)人民的生產(chǎn)生活,國家質(zhì)檢總局緊急派遣了19支特種設(shè)備檢驗服務(wù)隊入川參加抗震救災(zāi),筆者有幸成為其中一員,參與了災(zāi)區(qū)電梯的搶修檢驗工作。
在緊張的震后電梯安全檢驗中,我們發(fā)現(xiàn)電梯的對重裝置在這次地震中損壞數(shù)量最多,對重導(dǎo)軌彎曲變形以及對重導(dǎo)靴從對重導(dǎo)軌中脫出是破壞的主要形式,表一是筆者參與的某企業(yè)在川電梯情況的統(tǒng)計數(shù)字:電梯總數(shù)為936臺,事故電梯為163臺。
從表一得知對對重導(dǎo)靴脫離導(dǎo)軌、對重導(dǎo)靴損壞、對重導(dǎo)軌支架損壞、對重護欄損壞這4種破壞形式占故障總數(shù)的92%。其他企業(yè)的情況也相類似,檢驗人員都注意到:對重導(dǎo)靴脫離導(dǎo)軌是會造成電梯次生災(zāi)害,引發(fā)導(dǎo)致對重架與轎廂撞擊、對重塊墜落等更加危險的事故;對重使用空心導(dǎo)軌的脫軌比例遠高于使用T型導(dǎo)軌的脫軌比例。這就值得我們思考了。
眾所周知現(xiàn)在由于成本原因電梯制造廠家普遍選用空心導(dǎo)軌作為對重導(dǎo)軌,但安裝工藝和要求還是與T型導(dǎo)軌一樣,導(dǎo)軌支架間距為2.5米,從本次地震損壞情況來分析這是有問題的,所以筆者認為有必要對具有基本結(jié)構(gòu)相同的T型和空心導(dǎo)軌進行對比分析計算。
震后電梯損壞形式統(tǒng)計 |
2008年6月16日 |
序號 |
損壞形式 |
數(shù)量(臺) |
占總數(shù)比例 |
備注 |
1 |
對重導(dǎo)靴脫離導(dǎo)軌 |
34 |
20.8% |
|
2 |
對重架與轎廂撞擊 |
3 |
1.8% |
|
3 |
對重導(dǎo)靴損壞 |
28 |
17.3% |
|
4 |
對重導(dǎo)軌損壞 |
25 |
17.1% |
|
5 |
對重導(dǎo)軌支架損壞 |
32 |
19.6% |
|
6 |
對重塊松動 |
4 |
2.4% |
|
7 |
對重塊墜落 |
|
|
沒有 |
8 |
對重護欄損壞 |
28 |
17.3% |
|
9 |
轎廂導(dǎo)靴脫離導(dǎo)軌 |
|
|
沒有 |
10 |
轎廂導(dǎo)靴損壞 |
|
|
沒有 |
11 |
補償鏈(繩)纏繞、鉤掛 |
2 |
1.2% |
|
12 |
補償鏈導(dǎo)向輪嚴重變形或損壞 |
1 |
0.6% |
|
13 |
控制屏傾覆 |
2 |
1.2% |
|
14 |
曳引機位移 |
1 |
0.60% |
|
15 |
鋼絲繩脫槽 |
2 |
1.2% |
|
16 |
限速器損壞 |
1 |
0.6% |
|
17 |
其他損壞 |
|
|
平層感應(yīng)器 |
故障梯總數(shù) |
163 |
|
|
導(dǎo)致導(dǎo)靴脫槽的原因是導(dǎo)軌在y軸方向發(fā)生彎曲變形,對于x軸
:導(dǎo)軌在y軸的受力(N)
: 兩導(dǎo)軌支架之間的垂直距離(m)
:導(dǎo)軌材料的彈性模量( )
:導(dǎo)軌橫截面對X-X軸的慣性距(cm
4)
:T型導(dǎo)軌的許用撓度(mm)
對于 ,根據(jù)《電梯制造與安裝安全規(guī)范》GB7588-2003中10.1.2.2規(guī)定,對于裝有安全鉗的轎廂、對重導(dǎo)軌,取 =5mm;對于沒有安全鉗的對重導(dǎo)軌,取 =10mm。
對于 ,在對比分析過程中,令兩款導(dǎo)軌在y軸的受力相同。
對于 ,根據(jù)T型及空心導(dǎo)軌的選材,T型導(dǎo)軌采用 、 、 的材料,一般采用25#鋼;空心導(dǎo)軌采用 的冷軋鋼,一般選用08#鋼。根據(jù)使用環(huán)境為室溫,查表得25#鋼的彈性模量 為198 ,08#鋼的彈性模量 為203 。
為了進行對比分析,筆者分別選取了基本尺寸相近的T型和空心導(dǎo)軌表二進行分析。
表二
類型 |
型號 |
|
|
|
T型導(dǎo)軌 |
T89/A |
16 |
89 |
62 |
空心導(dǎo)軌 |
TK5 |
16.4 |
87 |
60 |
圖一:T型導(dǎo)軌T89/A 圖二:空心導(dǎo)軌TK5
如圖一、圖二可見,兩款導(dǎo)軌的基本尺寸相差不大,可以進行對比分析及計算。
我們可知,T型導(dǎo)軌在地震發(fā)生時具有良好的防脫槽性,如果在安裝過程中使得空心導(dǎo)軌的撓度控制在T型導(dǎo)軌的撓度的范圍內(nèi),即使 ,便可以使空心導(dǎo)軌也具有良好的防脫槽性:
化簡可得:
其中,對于 及 分別可以根據(jù)選定導(dǎo)軌型號T89/A及TK5查得:
T型導(dǎo)軌 ;空心導(dǎo)軌 ;
對于 我們一般選取2.5m。
我們把 、 代入可得:
1.9326(m)
綜上分析,電梯對重采用空心導(dǎo)軌則需縮短導(dǎo)軌支架間距,如選用T型導(dǎo)軌支架間距為2.5米時,則選用空心導(dǎo)軌時間距需減少到1.9米,這樣才能最大限度防止對重導(dǎo)靴從對重導(dǎo)軌中脫出,有效防止對重架與轎廂撞擊、對重塊墜落等電梯次生災(zāi)害的發(fā)生。