電梯井道里藏著哪些“秘密”？聊聊導軌、對重與安全鉗的作用機制

• 作用：

• 導向： 這是導軌最核心的作用。它為電梯轎廂和對重裝置提供了精確、垂直（或按設計傾斜）的運行路徑，確保它們在井道內沿著預定的軌跡平穩升降，防止任何方向的擺動、旋轉或偏離。
• 支撐： 在電梯運行（尤其是啟動、制動時）或安全鉗動作時，導軌承受著轎廂和對重傳遞過來的巨大側向力、沖擊力以及可能的扭曲力。它是整個電梯運動系統在井道內的剛性支撐骨架。
• 安全鉗制停的依托： 當安全鉗動作時，其楔塊（或滾柱）會緊緊地“咬住”導軌工作面，利用導軌的巨大強度和剛性來強制制停轎廂或對重。導軌是安全鉗發揮作用的“剎車盤”。

• “秘密”：

  • 通常由高強度鋼材（如T型鋼）制成，表面經過精密加工，確保平直度和光滑度，減少運行阻力。
  • 安裝精度要求極高，垂直度偏差通常控制在每5米不超過幾毫米。
  • 固定在井道壁上，通過支架和壓板牢固連接，能承受巨大的沖擊載荷。

• 作用：

• 平衡轎廂載荷： 這是對重最主要的目的。對重的重量通常設定為轎廂自重加上額定載重的40%-50%（具體比例根據曳引方式、平衡系數等設計）。當轎廂載客量大約為額定載重的一半時，對重和轎廂側的總重量基本相等，曳引機只需要克服系統摩擦力就能輕松驅動電梯，大大降低了能耗。
• 減少曳引機功率需求： 由于平衡了大部分重量，曳引機所需的驅動扭矩和功率顯著減小，使得電梯系統更節能、更經濟，曳引機的尺寸和成本也得以降低。
• 改善曳引條件： 對重提供的張力有助于維持鋼絲繩（或鋼帶）在曳引輪（或驅動輪）上必要的包角和摩擦力，確保可靠的曳引傳動，防止打滑。

• “秘密”：

  • 對重塊通常由密度大的材料（如鑄鐵、混凝土塊）制成，安裝在堅固的對重架上。
  • 對重架同樣裝有導靴（通常為滑動導靴），沿著導軌運行。
  • 對重側也有補償鏈/纜，平衡隨行電纜的重量。
  • 位置在井道內與轎廂相對的另一側（或后方）。

• 作用： 在電梯超速下行或懸掛裝置失效時，將轎廂或對重強行制停在導軌上，防止墜落。 這是電梯最重要的安全裝置之一。

• 作用機制 (關鍵！)：

• 觸發源頭 - 限速器： 安全鉗并非獨立工作。它與另一個關鍵安全部件——限速器——通過鋼絲繩聯動。限速器通常安裝在機房，是一個離心式速度傳感裝置。
• 超速檢測： 當電梯轎廂下行速度超過額定速度一定值（通常為額定速度的115%以上，具體值有國家標準規定）時，限速器的離心甩塊（或類似機構）在離心力作用下甩開，觸發限速器的機械動作。
• 夾繩動作： 觸發的限速器會首先夾住（或卡住）與其相連的限速器鋼絲繩。由于限速器鋼絲繩的一端連接在轎廂安全鉗聯動機構上，另一端由張緊裝置拉緊，保持繃直狀態。
• 聯動提拉： 當限速器夾住鋼絲繩后，轎廂如果繼續下行，就會拉動被夾住的限速器鋼絲繩。這會產生一個強大的提拉力。
• 安全鉗動作： 這個提拉力通過杠桿、拉桿等傳動機構，傳遞給安裝在轎廂架（或對重架）底部的安全鉗。
  • 瞬時式安全鉗： 動作迅猛，提拉力直接使鉗塊（楔塊）瞬間死死卡入導軌，產生巨大制動力，使轎廂驟停。沖擊較大，通常只用于低速電梯或對重。
  • 漸進式安全鉗： 更常見于轎廂。鉗塊（楔塊）的設計使得在初始卡入導軌后，隨著轎廂的下行，鉗塊與導軌的夾緊力會逐漸增大（楔形斜面原理），從而使轎廂經歷一個可控的、逐步增加的減速過程，最終平穩制停。這大大減少了對乘客和設備造成的沖擊。
• 電氣開關聯動： 在安全鉗動作之前或同時，其聯動機構通常會觸發一個（或多個）安全開關。這個開關會立即切斷電梯的控制電路和主驅動電源，確保曳引機停止驅動，制動器保持抱閘狀態。

• “秘密”：

  • 安全鉗是純機械裝置，不依賴電力或控制系統，可靠性極高。
  • 動作必須由限速器觸發，兩者緊密聯動，缺一不可。
  • 漸進式安全鉗的設計是安全性和舒適性的關鍵平衡。
  • 定期由專業人員進行的“安全鉗-限速器聯動試驗”是電梯強制檢驗項目，確保其關鍵時刻能可靠動作。

• 導軌：是電梯運行的“軌道”和“脊梁”，提供精確導向、支撐系統載荷，更是安全鉗制停的“剎車盤”。
• 對重：是平衡的“砝碼”，大幅降低能耗，減小曳引機負擔，優化曳引條件，提升系統效率。
• 安全鉗（與限速器聯動）：是生命的“終極守護者”，在超速下墜的極端情況下，通過純機械方式，利用導軌強制制停轎廂或對重，防止災難性墜落事故。

這三者，加上限速器、緩沖器等安全部件，共同構成了電梯井道內精密而可靠的安全保障體系，確保我們每一次的垂直旅程都安全平穩。下次乘坐電梯時，不妨想象一下井道內這些默默工作的“鋼鐵衛士”。