简陋的升降机配重

超过满足眼睛

乍一看，似乎与不起眼的升降平衡重装置无关紧要。然而，最近在中国发生的故障，以及英国历史上发生的几次故障，都值得担忧。

许多平衡重绳索转向滑轮安装件发生故障，主要是由于平衡重顶部水平构件扭曲变形，这些构件不仅是平衡重支撑框架的关键安全元件，还固定有绳索转向滑轮、轴和轴承。这种故障会导致转向器与平衡重分离，造成灾难性后果。   

在伦敦塔桥发生的一次广为人知的故障中，现代化改造过程中经过改造的配重滑轮和轴承从配重框架上脱落，导致电梯轿厢随后坠落，造成乘客受伤。

在中国，故障包括由铁矿石粉和水泥混合物制成的配重填料的解体，以至于配重变得不稳定和/或填料可能释放，从而造成灾难性的后果。

传统上，配重物由单件或多件铸铁单元组成（图 1），后来采用焊接或螺栓连接的结构钢框架，并带有铸铁填充配重物。

较新的配重设计采用了压制金属板制成的框架，在重新系绳和维修过程中，这种框架在处理方面可能会出现特殊问题，而且轻型框架容易损坏和变形。图 2 显示了现代配重框架，由于吊索缠绕在框架上部构件上，导致顶部变形。图 3 显示了更换原始损坏吊索构件后的同一配重，进一步的吊索和提升过程导致新更换的顶部以不同的故障模式变形。虽然相关工程师没有收到制造商的吊索和提升说明或专业提升锚，但他们将工作分包给了升降机制造商，但似乎没有理由连续两次重复同样的错误。 

考虑可能施加在配重上的负载和力，可以反映出比最初看起来更复杂的组件组装。显然，配重必须能够承受正常使用过程中产生的力，包括由配重框架本身及其相关填充重量施加的负载、超速缓冲过程中产生的负载；电梯轿厢加速并被悬挂绳索提升时在绳索末端施加的力；由于连接补偿和补偿框架而产生的力，以及轿厢安全装置接合期间通过补偿吸收和传递到底坑结构的额外力；以及当配重缓冲器安装在配重上而不是底坑地板上时产生的防反弹操作和额外负载（图 4）。在部署配重安全装置时，配重必须设计为能够安全承受安全装置在高达 125% 的收缩速度下操作期间施加的力，并且配重及其组件保持完好无损和牢固。配重框架必须足够坚固，以确保配重保持限制在其导轨内，不会脱离并与电梯轿厢相撞。在高速应用中，必须考虑配重的平衡，并且可以通过调整填充配重的任何偏移程度和/或这些配重在框架内的位置和/或通过微调配重悬索锚固的位置来实现。 

所有这些因素和潜在危险都必须在配重的设计中加以考虑和减轻，因此，配重实际上是一种复杂的工程产品组件，在任何设计中都需要认真考虑。  

传统设计实践中的经验法则是，配重的配置应能容纳预计轿厢质量的额外 5%，且空间应不少于预计轿厢总质量的 10%，或至少两个额外的填充物。  

所有这些因素和潜在危险都必须在配重的设计中加以考虑和减轻，因此，配重实际上是一种复杂的工程产品组件，在任何设计中都需要认真考虑。  

行业讨论中经常会提到轿厢与平衡重的平衡比或百分比过平衡问题，而建议绝对要求 50% 过平衡，这往往会不必要地使问题复杂化，当然，这是不正确的。我遇到过低至 33% 的过平衡，只要牵引关系保持在标准范围内，就可以了。特定的电梯设计和应用决定了百分比过平衡，标准在这方面没有绝对要求。设计师要考虑到电梯设计和应用的特定特性来确定。保留的原始设备的设计能力非常重要，作为任何现代化的一部分，应该确定适当的过平衡，而不仅仅是猜测 50%。

安全升降概念的应用可以追溯到 1920 世纪 XNUMX 年代，涉及提供保留在升降机坑中的配重延伸部分。需要时，延伸部分连接到配重的下侧，以便于运输超过正常升降机轿厢安全载重量的重物。我记得有一种设计是为了方便从工厂屋顶运输大型变压器进行维修/翻新。变压器是工厂中最重的设备，在最初的设计和施工过程中，设计师加入了安全升降概念，以便于变压器的维护和维修。通过安全升降应用，升降机轿厢的承载能力可以提高三分之一。 

双平衡装置的使用可以追溯到 19 世纪后期，轿厢及其平衡重物施加的负载由高架滑轮系统承载，该系统与滚筒驱动升降机分开，并通过其自己的绳索分别连接到升降机轿厢和其自己的负载平衡物。这种布置减少了滚筒升降机和机器轴承上的负载。图 5 显示了一个例子，该例子可以追溯到 1907 年，至今仍在正常使用。

拉杆式配重在 20 世纪初期被广泛使用，并一直延续到 EN 81-1: 1998，尽管汽车速度限制在 1.0 m/s 以下，直到 EN 81-20: 2014 最终排除了这种设计。图 7 显示了一个示例。虽然不建议在现代化中保留拉杆设计，但许多现代化设计都对这种配重进行了修改，包括增加固定框架或类似的安全装置。

我们还应该认识到并理解，配重是使用寿命长的部件，它们通常作为电梯现代化的一部分保留，因此配重可以使用 50 年或更长时间。事实上，我知道一个 1908 年制造的配重，现在已经使用了 116 年，其木制导轨如图 6 所示。

虽然轻质压制金属配重框架和替代填充材料的开发往往以可持续性因素和“绿色”资质为依据，但与传统设计相比，这些部件的使用寿命缩短，同时还带来了更大的安全风险（例如，现代化过程中压制金属框架的负载增加，以及疲劳寿命问题），这让我对这种降低成本（或价值工程）部件的长期可行性和价值产生质疑。