對一起曳引機蝸輪斷齒導致電梯轎廂沖頂事故的再分析

前陣子見到“中國電梯”微信公眾號發表的由施科益、鄔伯奇、鄭世洪及楊森編寫的一篇《一起曳引機蝸輪斷齒導致電梯轎廂沖頂的事故分析》文章（可點擊閱讀），從該文可知：2017年7月，1臺曳引驅動載貨電梯在從3層運行至4層過程中突發轎廂沖頂事故，造成1人重傷及電梯嚴重損壞。事故主要原因是作為減速機構的蝸輪發生疲勞斷齒致使蝸輪蝸桿副傳動失效和轎廂上行超速無法制停而造成的。

涉事電梯2007年12月出廠，額定速度0.50m/s，額定載重2000kg，5層/5站，提升高度14.3m，曳引機型號YJ210，曳引比為1︰1，采用雙向限速器，安全鉗為機械觸發式（為便于分析理解，借用該文圖1 事故電梯結構示意圖）。

文章詳細分析了事故發生的過程、發生的原因、蝸輪材質缺陷及電梯檢驗存在的不足等方面，并提出電梯檢驗的改進措施。我感覺文章寫的不錯，從中學習了解了不少知識和信息，同時感覺也缺少一些內容，故在此我再補充一些分析。

一、關于曳引機設計

1、文章提及：“若蝸輪蝸桿副出現失效，則電梯將處于失控狀態，會發生沖頂或蹾底的嚴重事故。”為什么會這樣呢？

從圖1中可見是由于制動器（2）安裝在電動機（1）與減速機（3）之間，導致制動力無法直接作用在曳引輪上，這種設計應該明顯不符合我國強制性GB標準的規定。根據GB7588-2003標準第12.4.2.2條要求：“被制動部件應以機械方式與曳引輪或卷筒、鏈輪直接剛性連接。”（對應EN81-1:1998標準第12.4.2.2條為“The component on which the brake operates shall be coupled to the traction sheave or drum or sprocket by direct and positive mechanical means.”）也即制動器（2）的制動力應該直接作用在曳引輪，或至少是與曳引輪直接采用“剛性”（如鍵/軸等）有效的“固定零部件”連接型式，而不應采用渦輪蝸桿這種“活動零部件”的連接型式。

涉事電梯配置的這種設計類型的曳引機為什么能夠通過監管部門的審查及型式認可呢？是否存在監管漏洞？但愿這僅僅是個個例或僅是一個廠家所為，而不具有普遍性。因為這種設計結構的渦輪斷齒等失效概率應該相對會比較高的，例如文章提及“該事故后排查此制造廠家的同型號、同時期電梯，發現較多電梯同樣存在著蝸輪齒面點蝕現象，曳引比采用1∶1的電梯點蝕相對嚴重，采用2∶1的電梯稍好。其他廠家采用相同材質的曳引機蝸輪的電梯，也存在齒面嚴重點蝕現象。”文章認為可能是使用“高鋁鋅基合金材料”的原因，但其實還有一個可能沒有注意到的問題是，圖1這種設計型式的減速機（渦輪蝸桿）在電梯安裝后就一直處于帶載狀態，而如果制動器直接剛性作用在曳引輪上，那么在電梯停止運行時減速機是不承載的，減速機的使用工況完全不一樣！不知道該減速機在設計時是否考慮了這個因素？另外，是否考慮過如果斷齒等導致蝸輪蝸桿副出現失效會產生什么后果呢？如文章所說“電梯將處于失控狀態，會發生沖頂或蹾底的嚴重事故”，難道此時都需要寄希望于安全鉗或上行保護器（老電梯可能還沒有設置）上？這明顯違背GB標準要求制動器雙套設置的初衷的。

2、文章還提及：“高鋁鋅基合金材質的蝸輪受溫度影響較大，事故中曳引機減速箱內潤滑油長期未更換，已失去潤滑降溫效果。事故電梯在運行中油溫快速上升，使得高鋁鋅基合金蝸輪力學性能大大下降，出現點蝕磨損、裂紋等失效。”我不知道該減速箱是否設有溫度監測報警裝置及潤滑油液位監測裝置呢？我認為是很有必要設置的。

二、關于電梯安全部件的選型控制

文章提及：涉事“電梯存在配置缺陷。該電梯實際配置曳引比為1∶1，而在存檔的監督檢驗資料中，施工單位所提供的施工自檢報告卻填寫2∶1，資料與實際不符。對于該型號曳引機YJ210，查閱其技術參數發現，曳引比為1∶1時對應的額定載重量為1000kg，曳引比為2∶1時對應的額定載重量為2000kg。該電梯額定載重量為2000kg，因此應該設計曳引比為2∶1。”

為什么會出現這種情況？首先是電梯制造廠在設計階段選型曳引機時出現了錯誤（且邏輯上不應該僅是個例而是批量性的），而且該電梯又是如何通過檢測機構型式認可/試驗的？之后在大批量用于各地各項目且需要經過安裝自檢、監督檢驗等，難道都沒有發現這個問題？TSG T7001-2009《電梯監督檢驗和定期檢驗規則—曳引與強制驅動電梯》不是有對“技術資料”審查的要求嗎？施工自檢報告為什么會填寫2∶1呢？難以想象！這種情況在船用電梯應該是不會出現的，因為船用電梯的監管方式與陸用電梯的確不一樣，感興趣的朋友可以看看我之前寫的《陸用電梯與船用電梯監檢模式異同分析（全）》（可點擊閱讀）。

三、關于電梯上行超速保護

該電梯是采用夾繩器作為上行超速保護裝置，夾繩器由雙向限速器進行控制，那事故電梯的夾繩器為什么沒有可靠動作并起到保護作用呢？

文章提及：“限速器上行側觸發夾繩器用的小鋼絲繩處于松弛狀態，并不能可靠觸發夾繩器動作。而在最近的一次電梯定期檢驗中，檢驗人員并未提出“夾繩器無法動作”的檢驗整改意見。”那么GB標準、監督檢驗及定期檢驗等對上行超速保護裝置有設計及檢驗/試驗要求嗎？答案應該是肯定的。

GB7588-2003標準第9.10條對“轎廂上行超速保護裝置”有明確的要求，第9.10.11條還明確“轎廂上行超速保護裝置是安全部件，應根據F7的要求進行驗證。”

TSG T7001-2009附錄A曳引與強制驅動電梯監督檢驗和定期檢驗內容、要求與方法表中第2.12條及8.2條都有試驗驗證要求，不知道涉事電梯是否在監督檢驗及定期檢驗時按該規則進行過檢驗和試驗？

TSG T5001-2009《電梯使用管理與維護保養規則》在表A-4 年度維保項目（內容）和要求的第7項要求“上行超速保護裝置動作試驗工作正常”；TSG T5002-2017 《電梯維護保養規則》對上行超速保護要求與2009要求一致，難道維保也沒有對“上行超速保護裝置動作試驗工作正常”做驗證？

文章還提及：“因對重側鋼絲繩已松弛，轎廂自由下墜，導致轎廂安全鉗動作，轎廂被制停在導軌上”，但此時“限速器的甩塊和電氣安全裝置處于上行動作狀態”，為什么轎廂在沖頂后下墜并在300mm距離內安全鉗會動作制停轎廂？是什么原理觸發轎廂安全鉗動作的？未見提及限速器處于下行動作狀態啊。

四、關于涉事電梯對減速機的維保

文章提及：“自電梯安裝后，維保單位未按電梯制造廠家提供的《電梯維護使用說明書》的要求對減速箱的潤滑油進行定期更換。”

根據TSG T5001-2009表A-2季度維保項目（內容）和要求第1條：“減速機潤滑油油量適宜，除蝸桿伸出端外均無滲漏”，表A-4 年度維保項目（內容）和要求第1項：“減速機潤滑油按照制造單位要求適時更換，保證油質符合要求”。TSG T5002-2017對減速機要求與2009要求一致。看來這次涉事電梯的維保是沒有做到位啊！