電梯起重機械檢測技術研究

陸哲豪

（福建省特種設備檢驗研究院泉州分院，泉州 362000）

2023 年10 月，國家市場監督管理總局發布《市場監管總局關于深入推進電梯安全筑底行動 開展電梯事故隱患排查整治的通知》，提出在全國范圍內開展在用電梯事故隱患排查整治，進一步加強電梯安全風險防控，減少電梯事故的發生。隨著社會的發展和城市化進程的加快，電梯起重機械的使用量不斷增加。但是，由于電梯起重機械的內部結構較為復雜，其檢修工作相對困難。傳統的檢修方法主要依靠人工經驗，檢修效率低、成本高且安全風險大。因此，有必要從實際出發，結合理論對電梯和起重機械的相關技術進行深入分析。

1 電梯故障原因

普通居民住宅樓和辦公樓中的電梯大多采用曳引式驅動方式，主要由機房、井道、轎廂和層站等組成[1]。其中：機房是電梯的控制中心，包括控制系統和相關設備；井道是電梯升降的空間，內部安裝有轎廂和導軌等設備；轎廂是電梯的主要空間，包括樓層按鍵、門系統等。

由于電梯在高層建筑中使用頻率較高，容易發生故障。造成電梯故障的主要原因有以下4 個方面。第一，設備老化和磨損。隨著電梯使用時間的增長，各部件會出現磨損和老化，導致故障發生。第二，電梯維護不及時或不合規。定期維護和檢修對于保持電梯的正常運行非常重要，如果維修不及時，容易增加故障的發生率。第三，電梯超載。超載是電梯故障的常見原因之一，如果超出電梯的負載能力，那么很容易導致電梯停止運行或發生其他故障。第四，電力供應問題。停電或電壓不穩定，可能會導致電梯無法正常運行，久之便會產生故障。因此，應加強電梯起重機械的檢測，以提高電梯的安全性。

2 電梯起重機械故障檢測主要內容

2.1 檢測前的準備工作

電梯起重機械的檢測是一項復雜且技術性很強的工作，因此檢測前需要查閱相關資料文件，充分了解其工作原理和操作規程，避免因疏忽而導致潛在的安全事故[2]。首先，了解電梯起重機械的設計圖紙和技術規范，確保檢測符合相關標準。其次，需要查閱電梯的維護手冊，以了解其日常維護的操作要點，從而保證電梯正常運行。最后，需要研究過往的檢測報告，以了解電梯的歷史運行情況，從而有針對性地開展檢測工作。另外，檢測前應保證電源供電的穩定性，確保檢測過程順利[3]。

2.2 主梁腹板局部翹曲檢測

主梁腹板是電梯起重機械的重要部件，對其進行磨損狀況檢測時，應按照相關規定選擇檢測位置[4]。位置確定后，使用專門的儀器進行檢測。分析檢測結果，進而得出翹曲值，標準翹曲值如表1 所示。通過對比分析翹曲值與標準值，可以判斷起重機主梁腹板是否變形。

表1 常見起重機械標準翹曲值 單位：mm

2.3 電氣故障檢測

電梯在運行過程中可能會遇到各種電氣系統故障，導致其無法正常運作[5]。由于電梯起重機械控制系統的內部結構十分復雜，在發生故障時很難判斷出具體位置。凸輪控制器主要用于起重設備中控制小型繞線式轉子異步電動機的啟動、停止、調速、換向和制動，若其檔位出現誤差，將導致4 個電機運行不同步，從而引發起重機電氣系統故障。例如，當控制系統的凸輪控制限位器發生故障時，容易導致電梯起重機械的檔位出現錯位，從而影響電梯的正常運行。此外，在運行中，如果凸輪控制器損耗過度，會誘發電動機故障，甚至可能被燒毀，因此需要通過科學的方法來檢測電氣設備。凸輪控制限位器的結構，如圖1所示。

圖1 凸輪控制限位器結構

起重機是以電動機為主要動力源的機械設備，電機及其相連的其他傳動設備共同為起重機提供動力，因此應加強對電機性能情況的檢查，確保電機能夠正常穩定運行。同時，應定期查看起重機的一次線路，判斷線路是否存在燒焦或脫落的現象。如果線路存在這些問題，應立即檢查電氣系統的溫度，判斷電氣系統的情況，根據具體故障采取對應的解決措施，確保電氣系統正常運轉。

2.4 機械磨損檢測

電梯中的零部件由于長時間運行容易發生磨損，如果不能提前發現或及時調整，很容易損壞電梯內部結構[6]。隨著時間的推移，這種機械磨損會越來越嚴重，最終導致電梯故障。因此，在機械磨損檢測中，需要關注電梯起重機械的磨損程度。首先，可以通過觀察外觀判斷鋼絲繩、滑輪、導軌等是否存在明顯的磨損或變形。其次，使用金屬磁記憶檢測法和射線檢驗法等檢測電梯起重機械的內部構件。最后，通過分析收集到的數據判斷機械磨損情況。如果機械磨損較為嚴重，應及時進行維修，以降低設備故障的發生率。

3 電梯起重機械檢測技術

3.1 X 射線檢測法

X 射線檢測法是一種常用的電梯起重機械檢測技術，通常在制造和安裝階段使用該技術檢測鋼結構的焊接狀況。目前，電梯起重機械大多采用鋼板，厚度相對較薄，因此通過常規的X 射線技術能夠檢測出材料的內部缺陷和結構問題，包括焊接接頭的質量、焊縫的完整性等。該檢測方法具有高精度的優勢，可以通過計算機軟件分析X 射線測定的數據，為工作人員進行電梯起重機械故障診斷提供強有力的依據，進一步提高檢測的準確性[7]。但是，X 射線檢測技術只有在鋼板厚度較薄的情況下才能發揮作用，因此在檢測前必須先了解電梯起重機械的材料特性，然后再選擇合適的檢測技術。

3.2 滲透檢測法

根據以往電梯起重機械故障統計數據，裂紋是導致故障的主要因素之一。由于起重機設備的體積通常較大，內部結構相對復雜，即使出現輕微裂紋，也很難在日常檢測中及時發現。隨著電梯的持續運行和承載質量的增加，裂紋逐漸擴大，最終導致安全事故的發生。

在電梯起重機械的故障檢測中，滲透檢測法可以有效檢測設備表面的細小裂紋。此檢測方法通常會用到磁探儀，磁探儀可以對電梯起重機械進行全方位的掃描，并將掃描數據輸送至相應計算機中。通過軟件分析，可以判斷電梯起重機械是否存在裂縫，并能夠找出裂縫的具體位置。與其他檢測方法相比，滲透檢驗法可以更加快速、準確地檢測出裂紋，而且不會對設備造成任何損害。因此，該檢測方法是目前電梯起重機械設備檢測的主流技術之一。

3.3 目視檢測法

在電梯起重機械的故障檢測中，有時也會用到目視檢測法。此檢測法是一種較為粗略的方法，只能用于判斷電梯起重機械的整體運行情況，無法發現細小裂紋。目視檢測法的優點是操作簡單、成本低廉，無須借助其他設備即可快速進行初步檢查，并且能夠及時找到故障點，從而防止安全事故的擴大。通過目測的方式，不僅可以初步判斷電梯的重要零件是否受到外力影響出現變形、脫落、松動或異常磨損等，還可以觀察電梯的電氣連接是否牢固、接觸是否良好以及電線是否存在破損或者老化等情況，從而判斷其運行的安全性。但是，由于很多故障往往位于設備內部或者表面不易觀察到的位置，導致目測檢測法準確率較低。在實際操作中，目測檢測法通常與其他更精確的檢測方法結合使用，以提高故障檢測的準確性。

3.4 金屬磁記憶檢測法

金屬磁記憶檢測法在電梯起重機械的安全性和可靠性方面發揮著重要作用，能夠及時發現和預防潛在問題，延長設備的使用壽命，提高工作效率。該檢測方法通過使用磁粉噴涂或涂覆在金屬表面形成磁粉層，然后利用磁力線的變化和磁畸變區域的形態確定金屬結構中缺陷的類型、位置和尺寸，從而評估起重機械的健康狀況。該技術具有高靈敏度和高精度，可以檢測到微小的缺陷和應力變化，為工程師提供結構健康評估數據，確保電梯起重機械的安全運行。相較于其他檢測方法，金屬磁記憶檢測法比較先進，在今后還有很大的發展空間。

3.5 振動測試

振動測試主要用于檢測電梯起重機械的振動強度和頻率，以評估其運行狀態。通過分析振動數據，可以檢測出設備可能存在的問題，如不平衡、松動、故障等，從而預防潛在的安全風險。檢測時，將分析儀的傳感器放置在設備的軸承、齒輪、鏈條等關鍵部位，以收集振動的振幅、頻率和加速度等數據。然后，將收集到的數據輸入計算機進行進一步分析，從而判斷出設備是否存在故障，以及故障的類型和位置。振動測試具有非破壞性、實時性、可重復性等優點，可以在電梯運行狀態下進行檢測，無須停機，從而提高了檢測效率和設備的利用率。此外，振動測試還可以檢測出設備內部存在的問題，為預防性維護提供了有力支持。雖然振動測試具有很多優點，但它也有一些局限性。例如，對于一些復雜型號的電梯，需要專業的技術人員進行操作，對于一些微小的故障，可能需要更高的靈敏度和分辨率才能夠檢測出來。

4 結語

隨著社會經濟發展，電梯已經成為人們生活中的重要工具。安全是電梯設計和運行的關鍵要素，而電梯起重機械的檢測技術是確保電梯安全運行的關鍵。經過檢測可以及時發現和排除電梯起重機械存在的問題，減少事故發生的可能性。在電梯起重機械檢測過程中涉及多種檢測方法，包括金屬磁記憶檢測法、目視檢測法、滲透檢測法、振動測試以及X 射線檢測法等。這些方法可以檢測起重機械的各種問題，如裂紋、疲勞、變形等。對于存在問題的零部件，需要及時進行修復或更換，確保電梯起重機械的正常運行。