本文刊登于2025年第12期

作者：赵正宇^1，2，唐雨青^1，2 / 1.国家市场监督管理总局重点实验室（高参数电梯智能运维）；2.江苏省特种设备安全监督检验研究院

[摘要]目前，限速器型式试验是以尽可能低的加速度达到限速器动作速度，以便消除惯性的影响，这忽略了电梯失控时往往伴随着高加速度的客观事实。在高加速度下，限速器旋转部件的惯性力增大，可能导致限速器动作速度偏离设计值，存在超标风险，造成限速器-安全钳联动系统失效。通过试验分析了额定速度分别为0.5m/s、1.0m/s和1.75m/s的3台限速器在0.2g_n、0.5g_n和0.8g_n(g_n为标准重力加速度）三种加速度下的动作速度。试验结果表明：随着加速度的增加，限速器动作速度增加。在0.8g_n加速度下，额定速度为0.5m/s的限速器动作速度已超出型式试验规则要求的上限，其余两台限速器亦接近限值。最后提出：为防范限速器动作速度超标风险，需从限速器设计、现场试验、长期监测等维度进行系统性防范。

[关键词]电梯限速器；动作速度；加速度；超标风险；防范措施

[基金项目]国家重点研发计划项目（2023YFC3010403）；江苏省特种设备安全监督检验研究院科技计划项目[KJ(Y)202526]

限速器是电梯重要的安全保护部件之一，它能够实时监测电梯的运行速度，在电梯运行速度超过一定值时动作，提拉安全钳提拉机构，提起安全钳楔块，从而将轿厢或对重制停在导轨上，避免轿厢坠落到井道底部。限速器动作速度的准确性与动作的灵敏度直接关系到限速器-安全钳联动系统的有效性^[1]。

GB/T 7588.2—2020《电梯制造与安装安全规范　第2部分：电梯部件的设计原则、计算和检验》第5.4.2.2.2条要求：限速器型式试验应以尽可能低的加速度达到限速器动作速度，以便消除惯性的影响。该规定的目的是在实验室条件下获得稳定的限速器基准动作速度，但忽略了电梯失控(如曳引失效、制动失灵)时往往伴随着高加速度的客观事实。在高加速度下，限速器旋转部件的惯性力增大，可能导致限速器动作速度偏离设计值，进而使安全钳触发滞后，电梯制动距离增加，引发严重事故。也就是说，当前限速器型式试验未对高加速度下的限速器动作速度提出要求，现场试验也缺乏相应手段，故在高加速度下限速器动作速度存在超标风险。

在本文中，笔者对比不同加速度下限速器动作速度的试验结果，分析加速度对限速器动作速度的影响，并指出相应的风险，最后对防范限速器动作速度超标风险提出几点措施。

1 型式试验规则对限速器动作速度的要求

TSG T7007—2022《电梯型式试验规则》附件L第L6.1.1条要求，操纵轿厢、对重(或者平衡重)安全钳的限速器的动作速度应当不小于轿厢额定速度v的115%，但是应当小于下列各值：1)对于除了不可脱落滚柱式以外的瞬时式安全钳为0.8m/s。2)对于不可脱落滚柱式瞬时式安全钳为1.0m/s。3)对于额定速度不大于1.0m/s的渐进式安全钳为1.5m/s。4)对于额定速度大于1.0m/s的渐进式安全钳为(1.25v+0.25/v)m/s(这里v取以m/s为单位的数值)。5)对于杂物电梯安全钳，当额定速度小于等于0.63m/s时，为0.8m/s；当额定速度大于0.63m/s时，为1.25v。

2 限速器的工作原理

下面以常用的离心式限速器为例介绍限速器的工作原理。限速器绳轮在限速器钢丝绳的带动下转动，绳轮上的两只对称甩块的内侧被螺旋弹簧拉住，外侧可向外摆动。当绳轮转速达到设定值时，甩块受到的离心力超过螺旋弹簧的拉力，甩块克服弹簧约束向外甩开，触发两套独立触发机构：一个是限速器电气开关，一个是机械棘爪。触发电气开关可断开电梯安全回路，电梯安全回路断开会触发电梯控制系统的立即停机保护机制，迫使驱动主机制动器抱闸，制停轿厢。触发机械棘爪会使棘爪卡入棘轮，迫使绳轮停转。绳轮停转后，限速器钢丝绳与绳槽之间产生滑动摩擦，从而提拉安全钳提拉机构，使安全钳楔块动作并夹紧导轨，最终使轿厢或对重强制减速直至停止^[2]。

3 不同加速度下限速器动作速度试验与风险分析

选取额定速度为0.5m/s(配置除了不可脱落滚柱式以外的瞬时式安全钳)、额定速度为1.0m/s(配置渐进式安全钳)和额定速度为1.75m/s(配置渐进式安全钳)的3台限速器，利用限速器动作速度试验装置(见图1)，分别在0.2g_n、0.5g_n、0.8g_n(g_n为标准重力加速度)三种加速度下进行20次限速器动作速度试验。

在0.2g_n加速度下3台限速器20次动作速度试验结果如图2所示。根据TSG T7007—2022附件L第L6.1.1条，额定速度为0.5m/s(配置除了不可脱落滚柱式以外的瞬时式安全钳)的限速器动作速度上限为0.8m/s，额定速度为1.0m/s(配置渐进式安全钳)的限速器动作速度上限为1.5m/s，额定速度为1.75m/s(配置渐进式安全钳)的限速器动作速度上限为2.33m/s。由图2可见，在0.2g_n加速度下，3台限速器动作速度稳定，20次限速器动作速度试验结果均符合TSG T7007—2022附件L第L6.1.1条的要求。

对于额定速度为0.5m/s的限速器(配置除了不可脱落滚柱式以外的瞬时式安全钳)，在0.2g_n、0.5g_n、0.8g_n三种加速度下的动作速度试验结果如图3所示。由图3可知：在加速度为0.5g_n时，该限速器动作速度已达到TSG T7007—2022附件L第L6.1.1条要求的0.8m/s的上限；在加速度为0.8g_n时，该限速器动作速度远远超出TSG T7007—2022附件L第L6.1.1条要求的上限。

额定速度为1.0m/s和1.75m/s的限速器(配置渐进式安全钳)在0.2g_n、0.5g_n、0.8g_n三种加速度下的动作速度试验结果如图4～图5所示。由图4～图5可知：在0.2g_n、0.5g_n两种加速度下，两台限速器的20次动作速度试验结果依旧符合TSG T7007—2022附件L第L6.1.1条的要求；但是在0.8g_n的加速度下，两台限速器20次动作速度试验结果中部分数据已超出TSG T7007—2022附件L第L6.1.1条要求的上限，表明限速器动作速度已超标。

上述试验结果表明：3台限速器动作速度随着加速度的增加而增加。在低加速度下动作速度试验合格的限速器，在模拟电梯失控时高加速度(如≥0.8g_n)时，存在限速器动作速度超标的风险。特别是额定速度为0.5m/s的低速大载重电梯失控(加速度大于0.8g_n)时，限速器动作速度极有可能远远超出TSG T7007—2022附件L第L6.1.1条的要求，风险更为突出。限速器动作速度超标将导致限速器绳轮动作滞后，进而使安全钳提拉机构动作延迟，无法及时触发安全钳对轿厢或对重进行紧急制动，其后果不堪设想^[3]。

4 防范限速器动作速度超标风险的措施

为防范限速器动作速度超标带来的风险，笔者提出以下几点措施。

1)限速器制造企业应进行不同加速度下的限速器动作速度试验，如进行0.6g_n～0.8g_n加速度下的限速器动作速度试验，验证限速器在高加速度下的动作速度。调整限速器的结构部件(如棘爪、压爪、制动盘、速度调节弹簧等)，确保在电梯失控时高加速度下限速器动作速度都能满足TSG T7007—2022附件L第L6.1.1条的要求。

2)限速器制造企业应当提高限速器动作的灵敏度，严格执行GB/T 7588.1—2020《电梯制造与安装安全规范　第1部分：乘客电梯和载货电梯》对限速器响应时间的要求。具体包括：触发渐进式安全钳时，限速器绳移动的最大距离不应大于250mm；触发瞬时式安全钳时，限速器绳移动的最大距离不应大于100mm。限速器制造企业在设计时应提高限速器棘爪、制动盘、速度调节弹簧等影响限速器响应时间的结构部件的安全系数，保证限速器能够可靠地触发安全钳。

3)开发限速器动作速度现场试验与评估装置。开发加速度可调(如在0～1g_n范围内步进)的限速器动作速度试验装置，以替代当前加速度恒定的试验装置。开发的试验装置应具备大扭矩、无级变速驱动能力，能模拟不同加速度，实现对限速器动作速度的多工况试验。通过配套的智能化诊断系统实现对限速器动作速度的准确、快速评估。

4)借助电梯物联网技术，探索加装传感器对限速器动作速度、响应时间等关键性能进行长期在线监测，并结合历史试验数据实现对限速器动作速度超标风险的预警，从而使限速器动作速度的评估由静态向动态转变。

5 结语

在本文中，笔者通过试验揭示了限速器动作速度随着加速度增大而增加的惯性过冲现象，证实了仅依据在低加速度下的试验结果判定限速器动作速度合格具有局限性。同时指出，限速器动作速度在电梯失控时高加速度下存在超标风险。为防范限速器动作速度超标风险，需从限速器设计、现场试验及长期监测等维度进行系统性防范。笔者在本文中的研究能够为电梯限速器相关标准的完善、限速器试验方法的优化提供有益参考。

[参考文献]

[1]郭晋，王葵.某款电梯限速器自由落体试验失效案例分析[J].中国电梯，2024，35(9)：5-7.

[2]符辉荣.一起电梯离心式有压绳装置限速器动作失效原因分析[J].特种设备安全技术，2023(5)：24-25，28.

[3]曾宇然，黄文汇.电梯限速器与安全钳联动失效原因分析与预防措施[J].品牌与标准化，2024(5)：146-148.