电梯是如何保障安全的

广东省揭阳下义金星鞋厂李恩华读者问：垂直升降电梯的安全是怎样保障的?如果由于某种原因致使电梯加速下降（譬如钢丝缆绳突然断裂）,怎样保障其安全?希望下面的文章能够解答您的问题.

有些大型商场里会配备有透明玻璃外墙的电梯,于是我们就可以透过玻璃观察到电梯竖井中的许多秘密,比如说,有许多缆绳连接着载人的电梯间.这就是最常见的缆绳电梯.下面就让我们以这种电梯为例,来看看电梯在设计上是如何保障乘客安全的.

一边是电梯间,

一边是配重

电梯间能够上下运动,是因为缆绳在牵引着它.实际上,在电梯竖井的最上方有一个机械室,机械室里有控制系统、电动机和滑轮,缆绳就嵌在滑轮的凹槽里,滑轮与电动机相连,受到电动机的控制.当电动机向一个方向转动时,力量传递给滑轮和缆绳,电梯间就上升了；当电动机向另一个方向转动时,电梯间则下降.

牵引电梯的缆绳其实是一个“环线”,它的另一侧是与所谓的配重相连的.配重的重量大约等于电梯间填充了40%后的总重量.换句话说,当电梯间处于40%的载重量时,配重和电梯间总重量基本相等,两者处于平衡状态.

用配重来平衡电梯间,本质上是为了节省能量.学过中学物理的人知道,当滑轮两边的重量相等时,只需要一点点的力量,就可以打破平衡.电动机只要克服一点点摩擦力,就能够让滑轮转动,电梯间上升,实际上牵引电梯间的是另一侧的配重.反之,电梯间下降,它牵引着配重上升.

这其实是一个势能守恒的物理系统,电梯间势能增加时,配重的势能就下降.电动机只需要付出一点点能量,就能操纵电梯间上升或下降了.所以在正常情况下,电梯间都能够平稳运行,不会出现速度忽快忽慢的不稳定状态.

而且,电梯竖井的侧面安装了导轨,电梯间和配重都是在导轨上运动的,所以两者在上下运动的时候,不会发生左右晃动,这也保障了基本的安全.

缆绳都断了也没事

在好莱坞的许多动作片中,经常有这样一幕：由于坏人破坏或故障,缆绳突然断了,结果电梯间和里面的乘客猛然下落.实际上这一幕不太可能出现在现实生活中.

首先每条缆绳是有几条钢索缠绕而成的,如此牢固的缆绳结构足以让一条缆绳就拉住电梯间和配重.而电梯间上一共连接了多少条缆绳呢?一般是4条或8条.因此就算其中一条绳索断裂了,其他的绳索也足以抓住电梯间,不让它猛然坠落.

退一步说,就算所有的绳索都断裂了,或者滑轮出了故障,所有的绳索都从滑轮凹槽脱落了,电梯间也不会开始自由落体运动.只要电梯间移动速度超出了设置值,调速器系统就启动了.

调速器系统一般安装在电梯竖井顶部滑轮的旁边,调速器也有缆绳,缠绕在滑轮之上,而且也与电梯间相连.所以当电梯间上下运动的时候,调速器的缆绳也在运动.当电梯间加速时,调速器也加速旋转运动.在调速器的内部有两个铁钩子,在正常情况下,铁钩子会被弹簧固定,保持位置不动.而当电梯间移动速度过快时,铁钩子就会运动到调速器的边缘,插入到边缘的齿轮里,把调速器卡住.于是调速器的缆绳也被拉住了,电梯间的速度被遏制了.

安全系统比你想像的多

有了以上的安全措施,电梯设计师们并没有收工回家睡大觉,他们还设计了其他一些安全系统.

比如,电梯本身有电磁制动器,在通电状态下,电磁铁会让制动器保持在打开状态,当电梯突然出现断电情况时,制动器会立刻工作,自动地钳住电梯间,不会任由电梯间自由下落.

如果以上安全系统全都失灵,电梯在竖井里真的在自由下落,而你不幸就在电梯间里.在祈祷上帝救命之前,你还可以求助于减震系统.在竖井的底部,有一个重型的震动吸收器,通常是一个充油圆柱缸里的活塞装置.当电梯间落到活塞上时,震动吸收器会有一个巨大的缓冲作用,让高速的电梯间减速,直到停下来.所以请放心,你不会和电梯间一起猛烈地撞击地面.

这还不是电梯安全系统的全部,我还没有说导轨也能起到刹车的作用呢.总之,电梯设计师们给电梯系统添加了各种各样的应急安全系统,就是为了让电梯间在危急时刻停下来,保障乘客的安全.