一、一例电梯安全隐患介绍

　　笔者在年检一台2001年制造的7层7站载货电梯的层门锁紧装置时发现了安全隐患：层门为双折旁开门，如图1所示为层门锁紧装置，锁钩为上扣方式落锁，通过模拟开锁动作发现其锁紧动作由弹簧实现，如果弹簧失效，锁钩的重力会导致开锁。

　　TSGT7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则——曳引与强制驱动电梯》第6.8项“门的锁紧”第（1）款规定：每个层门都应当设置门锁装置，其锁紧动作应当由重力、永久磁铁或者弹簧来产生和保持，即使永久磁铁或者弹簧失效，重力亦不能导致开锁。笔者依据此款规定，当即要求使用单位停用该电梯并排查隐患。

　　二、隐患的排查与分析

　　通过排查该电梯的7扇层门发现，其中有5扇层门锁紧装置有同样的安全隐患，另两个符合要求的锁钩如图2所示，完好的锁钩是由左侧的一个重块保证其即使弹簧失效，重力也不会导致开锁，而失效的门锁缺少了一个关键的重块。

　　如图3所示对锁紧装置进行受力分析，设f1为锁钩重力，f2为弹簧预紧力，f3为重块重力，f4为锁钩的锁紧力，L1-L4分别为以上四个力对回转中心O的力臂长度，可以得到公式

　　现场观察发现，复位弹簧是由一个档圈与开口销固定的，存在一定的失效风险。若在重块已经缺失的情况下（f2=0)弹簧再失效（f3=0)，那么锁钩的锁紧力f4<0,即锁钩在重力的作用下将开锁，层门则可以被轻松推开，后果不堪设想。

　　被检验的7扇层门中有5扇都出现了锁钩重块缺失，而且都是在重块支架的弯折部位断裂，断面均呈45°角，笔者认为该隐患不是偶发个例。通过对断面的仔细辨认，笔者初步判断为重块支架的疲劳断裂失效。如图4所示，该断面可见较为明显的疲劳断裂特征：

　　(1）1区为疲劳源区，该板件在加工时受压，工作时因为重块作用受拉应力为主，随着开关门动作受交变应力，组织缺陷在此部位出现。甴于两个匹配断□面相互摩擦，呈现一种发亮的研磨面。

　　(2)2区为零件加工时的拉压应力交界，形成明弱的界限。

　　(3)3区为疲劳裂纹扩展区，因交变应力幅度变化或载荷停歇，断而呈现出贝纹线。

　　（4)4区为瞬断区，断面凹凸不平且尖锐，早现出断裂唇。

　　综上判断该锁钩重块支架为疲劳失效断裂。

　　三、疲劳断裂失效的原因分析

　　疲劳断裂是由交变应力或循环载荷所引起的低应力脆断，是金属构件断裂的主要形式。据统计，疲劳失效占整个机械零部件失效总数的50%〜90%。按交变载荷的形式，分为拉压疲劳，弯曲疲劳、扭转疲劳、接触疲劳、振动疲劳。按疲劳断裂的总周次大小（Nf)可分为高周疲劳（Nf>105)和低周疲劳（Nf<104)。以该层门每天开关门100次，每次锁钩重块支架受交变应力2次计算，一年即受交变应力作用73000次，该断裂形式为高周拉压疲劳断裂。

　　疲劳破断应力远低于材料的强度极限和屈服极限，甚至不足20%。工程构件的疲劳抗力不仅取决于材料本身特性，还与其形状、尺寸、表面质呈、服役条件，环境等密切相关。在本文中，笔者提到的重块支架，由3mm钢条弯折成直角，在制造之初弯折部位就有应力集中的缺陷，加之随电梯层门的开关，重块上下振动，该部位满足疲劳断裂出现的条件，在这个位置断裂也就不奇怪了。

　　四、预防与总结

　　综上所述，笔者提出以下预防该重块支架疲劳断製的几点措施以及整改方法。

　　(1)电梯生产厂家应加强品质管控，改进生产工艺，选择合适的材料并制定相应的热处理工艺，将弯折部位设计成弧形，避免零件出现应力集中的情况。

　　(2)电梯生产厂家可以优化门锁结构，将上扣的落锁形式改为下扣方式落锁，从根本上避免出现重块的设计，同时也节约了成本，提高了可靠性。

　　（3)通过该电梯品牌的维保单位向生产厂家反映了该门锁可能存在安全隐患，希望全面排查配置了该类型门锁的电梯，毕竟7扇层门有5扇出现了相同的安全隐患，可见问题具有普遍性。

　　(4)电梯维保单位应提高维保质量，提升维保人员的业务水平。重块连同支架即使断裂也应该掉落在层门背面或井道底坑，在半月一次的维保中很容易被发现，而实际上并没有及时发现，或者发现了也未去认真判断是电梯的哪个部件出现了问题。

　　(5)电梯检验人员应提高业务水平、严格把关，熟知检验规则中的各条款并采取正确的检验方法，作出准确的判断，将电梯安全隐患控制在萌芽中。