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2.3.2 安全钳的设计和计算
1、安全钳的安全计算规范
安全钳制停过程的平均减速度应在0.2～1.0g之间，g为重力加速（9.8m/s2）。它的制停距离很短，一般在30mm以内，因此，设计取为25mm。
在轿厢内载荷均匀分布的情况下，安全钳使轿厢制停后，轿厢地搬的倾斜度不超过其正常位置的5%。
2、安全钳的制动力
安全钳的制停过程将吸收运动轿厢的全部能量，包括动能和位能：
v2E=（Gl?Gc）（?s)?FS
2g因此：
v2 FS?(Gl?Gc)(?1)
2gs式中，FS为安全钳的制动力（N）；Gl为轿厢的载重量（N）；Gc为轿厢系统自重（N）；v为限速器的动作速度（m/s）；s为制停距离（m）；g为重力加速度，g=9.8m/s2。
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图2-5 瞬时动作式安全钳
1-安全钳座 2-楔块 3-导轨 C-楔块与导轨间隙
瞬时式安全钳动作速度快，轿厢制动时震动大。瞬时式安全钳采用上拉杆操纵式，限速绳两端绳头与安全钳杠杆系统的联动杠杆相连接。当轿厢下行超速时，限速器通过杠杆系统的提升将安全钳的偏心块向上提起，使其与导轨发生接触，依靠自锁夹紧并随着轿厢的继续下降将轿厢扎在导轨上。设计采用双楔块式安全钳，它的安全钳钳体固定在轿厢底部，其中间是导轨，安全钳楔块置于导轨两侧，轿厢正常运行时，楔块与导轨之间保持3mm的间隙，如图2-5所示。
3、瞬时时安全钳的设计和计算 1） 制动力
瞬时型安全钳为刚性制动，因此制停距离很小（取为25mm），所以制停速度和所需的制动力就较大。为了使制停过程的平均减速度符合要求，电梯速度不应大于0.63m/s.
在计算安全钳受力零件的强度时，取制停减速度为最大瞬时减速度，
amaxv2??2.5g，轿厢载重量为额定载重量Ge的110%，即，Gl?1.1Ge，由此算出瞬时2s型安全钳的最大制动力为：
Fmax?(1.1Ge?Ge)(amax?1) g =3.5（1.1Ge?Ge)=72030N 2） 夹紧力
安全钳的制动力等于安全钳的夹紧力所产生的摩擦力：
Nmax?Fmaxk n?式中，Nmax为每个夹紧表面的最大夹紧力（N）;Fmax为最大制动力（N）；n为夹紧表面的数量，n=4；?为j夹紧零件与导轨工作面之间的摩擦系数；k为夹紧零件受力不均匀系数，娶k=1.2。
查《机械设计手册》，初取?=0.3，于是，
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Nmax?72030?1.2?72030N 4?0.33） 自锁夹紧条件
瞬时型安全钳的制动力能采用自锁夹紧原理，因此夹紧机构的设计必须符合自锁夹紧条件。
图2-6 楔块自锁条件示意图
如图2-6所示，楔型自锁条件是在没有外力P的作用，甚至存在和P方向相反的阻力，即P?0时，依靠楔块和导轨之间的摩擦力能使系统的力保持平衡，由此可得：
?1N2co?s?N2sin???2N2co?s??1?2sin??0 整理后得： tg???1??2
1??1?2式中，?1为楔块与导轨之间的摩擦系数，?1=0.3；?2为楔块与钳座之间的摩擦系数。
由上式可见，如果?1=?2，则，??0，不可能自锁夹紧。因此，在楔型夹紧机构设计中，必须使?1〉?2，即楔块与导轨之间的摩擦系数必须大于楔块与钳座之间的摩
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擦系数，而且差值越大，则自锁夹紧越不可靠，?角也允许较大。为此楔型夹紧表面做成齿纹并经过热处理，以增大摩擦系数。在此情况下，取?角等于5?～6?，可以保证可靠的自锁夹紧。
初取?2=0.2，于是， tg?=
0.3?0.2
1?0.3?0.2???5.38?
符合设计要求。
2.4 层门锁闭装置
GB7588第7.7.3条规定：每个层门应设置符合国标要求的锁闭装置，也就是层门锁。层门锁闭装置俗称钩子锁，它由机械锁紧和证实层门闭合的电气触点开关构成。机械锁紧和电气触点开关设计为一体，也被称为电联锁。机械锁紧装置作用是防止层门自开或被从外面扒开，它是对坠落危险的保护。电气触点开关防止在开锁区域以外的地方开层门走车，它是对剪切的保护。
对于机械锁紧装置GB7588第7.7.3.1.7条规定：在由重力、永久磁铁或弹簧来产生或保持锁紧动作。弹簧应在压缩下起作用??即使永久磁铁（或弹簧）失效，重力亦不应导致开锁。第7.7.3.1.1条还规定：轿厢在锁紧元件啮合不小于7mm才能启动。
层门锁闭装置中的机械锁紧元件和电联锁的触点元件必须是一体，即必须是一种电联锁装置。机械锁将层门锁紧后，用外力（例如用手扒门）应不能将层门打开。
层门锁闭装置必须是自重力向下锁紧式（下钩式）的，其电联锁触点应是直接接触式的安全触点。
目前，我国在用电梯使用的钩子锁有的已经不符合国标的要求了，比如现在在用的D10.4型门锁和GS75—11型门锁在机械锁闭状态时，会因某一机械零部件（主要是弹簧）的失效，造成锁臂因自重原因而脱开，使层门从外面能够开启，这是绝对不允许的，不符合国家标准的。国标中对门锁的型式和动作状态作了规定，应使用自重力向下锁紧式（下钩式）带压簧的层门锁紧装置。因此，设计采用自重力向下锁紧失（下钩式）门锁，
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图2-7 自重力向下锁紧式门锁
1-动触点 2-锁钩 3-定位挡块 4-锁臂 5-锁臂轮
6-弹簧7-静触点 8-撑杆 9-门刀
这种门锁三国际中规定使用的门锁，其结构如图2-7所示。门锁包括A、B两个组件，A件装在层门门架上，A件上导电座上装有一对静触点7，B件装在层门内上侧，它随层门的开闭运动而运动。图中所示门锁状态为闭合状态，即层门关闭时的状态。这时与锁臂4相连的锁钩2与定位挡块3相啮合，锁臂头上的动触点1与A件上静触点7相接触，使电梯电气安全控制回路接通。当电梯平层开门时，装在轿门上的门刀9随门运动拨动锁臂轮5，使锁臂上扬一个角度，锁钩2与定位挡块3脱开，弹簧6受压，动触点1与静触点7相分离，切断电气安全控制回路，轿门通过门刀带动层门一起打开，直到层、轿门全部打开到位。
关门时，轿门上的门刀带动锁臂4一同移动，当锁钩2与A件上的定位挡块3相接触时，锁臂上扬一个角度，锁臂头越过挡块，在锁臂自重和弹簧6的作用下，锁钩与挡块相啮合，动触点1与静触点7相接触。门锁机械部分将层门锁牢，电连锁开关将电气
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