摘 要：随着我国经济的不断发展，各类现代化技术正改变着人们的日常生活。当前人们的生活水平正不断提高，城市化建设进程也在不断加快，高层建筑逐渐成为城市的主流，使得电梯应用变得更加广泛。虽然电梯可以为人们的日常生活提供便利性，但如电梯出现了任何的机械故障问题，将会对群众的生命及财产安全受到威胁。本文对电梯机械故障进行探索，并提出了具体的诊断及优化设计策略，仅供参考。
关键词：电梯机械；故障诊断；优化设计；策略
前 言：
近年来，我国的配套电梯被广泛使用，然而高集中度的电梯使用导致安全事故频发。针对当前电梯应用中存在的问题，需要不断优化电梯机械故障的诊断方法，且需要在此基础上进行优化设计，以此提高电梯应用过程中的安全系数，防止安全事故的发生。本人从2019年8月份起直到现在，由总公司派到快速西奥电梯（广东）有限公司从事电梯方面的相关工作，担任总经理助理，主要负责电梯设计制造、销售安装及维护保养方面的技术支持工作，下面将对电梯机械故障的诊断及优化设计展开论述。
一、电梯机械故障的诊断分析
电梯属于运输机械的一种，其可以被广泛应用在各个领域中，且不同环境下电梯的应用途径也有所不同，如常见的观光梯、货梯、客梯，医院独有的手术室直通梯等。为了能够使电梯在运行过程中更加安全，需要分析电梯在运行中可能出现的故障问题，以此使优化设计具有针对性。
（一）电梯机械故障的特性
电梯的机械故障有着一定的共通性，且基本特性相同，若出现机械故障，可从软件及硬件方面进行分析，但由于这样的故障混合型较强，因此在维修时难以判断具体的故障原因及故障位置。电梯的电气控制中包括多种电路，如电气系统出现故障将会导致电梯出现急停等状况，对电梯运行埋下安全隐患。相关工作人员在实际维修过程中可需要根据现存故障现象判断故障的类别及原因，并在检测检修过程中找出故障与其他电路之间的关联。电梯的控制系统较为复杂，且电梯在使用过程中故障发展具有未知性，因此对实际工作开展造成了困扰[1]。
（二）电梯机械故障的原因
导致电梯出现机械故障的原因有很多，其中主要包括了磨损故障，疲劳故障，驱动故障等，每种故障的表现形式不同，因此在实际建设过程中需要判断故障发生的根本原因，进而展开维修工作。虽然电梯机械故障在判断时较为简单，但如实际发生故障将会对人民的生命及财产安全带来威胁，由此可以看出电梯机械故障的原因是很有必要探究的。
（三）电梯机械故障的危害
电梯在运行过程中涉及诸多系统，且经过调查显示，电梯的全天使用率达到了 80% 以上，这样问题很容易造成疲劳故障，因此维修人员需定期维修护理，在零件上加润滑油，降低机械零件的磨耗率[2]。电梯的箱体与门极其容易出现故障，如工作载荷达到许可载荷的 110% 时，电梯便会做出超载应急，发出警报后判断并做出提示，如强行乘坐可能会导致电梯停运或者急降，对乘坐电梯的人民造成威胁。
二、电梯机械故障诊断及优化的重要性
（一）电梯行业现状
我国电梯市场经过三十多年的快速发展，已成为全世界最大的市场，一线品牌如上海三菱电梯、富士达电梯、江苏通力电梯、奥的斯电梯、迅达电梯、东芝电梯，其中三线品牌则仅占10%左右的市场份额，康力电梯等二线品牌占据了20%左右的市场份额，一线品牌电梯等占据了70%左右的市场份额。随着科技进步，市场对绿色电梯、节能电梯和智能电梯的需求越来越旺盛。我公司也朝着研发制造绿色节能、减少油污染、电磁兼容性强、低噪长寿、采用与建筑物更协调的、绿色环保装潢材料的高科技含量电梯前进，并且在利用太阳能作为电梯驱动补充能源方面开展前期研发，也逐步对现有生产线及制造设备进行升级改造及技术革新[3]。
（二）障诊断及优化的重要性
在当前时代中，我国建筑工程发展突飞猛进，使得电梯成为了高层建筑垂直输的重要设备，电梯垂直运输可运输人或物体，方便人们的出行和物品搬运，现如今电梯的功能特性正在不断完善和优化，使用数量也在明显增加。但是就目前情况来看，我国每年都会出现大大小小的电梯事故案件，且故障安全事故案件出现的频率正逐年上涨。虽然电梯可以为居民的生活带来便利性，但在乘坐电梯的同时也伴随着一定的安全风险问题，为有效杜绝电梯事故案件的发生，需要高度关注电梯故障风险以及电梯安全运行系数。通过分析近年来的我国电梯安全事故出现的原因可以发现，多数电梯安全事故案件都是由于电梯故障检测不符合规定或电梯控制系统出现问题导致的。因此，开展电梯故障诊断及优化对当前时代电梯行业的发展具有重大意义[4]。
三、电梯机械故障的判断方式
在电梯的所有故障中，维修人员需要先判断故障现象，检测温度测量机械，以此判断故障发生的位置，然后展开维修工作，我国目前电梯的机械故障主要体现在以下几方面：
（1）电梯超负荷故障。在电梯使用过程中，超负荷运行致使电梯限速器产生故障。所以在电梯检测维修工作中，相关工作人员需要进行日常维护与检修，且需要做好对电梯的相关管理，避免超负荷故障的出现。同时，工作人员还要做好对电梯日常的保养维护，
（2）机械磨损的故障。机械零件磨损达到一定程度后，会降低零件的寿命，且会导致零件连接不当。因此，在机械故障诊断及检修的过程中需要有效评估零件的磨损度，如发现磨损度较大的零件需要及时更换，以此减少电梯事故的发生率。定期检查易损件，评估其磨损程度，如果磨损严重，则需要及时更换，以减少电梯故障风险。
（3）连接件松动故障。
电梯的日平均使用率较高，且长时间处于运行状态，因此难免会出现连接松动的现象，在实际故障诊断中如发现此类问题，需要拧紧连接部位，以免产生机械滑脱等情况，进一步降低电梯故障风险。
（4）润滑系统失灵故障。电梯通常情况下都会负重移动，如在负重移动中缺少润滑系统，将会导致电梯出现卡顿故障，加重活动组件的磨损，从而导致电梯故障的发生。在故障诊断及检修过程中需要对此加大关注力度，以免影响电梯的安全使用。
（5）电梯机械疲劳故障。电梯长时间工作会使得工作组件出现机械疲劳，最终导致电梯产生故障。在实际机械故障诊断过程中，应从建材方面提高电梯的强度，并设置多组电梯分担人员流量，以免电梯过渡疲劳而出现安全事故[5]。
四、电梯机械故障的诊断及排除方法
（一）基于数学模型的故障诊断方法
该方法需要借助数学模型完成机械故障的诊断，其在实际应用中需要通过仿真对相关信号数据进行获取，随后通过对比得出检测信息，分析两种检测数据的差异，完成对相关故障的判断评估。该方法操作简单，但要求数学模型的精确性，实际应用中可以融入参数估计法和空间法等，以此获得最为准确的诊断结果。
（二）基于信息化的故障诊断
我国当前的信息技术正迅速发展，使得现代化科学技术在电梯故障诊断方面得到了有效应用，当前时代的电梯故障诊断技术可以建立在人工智能基础上，以此对电梯进行评估和分析，判断当前电梯内零部件的振动频率，在实际应用中该方法可以分为小波变换法、主元分析法等，在当前的电梯故障诊断中都有着广泛的应用。
五、电梯机械故障诊断的优化设计
（一）安装电梯超保护装置
为了进一步提升电梯运行的安全性，需要优化和完善电梯系统，根据具体情况进行电梯超保护装置的配置。
（1）活动性轿厢。轿厢架底盘之间需要安装橡胶垫，实现对活动性轿厢的荷载评估，一旦轿厢产生超载问题，压力就会沿着底盘作用到橡胶垫上，进而使橡胶垫产生形变，触动橡胶垫下的微动开关，使电梯停止启动。活动性轿厢虽然在安装时需要耗费更多时间，流程也更加复杂，但是能够大大增强电梯安全性能，降低电梯损耗，节约成本。
（2）轿顶称量。轿顶称量所采用的是沉重原件压缩弹簧组，当电梯处于不同荷载状态下，绳头组合就会带动弹簧组，通过杠杆原理完成各方向的摇摆，如果轿厢超载，杠杆在摇摆过程中就会与微动开关接触，进而关闭电梯控制功能。
（二）电梯故障的前期预防
对于不同类型的电梯故障，必须通过分析完成相关维护检修工作，规范自身行为，以此降低电梯运行中的故障风险，如以下几点：
（1）制定有效的维护保养制度，不断提高维修保养工作的效率和质量，降低电梯发生故障的风险。
（2）强化电梯用户的安全保养意识，帮助用户掌握自救方法，增强用户的电梯使用安全意识。
（3）开展相关技能培训，提高检修维护人员的综合素质，为电梯检修维护工作奠定基础。
（4）根据电梯情况设置故障诊断周期，并提高安全检查频率，保证电梯使用的安全稳定性。
（5）准确记录故障异常，以此为后续电梯故障诊断提供数据参考。
（三）做好电梯控制系统管理
电梯控制系统经常会出现机械类故障和电气类故障，如果故障不严重，会导致电梯设备难以正常运行，如果故障严重，很有可能出现电梯安全事故。因此，应在检验工作中制定电梯控制系统的定期定时检验项目，根据电梯控制系统中的各个电气元件、电气设备的质量安全建立检验项目。同时，应构建电梯系统专人负责制度，确保检验人员的能够做好日常检验，如在电梯控制系统的检验中，电梯的维护应掌握电梯电气控制系统的原理，采取现代化科学检验技术排除电梯系统故障问题，进而完成电梯维修治理。最后，要求电梯检修人员必须掌握一定的电气自动化控制知识，不断提高电梯机械故障诊断效率，避免电梯安全事故的发生。
（四）电梯控制系统检验优化
电梯控制系统检验优化是电梯设备安全运行的重要保障，如果电梯控制系统高速运转的情况出现故障，那么故障声音会十分清晰，不管是机械故障还是电气故障，都可从声音准确地判断出来，因此要求相关检验人员展开精细化的电梯控制系统的检验管理，采用现代化手段对于电梯的外部的显示功进行检验。电梯在优化设计中可采用钢丝绳，并在设计中选用符合该强度的钢丝绳，检查钢丝绳在疲劳期的强度是否在安全范围之内，从而减少电梯故障。对微动装置导致的故障，在设计电梯机械零件时，需要合理选择多功能材料来改进该结构现存的故障，虽然系统复杂程度很高但相对安全，现已在电梯设计中被广泛应用[6]。
（五）优化电梯使用安全管理
电梯的维护与管理非常重要,因此在优化设计中需要采用符合国家标准的机械设备，以此降低电梯设备的损耗量。同时，相关人员需要定时对电梯进行检查，电梯用户需遵循安全管理条例，并根据电梯的实际使用情况制定安全管理制度，并做好电梯定期报检工作，以此对电梯故障诊断进行评估和检测。
结束语：
当前本人手上已有多个旧楼加装电梯项目，对于这些改造项目，因为单梯造价不高，项目分散，可比性不高，所以市场竞争不太激烈，但项目数量多，技术要求适中，项目资金回笼快，很适合我司这样的中小规模企业发挥优势，所以，对今后几年的发展，我充满了信心。
参考文献：
[1]任丽华.电梯起重机械故障的诊断与治理[J].产业与科技论坛,2019,18(22):59-60.
[2]李贞.电梯机械故障的诊断及优化设计探究[J].住宅与房地产,2019(22):48+88.
[3]梁昌龙.浅谈电梯机械故障的诊断及优化设计[J].科技风,2019(20):16+29.
[4]彭壮.电梯机械故障诊断及优化探讨[J].决策探索(中),2018(01):62-63.
[5]姚品.电梯机械故障的诊断及优化设计探究[J].山东工业技术,2017(24):9.
[6]杨珺.论起重机械的故障诊断与检验检测[J].黑龙江科技信息,2017(14):137.