前言

近年来，电梯安全事故频繁出现，以电梯安全装置——缓冲器为切入点，务必研发新型缓冲器，真正满足当前电梯平稳运行、安全保护等需求，进而更好地服务于广大人民群众。基于此，有必要探究我国新型电梯缓冲器未来发展趋势，以期为缓冲器研发人员提供新思路，进而为日后电梯缓冲器创新研发与应用奠定坚实基础。一、缓冲器对于电梯运行的重要性

缓冲器作为安全防护装置的一种，将其用于电梯运行工况中，主要为电梯安全运行保驾护航，即便出现故障，能够实现损失最小化、伤害最低化。实际上，这与缓冲器运行原理有直接联系，缓冲器位于电梯轿厢下方，突遇控制系统失灵、制动不足、钢带断裂等事故时，经缓冲作用实现动能向安全能量转化，避免轿厢失重式坠落或冲顶，尽最大可能保护轿厢内乘客生命安全，避免电梯设备严重受损。缓冲器在电梯安全保护中的案例不胜枚举，足以见之，缓冲器在电梯运行中的重要性不言而喻。当前，电梯使用需求日益多样化，这无疑对缓冲器工艺性能提出较高要求，为充分彰显缓冲器效能，务必细分电梯市场，根据实际需求研发新型缓冲器，以此丰富市场上电梯缓冲器类型，推动电梯配件制造技术行业持续发展。

二、缓冲器的类型、安装与检验要求

（一）缓冲器的类型

从能量消耗角度来看，缓冲器分为两种类型，即蓄能型电梯缓冲器、耗能型电梯缓冲器，所对应的代表性产品分别聚氨酯缓冲器（非线性）和液压缓冲器。从专利发展层面划分缓冲器类型，如弹簧缓冲器（如图1）、阻尼液缓冲器。

图 1 电梯弹簧缓冲器

（二）缓冲器的安装与检验要求

我国在电梯缓冲器安装、检验方面提出相关规范及标准化要求，对于安检人员来说，应有依据地完成精准安装、精益化检验任务，避免电梯缓冲器出现安全隐患。实际安装中，参照GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》的相关要求确定缓冲器位置，视额定速度选择适宜类型的缓冲器。一般来说，额定速度＞1米/秒，电梯缓冲器限定为耗能型缓冲器；额定速度≤1米/秒，所选电梯缓冲器尽量选为蓄能型缓冲器。例如，安装HHC009型油压缓冲器时，安装人员细致检查锈蚀情况，以及油路是否畅通，待清理工作结束后正式进入安装操作。实际安装时，围绕电梯土建布置图及缓冲器系统图确定数量及位置尺寸；借助水准仪将支座板水平放置，同时，调节底板使缓冲器接近垂直（如图2），以便为混凝土灌注做准备；安装缓冲器于支座板；使用铅垂线调节缓冲器，其中活动柱塞的外露端与铅垂线距离小于1毫米；缓冲器置于同一基础，顶面相对高度差小于2毫米。对于安全开关的安装操作，连接开关打板与柱塞盖，接下来连接开关与缸筒安装板上，基于长孔调接开关位置，当柱塞被压下6毫米到7毫米时，开关立即动作。安装活动结束后，试运行柱塞行程、复位和安全开关功能，直到符合规定的要求。需注意的是，HHC009型油压缓冲器应满足工作条件总结为：底坑内温湿度、清洁度达标；不得存在杂物和尘渣；介质中无爆炸危险，无破坏绝缘气体及导电尘埃。

图 2 调节底板使缓冲器接近垂直

缓冲器检验环节，以TSG T7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则》为依据，检查缓冲器位置稳固性、形状常态化，一旦发现外观破损、性能失稳等问题，及时向有关部门汇报，并做好记录。举例来说，检查液压缓冲器时，其液位符合规定液位值，并针对柱塞复位电气安全性重复检验。又如，检验对重缓冲器时，重点核对标识信息，确保缓冲器顶面与对重装置撞板间距符合设计值。如果检验结果显示缓冲器不再具备投用条件，那么意味着这类缓冲器将进入报废阶段，对此，以GB/T 31821-2015《电梯主要部件报废技术条件》为依据，逐项落实各类缓冲器报废工作。对于液压缓冲器，其报废条件即柱塞锈蚀、复位不够精确、缸体出现裂缝；油液外溢。对于非线性缓冲器及弹簧缓冲器，其报废条件基本一致，具体总结为：弹簧性能降低、零部件变形、零部件损坏。

三、新型电梯缓冲器的未来发展趋势

（一）聚氨酯缓冲器

低速电梯中，聚氨酯缓冲器适用性较强，为拓展这类缓冲器发展空间，需要应对老化问题，通过缺点弥补、优点弘扬，大大提高聚氨酯缓冲器利用率。对于制造厂商来说，严控制造材料质量，并简化生产程序，针对该缓冲器应用条件具体说明、精益化管控。对于安装人员而言，在安装环节保持认真态度，凭借专业技能和丰富经验精准安装，降低聚氨酯缓冲器运行的故障率。与此同时，安装者和使用单位积极配合安全监管，并强化安全意识，使定期检验、维修保养等工作具体落实，使聚氨酯缓冲器安全隐患及时排除，满足电梯稳定运行、安全投用等需求。当聚氨酯缓冲器应用问题得到有效处理，能够使其获得良好发展前景。

（二）弹簧缓冲器

低速电梯运行时，不仅聚氨酯缓冲器受欢迎，而且弹簧缓冲器凭借特殊优势被广泛应用。为进一步增加弹簧缓冲器市场份额，使其在产品竞争中占据主动地位，围绕新时期电梯使用需求进行结构改进，实现低成本生产、高性能投用等需求。基于简单弹簧缓冲器，发展成具备缩小压缩尺寸的弹簧缓冲器，这类缓冲器在锥形弹簧弹力推动下发挥缓冲作用，与以往螺旋弹簧相比，无需大尺寸电梯井道空间，这无疑会减少电梯建设成本，使缩小压缩尺寸的弹簧缓冲器投用效益最大化。众所周知，缓冲器缓冲效果关系到乘客安全，并且这也是电梯安保效用衡量的重要标准，要想为弹簧缓冲器持续发展注入充足动力，需要设计变模量弹簧缓冲器，通过逐级增加对轿厢缓冲力，降低瞬时冲击概率，为乘客安全提供全面保障，同时，避免因轿厢强有力磕碰而影响使用寿命。

（三）液压缓冲器

液压缓冲器用作电梯安防装置，以数学模型构建的方式，动态了解撞头及内缸筒受力情况，同时，掌握隔离活塞运动规律，据此优化设计节流口，实现油液资源高效利用率、缓冲效果最佳化等目的。在这一过程中，借助FLUENT软件模拟流体流动，为物理计算提供数据信息，最后通过图形直观表达数据信息。为保证改进后液压缓冲器达到电梯安全保护装置标准化应用要求，经节流口仿真确定最优节流口状态，具体来说，通过模型构建、网格划分等形式生成三维模型。接下来，逐项输入流体性质参数，获取解值，为运算环境合理设置提供依据，在不影响液压缓冲器性能的前提下，实现节流目标。考虑到液压缓冲器属于耗能型缓冲器，在资源节约、环境保护战略指导下，精益化设计其节流口能够避免油液浪费，减少环境污染，实现电梯低成本运行。换言之，液压缓冲器应用前景良好。

（四）阻尼液缓冲器

这类缓冲器通过转换电梯动能为阻尼液内能，实现轿厢减速。阻尼液缓冲器发展阶段与弹簧缓冲器相同，对于简单类缓冲器，主要借助特定节流孔阻止阻尼液，使缓冲作用得以激发。考虑到阻尼效果受特定节流孔尺寸影响保持固定，所以提出阻尼效果最大化发挥这一需求，这为阻尼液缓冲器进一步发展提供动力支持。基于此，被动调节阻尼液缓冲器顺势而生，其运行原理总结为：轿厢近距离接触缓冲器，缓冲器节流孔尺寸保持最大，当缓冲作用增强，则控制杆向上移动，同时，节流孔尺寸由大变小，最终阻尼相应增强。新时代下，电梯安全运行需求被高标准、高要求的提出，这再次为阻尼液缓冲器创新式发展提供驱动力，因此，磁流变液缓冲器出现在大众视线中，为生产生活中电梯安防实践给予可靠保障。

这一时期的缓冲器又被称为主动调节阻尼液缓冲器，不同研究学者得出的结论存在些许差异，均能为日后阻尼液缓冲器发展提供理论指导。有的学者以磁流变液特性为切入点，通过梳理各类流体本构关系，合理构建磁流变液缓冲器数学模型，与此同时，充分利用ANSYS 软件，科学、合理设计多功能缓冲器。设计工作结束后，以仿真分析的形式检验缓冲效果，针对不足之处及时弥补，直到磁流变液缓冲器的安全保护效果达到预期。个别学者从新事物代替旧事物这一角度分析缓冲性能，同样借助ANSYS软件分析磁流变液运作阶段对磁场强度的影响，据此得知电流与电梯运行速度间的关系，得出阻尼值。综合分析后，客观总结影响磁流变缓冲器设计效果的因素，并全过程评估主动调节阻尼液缓冲器缓冲作用的实际表现。

四、金属电梯缓冲器

电梯领域中金属电梯缓冲器广泛使用，尤其是在高层建筑中，金属电梯缓冲器的采购量持续增加。要想扩大这类缓冲器应用空间，定要优化设计节流口以及橡胶密封圈，这是动能消耗控制、缓冲器性能提升的基本要求，同时，也是机械应力适当确定、使用寿命延长的有效路径。尤其是橡胶密封圈，应在设计阶段保证变形量适合压力变化、摩擦力小，减少油液泄露现象。处理节流口设计问题时，将理论计算与simulink模拟仿真有机结合，为保证设计结果的合理性和有效性，经实践测试及时改正模拟仿真的不当之处，成功研发实用性较强的模拟仿真程序。处理橡胶圈密封设计问题时，经力学模型构建、有限元分析等步骤优化设计方案，最终为设计实践提供正确指导。

五、附加式电梯缓冲装置

电梯缓冲器的缓冲性能受多种因素影响，为确保缓冲作用全面彰显，势必要从影响因素入手，大大提高电梯缓冲器利用率，实现电梯稳定运行、安全运行。一方面，缓冲装置中安装安全气囊。不同研究者与电梯零部件制造厂家沟通，同时，具体了解电梯产品用途，为安全气囊位置确定、设计方案调整提供新思路，尽最大可能提高安全气囊应用效果。当安全气囊安装于轿厢底部弧形凹槽，并与充气结构顺利对接，配备多功能模块，以便实现自动缓冲目的，将轿厢强有力冲击现象大大减小。具体来说，速度感应模块、MCU模块必不可少。整体设计结束后，电梯减震效果明显优化，即便后期存在维修、保养需求，仍能实现高效维修与便捷保养。除了这种设计方式外，还可以将安全气囊气体视为缓冲介质，为动态掌握气体运行情况，利用摄像设备及时获取信息，据此全面了解电梯运行状态，最终在数据信息获取与分析的前提下，有效控制缓冲器缓冲力，顺利实现平缓过渡，使乘客身体受到的伤害最小化。由于安全气囊缓冲装置不同于耗能型缓冲器，所以不存在环境污染这一威胁，反而，能为环境保护贡献绵薄之力。

除此之外，当前市场上出现泡沫铝型缓冲吸能缓冲装置，主要以材料创新式运用为切入点，保证新型电梯缓冲器节能性、经济性、实用性，真正满足新时期电梯安防工作常态推进需求。实际上，泡沫铝为新型材料，将其用作缓冲装置中芯柱体的填充圆管，借助ANSYS软件对其进行力学性能分析，根据分析结果探索缓冲吸能装置设计的可行性方法，使电梯安全使用需求被及时满足。从某种程度上来看，有利于带动泡沫铝生产行业发展，实现新型材料大量推广、泡沫铝型缓冲吸能缓冲装置广泛应用的循环发展效果。

六、结语：

综上所述，城市化进程逐年加快，同时，电梯使用日益频繁。为保证电梯运行安全性和稳定性，大力发展新型缓冲器十分必要，结合电梯应用实际，专项探索聚氨酯缓冲器、弹簧缓冲器、金属电梯缓冲器、附加式电梯缓冲装置等发展前景，以此深化电梯零部件制造行业改革，大大提高电梯设备推广效率。