轿厢限速器—安全钳保护装置是最常见的安全保护装置之一，由限速器、安全钳和中间联接件构成。
5.1.1.1 限速器
1.结构组成
电梯中使用的限速器按照钢丝绳与绳槽作用方式的不同分为摩擦式（见图5-1）和夹持式（见图5-2）两种。
摩擦式限速器各组成部件的作用：
（1）棘轮 一方面棘轮的转速能准确地反映电梯轿厢的运行速度，另一方面棘轮也是限速器-安全钳装置动作时的制动元件之一。
（2）拉簧调节螺栓 拉簧调节螺栓能够调节滚轮在凸轮上的接触力，使凸轮能够准确地检测到轿厢因速度变化而可能引起的摆杆摆动幅度的变化。
（3）棘轮轴 与棘轮的轴孔配合并能够将棘轮安装在支座上。
（4）调速弹簧 通过调节调速弹簧的压缩量来调整或设定限速器的动作速度。
图5-1 摩擦式限速器
1—棘轮 2—拉簧调节螺栓 3—棘轮轴 4—调速弹簧 5—支座 6—摆杆
图5-2 夹持式限速器（1）
1—甩块 2—限速器绳轮 3—连杆 4—螺旋弹簧 5—超速开关 6—锁栓 7—摆动钳块 8—固定钳块 9—压紧弹簧 10—调节螺栓 11—限速器绳
（5）支座 支座是一个支撑件与连接件。它在支撑限速器钢丝绳所承载的各种外力的同时与机房的地面或其他固定装置连接。
（6）摆杆 摆杆能通过摆杆摆动幅度的变化检测电梯的运行速度是否超速。当电梯的运行速度超过限速器设定的动作速度时，也能通过摆杆上的棘爪将棘轮制停。
夹持式限速器各组成部件的作用：
（1）限速器绳轮 是限速器钢丝绳的悬挂元件。
（2）甩块 甩块是产生离心力的主要元件，随着限速器绳轮旋转速度的增加，甩块所产生的离心力会逐渐增大，同时，甩块的摆动幅度也会增大。
（3）连杆 连杆是中间传动和连接机构。它能够实现运动方向的转换，如将旋转运动转换为水平或垂直方向的运动。
（4）螺旋弹簧 它用以限制或调整甩块的摆动幅度。
（5）超速开关 当限速器检测到电梯的运行速度达到或超过限速器设定的动作速度值时，该开关应动作并断开安全回路。
（6）锁栓 锁栓能保证动作后的限速器始终处于动作状态，除非该限速器经接受过专业技能培训，考核合格并称职的作业人员的复位。
（7）摆动钳块 也就是动作钳块（活动钳块）。当限速器因超速而动作时，摆动钳块会将限速器钢丝绳夹持在固定钳块之间并产生安全钳动作所需的提拉力。摆动钳块的工作面常做成圆弧状，以增加夹持限速器钢丝绳的接触面积。
（8）固定钳块 它与摆动钳块配合，在限速器因超速而动作时，共同将限速器钢丝绳夹持并产生安全钳动作所需的提拉力。
（9）压紧弹簧 它能够使限速器钢丝绳在固定钳块和摆动钳块间产生安全钳动作所需的提拉力。
（10）调节螺栓 通过调整调节螺栓的行程来改变压紧弹簧的压力大小。
（11）限速器绳 限速器绳是中间联接件的组成部分。它既是电梯运行速度的传递介质，也是安全钳装置动作所需提拉力的提供者。
按照限速器在电梯超速时不同的触发原理，可将其分为离心式和摆锤式两种。其中离心式限速器又可分为水平轴甩块（片）式和垂直轴甩球式两种。图5-2所示的夹持式限速器就属于水平轴甩块式限速器。图5-3所示为垂直轴甩球式限速器。垂直轴甩球式限速器各组成部件的作用：
（1）转轴 它是甩球的支撑件，它能将限速器绳轮的水平旋转运动通过伞齿轮副转变为垂直旋转运动。
（2）转轴弹簧 它能够平衡甩球在旋转过程中所产生的离心力在垂直方向上的分力。通过调节转轴弹簧的压缩量，用以设定或整定限速器的动作速度。
（3）甩球 它是产生离心力的元件。
（4）活动套 它是一个轴向导向元件。
（5）杠杆 它是中间传动和连接机构。它能够实现运动方向的转换，如将转轴垂直方向的运动转换为水平方向的运动。
（6）伞齿轮 它包括伞齿轮Ⅰ和伞齿轮Ⅱ两部分。伞齿轮Ⅰ和伞齿轮Ⅱ配对使用实现旋转方向的改变。
（7）绳轮 它是限速器钢丝绳的悬挂元件。
（8）钳块 它是限速器钢丝绳的夹持件。包括钳块Ⅰ和钳块Ⅱ两部分。钳块Ⅰ和钳块Ⅱ配对使用，夹紧限速器钢丝绳并产生安全钳动作所需的提拉力。
（9）夹绳钳弹簧 它是钳块Ⅰ和钳块Ⅱ能夹紧限速器钢丝绳所需夹紧力的提供者和调节者。
图5-3 垂直轴甩球式限速器
1—转轴 2—转轴弹簧 3—甩球 4—活动套 5—杠杆 6—伞齿轮Ⅰ 7—伞齿轮Ⅱ 8—绳轮 9—钳块Ⅰ 10—钳块Ⅱ 11—夹绳钳弹簧
图5-4所示为另一种型式的离心式限速器，也是一种夹持式限速器。
离心式限速器各组成部件的作用：
（2）开关打板 它是开关打板碰铁的固定件。
（3）夹绳打板碰铁 它是夹绳钳动作的检测元件。
（4）夹绳钳弹簧 它是夹绳钳夹紧限速器钢丝绳所需夹紧力的提供者和调节者。
（5）离心重块弹簧 它用来平衡和调节离心重块由于旋转速度的变化而引起的幅度的变化。另外，调整此弹簧的压缩量可以设定或整定限速器的动作速度。
（6）限速器绳轮 它是限速器钢丝绳的悬挂元件。
（7）离心重块 它是离心式限速器产生离心力的元件。
图5-4 离心式限速器
1—开关打板碰铁 2—开关打板 3—拉簧 4—夹绳打板碰铁 5—夹绳钳弹簧 6—离心重块弹簧 7—限速器绳轮 8—离心重块 9—电气开关触点 10—电气开关底座 11—轮轴 12—夹绳打板 13—夹绳钳 14—限速器钢丝绳
（8）电气开关触点 它是切断电梯安全回路的电气装置。该触点不允许自动复位。
（9）电气开关底座 它是电气开关安装与固定的地方。
（10）夹绳打板 它是夹绳钳动作的触发元件。
（11）夹绳钳 它与底座配合能将限速器钢丝绳夹紧。
（12）轮轴 它与限速器绳轮的轴孔配合并能够将限速器绳轮安装在支座上。
（13）拉簧 它用以限制或调整甩块的摆动幅度。
（14）限速器钢丝绳 它是中间联接件的组成部分。它既是电梯运行速度的传递介质，又是安全钳装置动作所需提拉力的提供者。(www.xing528.com)
2.工作原理
（1）摩擦式限速器 利用限速器绳轮上的凸轮在旋转过程中与摆杆一端的滚轮接触，摆杆摆动的频率与限速器绳轮的转速有关，当摆动频率超过某一预定值时，摆杆上的棘爪嵌入限速器绳轮的棘齿内，使限速器停止运转。在机械触发装置动作之前，限速器或其他装置上的一个电气安全保护装置会被触发，使电梯驱动主机失电而停止运转（对于额定速度不大于1m/s的电梯，最迟可与机械触发装置同时动作）。
（2）夹持式限速器 以图5-2所示的夹持式限速器为例，当轿厢超速达到限速器的机械动作速度时，离心重块触碰限速器机械动作的打板，使夹绳钳掉下，实现对钢丝绳的夹持。在此过程中，绳轮一直是运转的，夹绳钳的动作与钢丝绳和绳槽间的摩擦力无关。
再以图5-5所示的夹持式限速器为例，当轿厢超速达到限速器的机械动作速度时，离心重块在离心力作用下张开，棘爪嵌入棘轮的棘齿中，绳轮停止运转并依靠钢丝绳与绳轮间的摩擦力，拉动夹绳钳组件，使夹绳钳夹持住钢丝绳。
对于这种限速器，在夹绳钳夹持住钢丝绳之前，钢丝绳与绳槽间的摩擦力能否克服夹绳钳组件上的弹簧力，是使其能够实施“夹持”的关键。在对这种限速器和安全钳（或夹绳器）进行联动试验时，除了人为将棘爪嵌入棘轮以外，任何其他借助手或脚等方式协助夹绳钳实施夹持的方法都是错误的。因为当钢丝绳与绳槽之间的摩擦力可能不足以拉动夹绳钳组件时，也就无法实现对钢丝绳的真正“夹持”，在限速器绳上也就无法产生触发安全钳所需的提拉力，这种情况在进行双向夹持式限速器与夹绳器的联动试验时尤为常见。
图5-5 夹持式限速器（2）
1—棘轮 2—棘爪 3—绳轮 4—夹绳钳组件 5—夹绳钳
（3）离心式限速器 通过离心重块弹簧牵制的离心甩块在旋转中随着速度加快远离旋转中心，到达电气开关触板后使电气触点断开，切断电气安全回路并通过制动器的抱闸使得电梯停止运行。如果电梯因悬挂装置（如钢丝绳或链条）的断裂产生轿厢坠落，当制动器无法使轿厢停止时，轿厢的下行速度将进一步加快，离心甩块继续甩开，直至触及限速器夹绳打板碰铁，使夹绳钳掉下，在限速器钢丝绳与夹绳钳摩擦自锁作用下，便能可靠地夹住限速器钢丝绳从而使轿厢制动。为了使钢丝绳不被夹扁，夹紧力由一根夹绳钳弹簧调节。
5.1.1.2 限速器钢丝绳的张紧装置
1.结构组成
限速器钢丝绳的张紧装置是限速器-安全钳联动装置的组成部分。其常见的型式有悬挂式张紧装置（见图5-6）和悬臂式张紧装置（见图5-7）两种。
悬挂式张紧装置各组成部件的作用：
（1）张紧轮 它与限速器钢丝绳直接连接并将张紧装置的所有重量传递给限速器钢丝绳。
（2）配重架 它用于放置配重块并与张紧轮连接。
（3）配重块 为限速器钢丝绳提供足够的张力。悬臂式张紧装置各组成部件的作用：
（1）张紧轮 它与限速器钢丝绳直接连接并将张紧装置的所有重量传递给限速器钢丝绳。
图5-6 悬挂式张紧装置
1—张紧轮 2—配重架 3—配重块
图5-7 悬臂式张紧装置
1—张紧轮 2—悬臂 3—配重块
（2）悬臂 它是张紧轮和配重块的连接支撑件。它类似于一个杠杆是限速器钢丝绳张力的调节装置。
（3）配重块 其多为金属材料浇铸而成的具有一定形状和尺寸的金属块状体。通过调节配重块的数量（即重量）能为限速器钢丝绳提供所需的张力。
2.工作原理
它安装在底坑内，限速器钢丝绳的两端与安全钳电气联锁开关的联动机构连接并由轿厢带动运行，限速器钢丝绳将轿厢运行速度传递给限速器绳轮，这样，限速器绳轮就能真实反映出电梯的实际运行速度。
当电梯的运行速度超过额定速度并达到限速器的动作速度时，限速器钢丝绳的张紧装置还能为安全钳的动作提供提拉力，《电梯制造与安装安全规范》（GB 7588—2003）要求该提拉力应不得小于以下两个值的较大者：安全钳起作用所需力的两倍，或300N。
为了防止限速器钢丝绳的断裂或过于伸长使张紧装置碰到地面而失效，张紧装置上均设有检测钢丝绳张紧状态的电气安全装置。电气安全装置的动作行程一般不大于20mm。
5.1.1.3 安全钳
安全钳是轿厢限速器—安全钳保护装置中的执行元件。当电梯轿厢下行运行速度达到限速器的动作速度时，限速器就会被触发进而带动安全钳使轿厢制停在导轨上。
1.结构组成
根据电梯额定速度的不同，电梯所使用的安全钳型式分为两种：瞬时式安全钳（见图5-8）和渐进式安全钳（见图5-9）。
瞬时式安全钳根据钳块的不同形式，又可分为楔块式、偏心块式和滚柱式瞬时式安全钳三种。
瞬时式安全钳各组成部件的作用：
（1）钳座 它是安全钳与轿厢连接的部件。
（2）提拉杆 它直接与钳块连接并将限速器钢丝绳所提供的提拉力传递给钳块。
（3）钳块 它是带有一个斜面的六面体，是安全钳制停轿厢的执行元件。钳块的工作面常被加工成带有凹槽的正方形形状，它一方面用来增加钳块工作面与导轨工作面间的摩擦系数，另一方面用来增强钳块制动时的散热效果。钳块工作面的背面是一个斜面，该斜面可以保证轿厢制动时所需的制动力。钳块工作面与导轨工作面间的间隙通常设定在2～3mm，个别电梯制造厂家设定在3～4mm。
图5-8 瞬时式安全钳
1—钳座 2—提拉杆 3—钳块（楔块） 4—偏心轮 5—提拉杆 6—导轨 7—导靴 8—提拉杆 9—滚柱
图5-9 渐进式安全钳
1—弹性元件 2—制动臂 3—提拉杆 4—钳块
（4）偏心轮 该轮是一个带有偏心距的轮子，作用同钳块。其在提拉杆的提升下利用偏心距所产生的偏心力将轿厢制动。
（5）导靴 它是轿厢沿导轨上下运行的一个导向元件。
（6）滚柱 它是一个能沿钳块内部斜面运动的元件，作用同偏心轮。
渐进式安全钳各组成部件的作用：
（1）弹性元件 它是安全钳的施力元件和缓冲元件。其形式一般为碟形弹簧、U形板簧、扁条板簧、Ⅱ形弹簧、螺旋弹簧等。
（2）制动臂 它能够将弹性元件作用时所产生的位移传递给钳块，使钳块与导轨工作面接触并形成摩擦副。
（3）提拉杆 它直接与钳块连接并将限速器钢丝绳所提供的提拉力传递给钳块。
（4）钳块 与瞬时式安全钳钳块相同。
2.工作原理
（1）楔块式瞬时式安全钳 这种安全钳一般都有一个厚实的钳座，配有一套制动元件（钳块）和提拉机构，钳座或者盖板上开有导向槽，钳座开有梯形内腔。每根导轨分别由两个钳块夹持（双楔型），也有单钳块夹持的瞬时式安全钳。当限速器触发安全钳动作时，钳块瞬间（作用时间约0.01s）将轿厢夹持在导轨上。
（2）偏心块式瞬时式安全钳 这种安全钳的制动元件由两个硬化钢制成的带有半齿的偏心块组成。它有两根联动的偏心块连接轴，轴的两端用键与偏心块相连。当安全钳动作时，两个偏心块连接轴相对转动，并通过连杆使四个偏心块保持同步动作。偏心块的复位由一弹簧来实现，通常在偏心块上装有一根提拉杆。应用这种类型的安全钳，偏心块卡紧导轨的面积很小，接触面的压力很大，动作时在将轿厢制动的同时往往会使偏心块上的齿或导轨表面受到破坏。
（3）滚柱式瞬时式安全钳 这种安全钳常用在低速重载的货梯上，当安全钳动作时，相对于钳座而言，淬硬的滚花钢制滚柱在钳座楔形槽内向上滚动，当滚柱接触导轨时，另一侧的钳块就在钳座内作水平移动，这样就消除了另一侧钳块与导轨工作面的间隙，随着轿厢的下行，滚柱和钳块就将轿厢制动在导轨上。
（4）渐进式安全钳 这种安全钳使用在轿厢额定速度大于0.63m/s或对重装置速度大于1.0m/s的运行场合。这种型式安全钳的工作原理与瞬时式安全钳的工作原理相似，其不同之处仅在于，渐进式安全钳设有弹性元件使得其动作是渐进式的而非瞬时式的。由于渐进式安全钳动作时较为平缓，所以，不仅避免了瞬时式安全钳动作时产生的较大冲击，而且也降低了钳块对导轨的损伤程度。
（5）轿厢限速器—安全钳保护装置工作原理 当轿厢超速下行时，轿厢的速度立即反应到限速器上，使限速器的转速加快，当轿厢的运行速度超过115%的电梯额定速度时，达到限速器的电气设定速度和机械设定速度后，限速器开始动作。
如图5-10所示设置的轿厢限速器-安全钳保护装置，当限速器机械动作时，限速器钢丝绳被夹绳钳夹紧而产生安全钳动作所需的提拉力。由于轿厢继续下行的相对运动，限速器钢丝绳的绳头通过杠杆将左侧安全钳楔块拉住，使左侧安全钳楔块动作；与此同时，限速器钢丝绳绳头的动作通过连杆系统拉住右侧安全钳楔块，使右侧安全钳动作。在连杆的动作过程中通过杠杆上的凸轮或打板，在安全钳使轿厢制动之前带动电气安全装置动作，切断电气安全回路使驱动主机停止运行。
限速器和安全钳动作后，必须经电梯专业人员调整后，才能恢复使用，一般做法是短接相关安全装置，轿厢检修向上运行，复位限速器，再向上运行一段距离，复位安全钳。
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