电梯制动器失效形式探究

电梯制动器失效形式探究

翟勇  于晓

浙江省特种设备科学研究院,浙江省杭州市310000

摘要：当前我国经济飞速发展，电梯的应用数量逐渐增多，人们对安全问题的关注也日益提高。近几年来，我国电梯制动器失效导致每年发生1～3宗严重的乘客死亡事故，在社会上造成一定的影响，这是社会上不能接受的风险水平。这些事故多数是因为轿厢上行超速或轿厢意外移动造成的。电梯制动器失效都是小概率事件，可能在单个制动器寿命200～500万次动作中并不出现，但是数百万台电梯经历多年运行(动作20万～40万次/年,最高超过100万次/年)就可能出现。制动器一旦失效就可能导致严重事故发生。本文主要对电梯制动器失效形式进行探究，详情如下。

关键词：电梯；制动器；失效形式

引言

制动器是保障电梯安全、舒适运行的重要部件，制动器的失效可能导致电梯不受控的运动，造成乘客伤亡事故。正是由于制动器对于电梯的重要性和其引发事故的严重性，对制动器的检验一直以来都是电梯检验过程中极为重要的环节，尤其是对缺少冗余设计的制动器，需要进行全面的检验和深入的分析才能确定制动器是否符合相关安全要求。

1电梯制动器的几种机械耗损失效形式

(1)柱塞式电磁铁铁芯里的润滑剂与空气中的灰尘、锈粉、磨损细屑长期积累、堆积和硬化，导致相对运动部件的卡阻。块式电磁铁如沙尘等外物进入动/静铁芯之间的气隙。(2)制动摩擦衬块的磨损。零速制动技术的应用使摩擦衬块磨损大大减少，但机械卡阻或控制系统故障使制动器不能松开时，将使摩擦衬块过度磨损或热衰退而导致事故，而摩擦衬块的热损耗、热衰退性能对电梯制动器不能松开时维持制动能力的时间有重要影响。(3)柱塞式电磁铁的松闸扁销因铁芯磨损出沟槽，或位置变化后自锁。块式电磁铁的松闸装置的球珠破碎或斜道磨损导致卡阻。

2对规范和标准要求的改进建议

2.1对规范和标准要求的改进建议

(1)应能够检测到电梯每一次启动和停止时每一组制动部件松开和合紧的不动作故障，以及动作监测功能发生固定故障(与GB/T7588.1-2020《电梯制造与安装安全规范第1部分：乘客电梯和载货电梯》的监测功能发生固定故障同义)。并且，应按照制造单位根据上述目标性要求确定的周期对制动力矩进行检测，应能够检测到任一组制动部件失效后剩余制动力矩不足的故障。当出现上述的任何一种故障时，防止电梯的下一次正常启动。(2)在电梯每一次正常运行停止时，能够检测到主机制动器摩擦副是否存在非正常打滑。当出现摩擦副非正常打滑时，应当依靠设置的其他独立于主机制动器的制动装置(或制动功能)(可以是封星或其他电气制动，当外部供电失效时可以不起作用)确保：①在层门没有锁紧或轿门未关闭状态下，维持轿厢停止或者使轿厢空载上行或满载下行在离开平层1.2m内范围内的移动速度不大于0.3m/s；在离开平层1.2m后轿厢的移动速度维持在所配置的缓冲器的撞击速度设计范围内；②在层门锁紧且轿门关闭状态下，空载上行或满载下行时轿厢的移动速度维持在所配置的缓冲器的撞击速度设计范围内。

2.2整改思路

(1)调整R值，使铁芯行程满足要求；(2)改善制动器供电环境，确保供电稳定。之所以重点关注铁芯行程的整改情况，是因为相比双铁芯制动器而言，单铁芯制动器两侧制动臂能否有效张开仅由唯一的可动铁芯决定，一旦发生因铁芯行程不足导致的制动性能下降的安全事故，其引发的后果更为严重。

2.3做好电梯运行零部件的检查工作

（1）检查制动器。对投入使用的电梯要定期开展制动力检查，如果电梯制动力达不到规定的标准则需要进一步检查电梯制动器的松闸、抱闸是否灵活。在电梯出现制动的时候，两边的闸瓦需要紧密贴合在制动轮的工作面上，在松闸之后要保证制动轮和闸瓦不出现摩擦。同时，在使用制动器的过程中还需要密切检查电磁线圈是否出现了松动的现象，并就电磁线圈的外部做好绝缘保护。（2）检查曳引机的曳引能力。对于使用5年以上且没有替换钢丝绳的电梯，需要密切关注电梯钢丝绳和曳引轮槽的磨损情况，如果曳引槽轮出现了严重的磨损则需要及时予以更换。（3）检查限速器—安全钳。主要有3个步骤：①在电梯投入使用之前，检查电梯限速器的机械运作速度、电气动作速度是否和电梯的额定速度匹配；②仔细检查限速器绳是否正对准限速器绳夹，如果没有对准或者存在偏差，则是需要相关人员及时予以调整；③检查限速器动作时，要求限速器绳张力不低于安全钳作用所需力的两倍。

2.4电梯块式制动器制动闸瓦间隙检测技术

现有的电梯块式制动器一般采用电磁铁双推制动闸瓦，电磁铁通电后推开制动闸瓦实现松闸，失电后制动弹簧提供制动力使制动闸瓦抱紧制动轮实现抱闸，是一种新型制动器。，当电磁铁通电时，电磁铁产生电磁力，克服制动弹簧的弹簧力，使制动闸瓦脱离制动轮；当电磁铁断电时，制动弹簧的弹簧力使制动闸瓦压紧制动轮，实现制动，电气开关验证抱闸张开/闭合的状态。制动器闸瓦间隙是决定制动器能否正常工作的重要参数之一。制动器闸瓦间隙过大会对制动器反应时间、释放时间等产生影响；间隙过小则会加剧闸瓦和制动轮之间的磨损，使制动力降低乃至失效。《电梯监督检验和定期检验规则——曳引与强制驱动电梯》（TSGT7001—2009）中规定：制动器动作灵活，制动时制动闸瓦紧密、均匀地贴合在制动轮上，电梯运行时制动闸瓦与制动轮不发生摩擦，制动闸瓦以及制动轮工作面上没有油污。基于机器视觉开展电梯块式制动器制动闸瓦间隙的检测研究，通过工业相机对电梯制动器的制动闸瓦进行拍摄，并将得到的视频数据进行处理，通过分析制动闸瓦间隙的变化情况，得到制动闸瓦的开启时间、闭合时间以及制动闸瓦最大开启间隙，从而对制动性能进行判断，确保电梯安全运行。

2.5制动器故障保护的检验方法

对于制动器故障保护装置的检验，如果采用微动开关对制动器动作进行监测可通过如下方式进行检验：（1）验证制动器的释放有效动作。首先断开电梯电源，确认电梯在停止时抱闸检测开关的动作状态，如果开关处于闭合状态，就分别强制开关动作确保其处于断开状态；如果开关处于断开状态，就人为短接检测开关。下一步给电梯通电，假如电梯立即报故障并无法启动，即验证制动器故障保护功能起作用，反之电梯若能正常启动，即保护作用失效。（2）验证制动器的提起有效动作。首先断开电梯电源，确认电梯在停止时抱闸检测开关的动作状态，如果开关处于闭合状态，就人为短接抱闸检测开关；如果开关为断开状态，则分别强制开关动作确保其处于断开状态。下一步给电梯通电，假如电梯在启动瞬间就报故障，且电梯紧急制停，即验证制动器故障保护功能起作用，反之电梯若能正常启动，即保护作用失效。

结语

综上所述，在电梯安全运行中，电梯制动器装置尤为关键，可有效降低运行危险，预防电梯事故的出现。所以，日常工作中应加强其检测，确保电梯制动器装置处于正常状态，进而保障电梯安全。检验人员在检验检测时应该区分属于机械或者电气方面的故障，并针对两者可能出现的故障进行逐一检查，针对性地设计检验检测方案，将事故消除在萌芽中。对于维保人员在日常维保时更应该针对机械和电气设计专门的保养方案，防止制动器出现故障而引起事故。

参考文献

［1］陶琪彬，郑豪，王凯，等．电梯制动器的检验要点及两则检验案例简析［J］．中国电梯，2021，32（11）：58-60．

［2］张剑华．电梯制动器的失效原因分析及检验对策［J］．中国电梯，2021，32（7）：63-64．