淺析曳引驅(qū)動電梯的制動系統(tǒng)

袁　飛（蕪湖市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)中心，安徽　蕪湖　241004）

淺析曳引驅(qū)動電梯的制動系統(tǒng)

袁飛
（蕪湖市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)中心，安徽蕪湖241004）

所有參與向制動輪或制動盤施加制動力的制動器相關(guān)部件都應(yīng)該分成兩組分別裝設(shè)。在電梯正常運(yùn)行情況下，切斷制動器電流應(yīng)該使用兩個獨(dú)立電氣裝置實(shí)現(xiàn)；當(dāng)電梯運(yùn)行停止，如果其中一個接觸器主觸點(diǎn)沒有及時的打開，應(yīng)該最遲到在下一次改變運(yùn)行方向時，停止電梯再運(yùn)行。制動器應(yīng)當(dāng)動作靈活，制動時制動閘瓦要緊密、均勻地貼合在制動輪或者制動盤上，電梯運(yùn)行時制動閘瓦和制動輪不應(yīng)發(fā)生摩擦；且制動閘瓦和制動輪或者制動盤的工作面上不能有油污。

制動器；機(jī)械部件；電氣裝置；制動能力

0　引言

2013年5月15日11時36分許深圳長虹大廈1號電梯發(fā)生一起安全事故，造成一人死亡。2015年7月30日上午10點(diǎn)15分左右，杭州新華坊小區(qū)18幢發(fā)生一起電梯事故，18幢16樓一名住戶王某在16樓被夾電梯中，經(jīng)消防官兵破拆營救，送杭州市紅十字會醫(yī)院搶救，搶救一個多小時，宣告不治。這兩起電梯安全事故均是由于電梯的制動系統(tǒng)故障而引起的，因此本文針對曳引驅(qū)動電梯的制動系統(tǒng)作淺要分析，讓大家對此有更為深入的了解。

1　制動器

一般情況下，一個制動系統(tǒng)都是一個機(jī)—電式制動器，且都是摩擦型。摩擦型機(jī)—電式制動器，其是利用自身的壓縮彈簧來將用于制動的“摩擦片“壓緊在制動鼓或者制動盤上，通過增加二者間的摩擦達(dá)到制停電梯等系統(tǒng)的目的。制動器一般都是常閉式的，在電梯運(yùn)行情況下，制動器中的電磁鐵處于通電狀態(tài)而產(chǎn)生磁場推動銜鐵，同時帶動連桿使在摩擦片和制動鼓或者制動盤之間產(chǎn)生空隙，失去制動作用，保證驅(qū)動主機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)出現(xiàn)動力電源、控制電源失電，這時電磁鐵線圈也處于失電狀態(tài)，制動器上的摩擦片會緊緊壓在制動鼓或者制動盤上，強(qiáng)迫主機(jī)停止運(yùn)行，起到制動作用，。

2　機(jī)械部件

對于一般的制動系動，其向制動輪或者制動盤施加制動力的機(jī)械部件都是分兩組來裝設(shè)，機(jī)械部件除了有銜鐵外，還有聯(lián)桿、壓縮彈簧等部件。

（1）如圖1所示，制動器彈簧、聯(lián)桿和銜鐵都只有一組，一旦這其中任何部件失效，將使制動器完全喪失制動能力。如圖2所示，制動器彈簧和聯(lián)桿雖然分兩組設(shè)置且相互獨(dú)立，但銜鐵只有一組，一旦發(fā)生銜鐵卡阻，制動器也將完全失效。

如圖3所示，雖然聯(lián)桿、銜鐵都分兩組設(shè)置，但制動器壓縮彈簧只有一組，表面上看，兩個銜鐵分別各自控制一個制動臂聯(lián)桿，但兩個銜鐵之間不是相互獨(dú)立的，二者相互作用共同構(gòu)成一個完整磁路，這種情況下，如果出現(xiàn)剩磁過大狀態(tài)制動器仍然可能失效。如圖4所示的制動器聯(lián)桿、壓縮彈簧、銜鐵都是獨(dú)立設(shè)置的，才是符合相關(guān)要求的制動器。通過幾個圖之間的對比，現(xiàn)場檢驗(yàn)時就更容易發(fā)現(xiàn)和判斷向制動輪或者制動盤施加制動力的機(jī)械部件是否是兩組分別裝設(shè)的。

（2）每一組機(jī)械部件在獨(dú)立動作時都需要足夠的制動力才能使裝有額定載荷且運(yùn)行于額定速度的轎廂成功減速；即單組制動器對轎廂所施加的制動力只有大于轎廂自重和額定載重量之和時，才能成功制動。對于電磁鐵來說，所謂的機(jī)械部件，是指電磁鐵的銜鐵，而線圈本身不視為機(jī)械部件，所以可不要求分為兩組設(shè)立。

3　電氣裝置

電梯正常運(yùn)行時，切斷制動器電流至少需要用兩個獨(dú)立電氣裝置才行，當(dāng)電梯運(yùn)行過程發(fā)生停止，如果其中的一個接觸器主觸點(diǎn)沒能及時打開，那么最遲在下一次改變運(yùn)行方向時，應(yīng)當(dāng)防止電梯再運(yùn)行，即停止電梯運(yùn)行。

要求兩個接觸器應(yīng)該是相互獨(dú)立的，觸點(diǎn)不能是同一接觸器，而且不能存在的電氣聯(lián)動或者機(jī)械聯(lián)動，更不允許使用同一接觸器中的主觸點(diǎn)、輔觸點(diǎn)相互進(jìn)行校驗(yàn)。另外，控制制動器回路中的接觸器應(yīng)該設(shè)計(jì)防粘連保護(hù)，當(dāng)其中的一個接觸器主觸點(diǎn)發(fā)生粘連，另一個接觸器應(yīng)該能正常工作，這樣可以保證電梯的正常運(yùn)行。這時，電梯的安全狀態(tài)已經(jīng)處于極限狀態(tài)，如再繼續(xù)運(yùn)行可能發(fā)生較大電梯風(fēng)險，應(yīng)該避免電梯再次運(yùn)行；為此，需要設(shè)計(jì)一種監(jiān)控機(jī)制，一旦電梯控制系統(tǒng)出現(xiàn)上述情況，應(yīng)該暫停運(yùn)行。有研究者認(rèn)為，隨著我國集成電路技術(shù)的發(fā)展，可以使用靜態(tài)元件、電子開關(guān)等來普通觸點(diǎn)接觸器；筆者認(rèn)為，這是絕對不可以的，而且即使使用觸點(diǎn)開關(guān)數(shù)量只能增加不能減少。

4　制動能力

（1）機(jī)—電式制動應(yīng)有足夠的制動能力，即能使載有125%額定載荷的轎廂以額定速度向下運(yùn)行時，使曳引機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。制動能力是通過制動力矩來實(shí)現(xiàn)的，作用在制動輪（盤）上的力矩為：；其中，為系統(tǒng)轉(zhuǎn)化到制動器上的靜力矩；為動力矩；

其中，M 為轎廂側(cè)鋼絲繩質(zhì)量（如果有補(bǔ)償裝置，為鋼絲繩和補(bǔ)償裝置的質(zhì)量差）；Ψ為平衡系數(shù)；η為與制動相關(guān)的機(jī)械效率；Q為額定載重量；為曳引輪直徑；i為減速比；為電梯系統(tǒng)飛輪質(zhì)量；為固定值。但是如果制動器對轎廂的制動減速度過大，將會影響到轎廂內(nèi)人員的人身安全，因此在保證制動器有足夠制動力的情況下還必須限制制動器所能提供的最大制動減速度。這就要求在制停載有125%額定載荷的轎廂時所產(chǎn)生的制停減速度不超過安全鉗動作或轎廂撞擊緩沖器時所產(chǎn)生的減速度，即1g。

（2）制動器應(yīng)當(dāng)動作靈活，制動時制動閘瓦（制動鉗）緊密、均勻地貼合在制動輪（制動盤）上，電梯運(yùn)行時制動閘瓦（制動鉗）與制動輪（制動盤）不發(fā)生摩擦；并且制動閘瓦（制動鉗）以及制動輪（制動盤）工作面上沒有油污。這就要求不管是正常運(yùn)行還是檢修運(yùn)行時，制動器都必須要能動作靈活，斷開制動器的釋放電路后，電梯應(yīng)無延時的被有效制動且制動器制動響應(yīng)時間不應(yīng)大于0.5s。當(dāng)松閘時，閘瓦應(yīng)同時離開電梯制動器制動輪的工作表面，不得有局部摩擦，這時在電梯制動器制動輪與電梯制動器閘瓦之間形成的間隙不得大于0.7mm。當(dāng)電梯制動器閘瓦的襯墊磨損后與制動輪的間隙增大，會使得制動不正常。如發(fā)生異常的撞擊聲時，應(yīng)調(diào)節(jié)可動鐵心，與閘瓦臂連接的螺母，來補(bǔ)償磨損掉的厚度，使間隙恢復(fù)。當(dāng)電梯制動器閘瓦襯墊磨損值超過襯墊厚度2/3時，應(yīng)及時更換。電梯制動器閘瓦的襯墊與閘瓦之間的聯(lián)接應(yīng)牢固可靠，當(dāng)用鉚釘緊固時，應(yīng)完善制作工藝，使制動器閘瓦的襯墊不易出現(xiàn)松動。當(dāng)采用粘合制作時，應(yīng)注重材料加工和粘合材料、工藝、環(huán)境條件等以保證在使用中不會出現(xiàn)粘結(jié)強(qiáng)度不夠的情況。當(dāng)電梯制動器閘瓦的襯墊有油膩時，要及時拆下清洗，以防打滑。這一點(diǎn)可以在空載轎廂的時候，不采取松閘措施，直接向下手動盤車，如果仍能盤車，則說明制動器不可靠。

5　結(jié)論

在面對電梯制動系統(tǒng)的時候，盡量先從直觀的機(jī)械部件、電氣裝置方面去判斷是否符合相關(guān)的安全要求，然后再從制動能力方面做詳細(xì)全面的計(jì)算分析，從而對一臺電梯的制動系統(tǒng)做出更準(zhǔn)確的評判。

［1］TSG T7001-2009電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則—曳引與強(qiáng)制驅(qū)動電梯及1號修改單.

［2］TSGT5001-2009電梯使用管理與維護(hù)保養(yǎng)規(guī)則［S］.

［3］GB7588-2003電梯制造與安裝安全規(guī)范［S］.

［4］GBT24478-2009電梯曳引機(jī)［J］.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.009

袁飛（1988-），男，安徽阜陽人，本科，助理工程師，研究方向：制動系統(tǒng)的分析。