電梯制動(dòng)器機(jī)械部件失效風(fēng)險(xiǎn)對策研究

梁 驍 黃文和

（上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院 上海 200333）

電梯制動(dòng)器機(jī)械部件失效風(fēng)險(xiǎn)對策研究

梁 驍 黃文和

（上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院 上海 200333）

制動(dòng)器機(jī)械部件是制動(dòng)器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，直接影響著制動(dòng)器最終輸出的制動(dòng)力矩，關(guān)乎著設(shè)備本體、乘用人員以及作業(yè)人員的安全。本文結(jié)合兩起事故案例，深入剖析制動(dòng)器機(jī)械部件存在的風(fēng)險(xiǎn)，如機(jī)械部件冗余度不足、運(yùn)動(dòng)部件非正常磨損等。針對以上風(fēng)險(xiǎn)開展對策研究，進(jìn)一步落實(shí)維保單位的電梯性能安全的主體責(zé)任，從而避免傷害事故的再次發(fā)生。

制動(dòng)器機(jī)械部件 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 風(fēng)險(xiǎn) 對策研究 性能安全

制動(dòng)器是電梯重要的安全保護(hù)裝置，它的安全、可靠是保證電梯安全運(yùn)行的重要因素之一［1］。制動(dòng)器的重要性就如同汽車上的剎車系統(tǒng)，若制動(dòng)器制動(dòng)功能失效，將會(huì)造成電梯運(yùn)行處于失控狀態(tài)，轎廂在對重以及自身重力的作用下突發(fā)向上或向下的意外移動(dòng)，有可能發(fā)生乘客的剪切和擠壓傷害。因此，制動(dòng)器能否可靠動(dòng)作，制動(dòng)功能是否有效，直接關(guān)系到電梯設(shè)備和乘用人員的安全。

1 制動(dòng)器機(jī)械結(jié)構(gòu)

電梯設(shè)備上使用的制動(dòng)器為摩擦型的機(jī)電式“常閉”制動(dòng)器［2］，非工作狀態(tài)下的制動(dòng)器始終處于抱閘制動(dòng)狀態(tài)，只有在施加外力時(shí)才能使其松閘解除制動(dòng)，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。制動(dòng)器機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括四部分：產(chǎn)生制動(dòng)力的有導(dǎo)向的壓力彈簧、產(chǎn)生釋放力的電磁鐵裝置、在制動(dòng)輪上施加制動(dòng)力的制動(dòng)瓦和制動(dòng)臂、傳動(dòng)和調(diào)整機(jī)構(gòu)。

圖1 制動(dòng)器機(jī)械結(jié)構(gòu)

2 制動(dòng)器工作原理

制動(dòng)器的工作狀態(tài)包括抱閘和松閘兩個(gè)狀態(tài)，通過制動(dòng)器電磁鐵線圈得電、失電進(jìn)行控制。當(dāng)電磁鐵線圈得電時(shí)，電磁柱塞在電流磁場的作用下迅速被磁化，柱塞之間在磁力的作用下相互吸合，從而帶動(dòng)制動(dòng)臂克服制動(dòng)壓力彈簧的作用力，使制動(dòng)瓦完全脫離制動(dòng)輪；當(dāng)電磁線圈失電時(shí)，電磁柱塞之間無吸引力，制動(dòng)壓力彈簧處于釋放狀態(tài)，制動(dòng)瓦在制動(dòng)壓力彈簧的作用下均勻地壓在制動(dòng)輪上，將制動(dòng)輪抱緊。

3 制動(dòng)器機(jī)械結(jié)構(gòu)失效模式

3.1 機(jī)械部件冗余度不足

近期，某市一居民小區(qū)的電梯在使用過程中因制動(dòng)器的制動(dòng)彈簧失效引發(fā)制動(dòng)力不足，造成電梯發(fā)生沖頂事故，致使轎廂內(nèi)一名乘客腰椎骨折。經(jīng)現(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn)，該涉事電梯制造日期為2001年，其制動(dòng)器機(jī)械部分為單鐵芯及單制動(dòng)彈簧結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

圖2 涉事制動(dòng)器（單鐵心、制動(dòng)彈簧）

●3.1.1 新舊標(biāo)準(zhǔn)更替過程中的產(chǎn)物

由于涉事電梯制造日期為2001年，電梯的制造與安裝遵循的依然是國家標(biāo)準(zhǔn)GB 7588—1995版本，雖然GB 7588—1995版本中對制動(dòng)器的機(jī)械部件設(shè)置情況進(jìn)行了相關(guān)規(guī)定，但是并沒有強(qiáng)制要求電梯制造廠商執(zhí)行此規(guī)定。而國家標(biāo)準(zhǔn)GB 7588—2003版本（要求制動(dòng)器機(jī)械部件必須兩組裝設(shè)）［3］則是從2004年1月1日起實(shí)施，涉事電梯的制動(dòng)器部件是新舊標(biāo)準(zhǔn)更替過程中的產(chǎn)物，其安全性能方面存在較大的安全隱患。

●3.1.2 機(jī)械部件冗余度不足潛在的風(fēng)險(xiǎn)

國家標(biāo)準(zhǔn)之所以要求制動(dòng)器的機(jī)械部分按兩組裝設(shè)，主要是為了增加制動(dòng)器制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性，形成雙重保護(hù)以提高制動(dòng)系統(tǒng)的安全冗余度，確保制動(dòng)系統(tǒng)安全可靠。若制動(dòng)器施加制動(dòng)力的機(jī)械部件——制動(dòng)彈簧和鐵芯均只有一組時(shí)，當(dāng)其中一個(gè)制動(dòng)閘瓦因機(jī)械原因無法回到正常工作位置時(shí)，另外一個(gè)制動(dòng)瓦也會(huì)因連桿的支撐作用無法回到工作位置，進(jìn)而導(dǎo)致制動(dòng)器整體制動(dòng)功能失效，電梯運(yùn)行失控，嚴(yán)重危害著乘客的人身安全。

3.2 機(jī)械部件磨損

●3.2.1 機(jī)械部件磨損不可避免

電梯制動(dòng)器在正常工作過程中，其機(jī)械部件的磨損是不可避免的，如機(jī)械瓦的磨損、銷軸的銹蝕等。安全技術(shù)規(guī)范TSG T5001—2009《電梯使用管理與維護(hù)保養(yǎng)規(guī)則》中規(guī)定，電梯維保單位應(yīng)定期對制動(dòng)器的機(jī)械部件的磨損、銹蝕情況進(jìn)行檢查，必要時(shí)對磨損嚴(yán)重的機(jī)械部件進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整或更換，確保制動(dòng)器機(jī)械部件的動(dòng)作靈活可靠。

●3.2.2 機(jī)械部件磨損潛在的風(fēng)險(xiǎn)

若維保單位未嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行日常檢查，隨著時(shí)間的推移，這種機(jī)械部件的磨損、銹蝕狀況會(huì)日趨嚴(yán)重，潛在的風(fēng)險(xiǎn)隱患也會(huì)越來越大，極有可能導(dǎo)致傷害事故的發(fā)生。圖3為一起電梯傷害事故現(xiàn)場的電梯制動(dòng)器鐵芯，該鐵芯推桿磨損嚴(yán)重且存在臺(tái)階，引發(fā)制動(dòng)器推桿與導(dǎo)套之間發(fā)生機(jī)械卡阻故障，造成制動(dòng)器鐵芯無法正常吸合，電梯處于“帶閘運(yùn)行”狀態(tài)［4］，長此以往，制動(dòng)器制動(dòng)能力嚴(yán)重下降。最終，制動(dòng)器輸出的制動(dòng)力矩?zé)o法滿足將轎廂可靠制停的需求，電梯在層門開啟的情況下突然向上移動(dòng)有可能造成乘客的嚴(yán)重?cái)D壓傷害［5］。

圖3 鐵芯推桿磨損嚴(yán)重且存在臺(tái)階

4 對策研究

1）目前在用的老舊電梯中，仍有部分制動(dòng)器為冗余度不足的非安全制動(dòng)器。由于這部分制動(dòng)器為新舊標(biāo)準(zhǔn)更替過程中的產(chǎn)物，雖說不符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于制動(dòng)器的相關(guān)要求，只要其制動(dòng)功能有效，并沒有強(qiáng)制使用單位對這類非安全制動(dòng)器進(jìn)行更新改造的要求。

鑒于非安全制動(dòng)器存在的安全隱患，維保單位應(yīng)加強(qiáng)對該型式制動(dòng)器的日常檢查工作，密切關(guān)注制動(dòng)器的工作狀態(tài)，加強(qiáng)對制動(dòng)器外觀及機(jī)械動(dòng)作情況的檢驗(yàn)，結(jié)合轎廂空載上行制動(dòng)試驗(yàn)來間接評估制動(dòng)器的制動(dòng)效果，及時(shí)排除潛在的事故隱患。同時(shí)，還應(yīng)將該型式制動(dòng)器本體存在的缺陷和潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)及時(shí)告知使用單位，并建議其進(jìn)行更換，確保電梯的使用安全。

2）按照TSG T5001—2009中對制動(dòng)器的日常檢查要求（半月、季度、半年及全年），每年維保單位需要對制動(dòng)器進(jìn)行維護(hù)和檢查，但從執(zhí)行情況來看，很多維保單位卻無法達(dá)到安全技術(shù)規(guī)范的要求。由于作業(yè)人員的技術(shù)能力參差不齊，對制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)、調(diào)整要求一知半解，無法在日常維保過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除制動(dòng)器存在的故障，最終造成制動(dòng)器完全失效，失去了應(yīng)有的保護(hù)作用［6］。

建議電梯的日常維護(hù)保養(yǎng)應(yīng)鼓勵(lì)以制造單位為主體進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)“一條龍”的服務(wù)，尤其是安裝、使用在車站、機(jī)場、客運(yùn)碼頭等公共交通場所的電梯。如2015年4月1日上海頒布實(shí)施的《上海市電梯安全管理辦法》中，就明確規(guī)定了公共場所的電梯維保業(yè)務(wù)應(yīng)由制造單位或其委托的取得相應(yīng)資質(zhì)的單位承擔(dān)。應(yīng)該逐步淘汰一些管理水平低下、技術(shù)力量薄弱、人員力量不足的維保單位，建立有序的良性維保市場，引導(dǎo)電梯維保行業(yè)朝著規(guī)范化、規(guī)模化方向發(fā)展。

5 小結(jié)

制動(dòng)器是保障電梯安全運(yùn)行的重要保護(hù)裝置，其機(jī)械部件是制動(dòng)器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，直接影響著制動(dòng)器最終輸出的制動(dòng)力矩，關(guān)乎著設(shè)備本體、乘用人員以及作業(yè)人員的安全。因此，制動(dòng)器機(jī)械部件的靈活性、可靠性需要引起我們大家的重視。作為電梯的維保單位，應(yīng)承擔(dān)電梯性能安全的主體責(zé)任，加強(qiáng)對制動(dòng)器機(jī)械部件的檢查力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除潛在的安全隱患，避免傷害事故的發(fā)生。

［1］ 蔣春玉.電梯安裝與使用維修使用手冊［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

［2］ 毛懷新.電梯與自動(dòng)扶梯技術(shù)檢驗(yàn)［M］.北京：學(xué)苑出版社，2001.

［3］ GB 7588—2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范［S］.

［4］ 劉佩武.電梯的使用與維修［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

［5］ 陳偉森.談電梯制動(dòng)器的檢測及安全分析［J］.機(jī)電工程技術(shù)，2013，42（6）：193-195.

［6］ 謝小鵬，牛高產(chǎn)，浦漢軍，等.電梯制動(dòng)器性能檢測方法的研究［J］.中國機(jī)械工程，2011，22（22）：2667-2671.

The Mechanical Parts of Elevator Brake Failure Risk Countermeasures

Liang Xiao Huang Wenhe
（Shanghai Institute of Special Equipment Inspection Technical Research Shanghai 200333）

Mechanical component of break is the actuator of the brake， directly affects the final output of brake braking torque， relating to the safety of the equipment， the passenger and the operator. Combining with the two accidents cases， this paper deeply analyzed the risk of the existence of mechanical components of the brake， such as mechanical parts lack of redundancy， abnormal wear of moving parts； carried out countermeasures against these risks，further implemented the main responsibility for the maintenance unit of the elevator safety performance， to avoid the recurrence of injury accidents.

Brake mechanical component Actuator Risk Countermeasures Safety performance

X941

B

1673-257X（2016）10-0062-03

10.3969/j.issn.1673-257X.2016.10.016

梁驍（1983～），男，碩士，工程師，從事電梯事故調(diào)查工作。

2015-11-27）