制動(dòng)器作為轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置制停部件合理性的探討

林芳建

（福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院泉州分院，福建 泉州 362100）

制動(dòng)器作為轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置制停部件合理性的探討

林芳建

（福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院泉州分院，福建 泉州 362100）

文中分析了轎廂意外移動(dòng)的成因，并結(jié)合制動(dòng)器的相關(guān)性能，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于制動(dòng)器作為轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置制停部件的規(guī)定進(jìn)行了探討，旨在提高轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置的有效性，盡可能杜絕由轎廂意外移動(dòng)造成的電梯事故。

轎廂意外移動(dòng)保護(hù)；制動(dòng)器；制停部件

1 引言

近年來由轎廂意外移動(dòng)引發(fā)的電梯事故給乘客的人身安全帶來了嚴(yán)重傷害，造成了惡劣的社會(huì)影響，引起了全社會(huì)的高度重視。對(duì)此國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)出臺(tái)了GB 7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)第1號(hào)修改單，已于2016年7月1日開始實(shí)施，據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的帶有轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置的電梯也已進(jìn)入市場(chǎng)。目前，大多數(shù)轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置是用直接作用在曳引輪上的制動(dòng)器作為制停部件，其有效性直接關(guān)系乘客的人身安全。

2 轎廂意外移動(dòng)的成因

轎廂意外移動(dòng)是指在層門未被鎖住且轎門未關(guān)閉的情況下，由于轎廂安全運(yùn)行所依賴的驅(qū)動(dòng)主機(jī)或驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的任何單一元件失效引起轎廂離開層站的意外移動(dòng)，大體上可分為開門走梯和開門溜梯兩種情況[1-2]。開門走梯通常是由于電梯門鎖被短路造成的；開門溜梯發(fā)生在電梯停止在層站上開門待梯時(shí)，其原因主要是制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障或電梯超載引起的力矩失衡。

圖1 電梯曳引示意圖

如圖1所示，1和2代表制動(dòng)器的兩個(gè)制動(dòng)機(jī)構(gòu)，3表示兩頭分別連接轎廂和對(duì)重的鋼絲繩（或鋼帶）。當(dāng)曳引力（即鋼絲繩或鋼帶與曳引輪之間的摩擦力）足夠大時(shí)，由制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)力矩與轎廂和對(duì)重的重力差產(chǎn)生的負(fù)載力矩平衡，才能使電梯在層站上開門待梯時(shí)保持靜止，若制動(dòng)器制動(dòng)力不足，曳引輪將會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)鋼絲繩（或鋼帶）運(yùn)動(dòng)進(jìn)而導(dǎo)致轎廂移動(dòng)（轎廂輕載則向上移動(dòng)，重載則向下移動(dòng)）。當(dāng)曳引力不足時(shí)，即便制動(dòng)器能夠產(chǎn)生足夠大的制動(dòng)力使曳引輪保持靜止，在電梯嚴(yán)重超載的情況下，也會(huì)由于鋼絲繩（或鋼帶）在曳引輪上打滑而造成轎廂的意外移動(dòng)。

3 標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于制動(dòng)器作為意外移動(dòng)保護(hù)裝置制停部件的規(guī)定

GB 7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》第1號(hào)修改單9.11.3規(guī)定“在沒有電梯正常運(yùn)行時(shí)控制速度或減速、制停轎廂或保持停止?fàn)顟B(tài)的部件參與的情況下，該裝置應(yīng)能達(dá)到規(guī)定的要求，除非這些部件存在內(nèi)部的冗余且自監(jiān)測(cè)正常工作。

注：符合12.4.2要求的制動(dòng)器認(rèn)為是存在內(nèi)部冗余。

在使用驅(qū)動(dòng)主機(jī)制動(dòng)器的情況下，自監(jiān)測(cè)包括對(duì)機(jī)械裝置正確提起（或釋放）的驗(yàn)證和（或）對(duì)制動(dòng)力的驗(yàn)證。對(duì)于采用對(duì)機(jī)械裝置正確提起（或釋放）驗(yàn)證和對(duì)制動(dòng)力驗(yàn)證的，制動(dòng)力自監(jiān)測(cè)的周期不應(yīng)大于15天；對(duì)于僅采用對(duì)機(jī)械裝置正確提起（或釋放）驗(yàn)證的，則在定期維護(hù)保養(yǎng)時(shí)應(yīng)檢測(cè)制動(dòng)力；對(duì)于僅采用對(duì)制動(dòng)力驗(yàn)證的，則制動(dòng)力自監(jiān)測(cè)周期不應(yīng)大于24小時(shí)?！?/p>

GB 7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》第1號(hào)修改單9.11.4規(guī)定“該裝置的制停部件應(yīng)作用在：a）轎廂；或b）對(duì)重；或c）鋼絲繩系統(tǒng)（懸掛繩或補(bǔ)償繩）；或d）曳引輪；或e）只有兩個(gè)支撐的曳引輪軸上?！?/p>

即標(biāo)準(zhǔn)允許制動(dòng)器作為轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置的制停部件，只是強(qiáng)調(diào)其應(yīng)作用在曳引輪上（作用在其他部位的制停部件自然不可能是制動(dòng)器），應(yīng)存在內(nèi)部冗余且在規(guī)定的周期內(nèi)自監(jiān)測(cè)正常工作。

4 制動(dòng)器性能分析

4.1 制動(dòng)器的冗余性

據(jù)GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》中12.4.2的規(guī)定，制動(dòng)器存在內(nèi)部冗余的標(biāo)志應(yīng)是：（1）制動(dòng)器機(jī)械部件（包括電磁線圈的鐵芯，而不包括線圈）應(yīng)分兩組裝設(shè)，如果一組部件不起作用，應(yīng)仍有足夠的制動(dòng)力使載有額定載荷以額定速度下行的轎廂減速下行。（2）切斷制動(dòng)器電流，至少應(yīng)用兩個(gè)獨(dú)立的電氣裝置來實(shí)現(xiàn)。關(guān)于制動(dòng)器的這些規(guī)定在一號(hào)修改單之前都已經(jīng)存在，而且目前在用的曳引電梯的制動(dòng)器都是如此設(shè)計(jì)的，即可以認(rèn)為當(dāng)前曳引電梯的制動(dòng)器都存在內(nèi)部冗余。

4.2 制動(dòng)器失效原因分析

制動(dòng)器必須靠電磁鐵失電，由彈簧力的作用實(shí)現(xiàn)合閘才能起到制動(dòng)作用，因此其失效的主要原因有[3]：（1）彈簧壓力過小，不能滿足制動(dòng)要求；（2）轉(zhuǎn)動(dòng)部件機(jī)械卡阻；（3）制動(dòng)閘瓦與制動(dòng)輪之間摩擦力不足；（4）電磁線圈不失電。

若電磁線圈不失電，或者由于制動(dòng)輪上有油污或制動(dòng)閘瓦表面碳化而造成制動(dòng)閘瓦與制動(dòng)輪之間摩擦力不足，或者制動(dòng)器的開閘手柄機(jī)械卡阻不能復(fù)位，那么4.1中所述的制動(dòng)器的冗余性將沒有任何意義。

4.3 自監(jiān)測(cè)

標(biāo)準(zhǔn)對(duì)制動(dòng)器自監(jiān)測(cè)的內(nèi)容及周期進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定，自監(jiān)測(cè)的內(nèi)容無疑可以規(guī)避制動(dòng)器失效的風(fēng)險(xiǎn)，但是如何實(shí)現(xiàn)并無標(biāo)準(zhǔn)可循，且其自監(jiān)測(cè)周期對(duì)于頻繁使用的電梯而言，也未免太長(zhǎng)了。如此自監(jiān)測(cè)無法消除制動(dòng)器失效的隱患，也自然不能起到有效的保護(hù)作用。

5 結(jié)論

綜上所述，制動(dòng)器故障是造成電梯轎廂意外移動(dòng)的主要原因之一，用制動(dòng)器作為轎廂意外移動(dòng)保護(hù)裝置的制停部件，不能起到有效的保護(hù)作用。電梯制造行業(yè)在轎廂意外移動(dòng)保護(hù)方面應(yīng)提高標(biāo)準(zhǔn)，全面考慮相關(guān)因素，真正杜絕由轎廂意外移動(dòng)造成的事故。

[1]梁國(guó)安,電梯開門狀態(tài)下轎廂非正常移動(dòng)的分析和預(yù)防[J].中國(guó)特種設(shè)備安全,2012(11)：44-46.

[2]楊金輝，對(duì)電梯轎廂意外移動(dòng)的研究[J].中國(guó)機(jī)械,2016,10.

[3]吳昊,馮雙昌,電梯制動(dòng)失效原因分析及檢驗(yàn)對(duì)策[J].機(jī)電工程技術(shù),2013：12.

Discussion on Rationality of Brake As Stop Device of Unintended Car Movement Protection

LIN Fang-Jian
(Quanzhou Branch of Fujian Special Equipment Inspection and Research Institute, Quanzhou 362100, Fujian, China)

This paper analyzes the causes of the unintended car movement. In order to improve the effectiveness of the unintended car movement protection and prevent the elevator accident caused by unintended car movement, combined with the performance of the brake, the regulations on the brake as stop device of the unintended car movement protection are discussed,

Unintended car movement protection; Brake; Stop device

2017-01-20

林芳建，男，福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院泉州分院,工程師，碩士