從電梯沖頂事故淺談電梯制動器

朱啟正

摘要：電梯制動系統(tǒng)在電梯設(shè)備中起著重要的作用，如果該系統(tǒng)出現(xiàn)問題，電梯在重載運行時轎廂會蹲底，造成人員傷害；電梯在輕載時，轎廂會沖頂。由于制動器失靈，還可能出現(xiàn)溜車，發(fā)生剪切事故。

關(guān)鍵詞：電梯；沖頂事故；制動器

隨著人民生活水平的提高，電梯作為垂直交通工具，已融入到我們的生活中，乘坐安全也成為人民關(guān)注的問題。一居民住宅樓里，發(fā)生了一起電梯沖頂事故。導(dǎo)致了底坑對重側(cè)的護欄損壞、補償鏈斷裂，在轎廂向上運行，對重壓在緩沖器上，轎廂向上沖擊后回落使限速器動作帶動安全鉗，將轎廂制停在導(dǎo)軌上。在現(xiàn)場看到，限速器上的上行超速開關(guān)已動作，雖然該開關(guān)已動作，但從沖頂后的現(xiàn)象看，制動器并沒有動作，這說明電氣方面沒有故障，很可能是制動器出現(xiàn)了問題，沒有制動。后經(jīng)過對制動器電磁鐵芯拆解檢查發(fā)現(xiàn)，有鐵質(zhì)異物卡阻了制動器在失電后的閉合動作，產(chǎn)生了機械故障，使電梯轎廂以超過其額定速度向上運行至沖頂。在這起事故中應(yīng)該看到，制動器在電梯設(shè)備中的存在和所起的作用是至關(guān)重要的。借此淺談電梯制動系統(tǒng)。

一、電梯制動系統(tǒng)的組成

電梯是一種垂直運行交通運輸設(shè)備，它需要頻繁起動、制動來滿足人員、貨物上下乘運的要求。制動器在電梯運行中通過摩擦阻力使轎廂制停在某一位置，而不產(chǎn)生位移，以及在電氣發(fā)生故障時實施緊急制停，保持轎廂的靜止?fàn)顟B(tài)。因此電梯必須設(shè)有可靠的制動系統(tǒng)。電梯的制動系統(tǒng)采用的是一種機電式常閉電磁制動器。所謂常閉即在未通電時制動器呈釋放狀態(tài)，制動器線圈無電，制動閘瓦在壓縮彈簧作用下抱緊制動輪，持續(xù)通電時制動器銜鐵吸合，克服壓縮彈簧的作用力，制動閘瓦打開松閘，失電時制動器無任何附加延遲地抱閘。

電梯制動系統(tǒng)是電梯曳引系統(tǒng)的重要組成部分。它由四個部分組成：

1、產(chǎn)生制動力的有導(dǎo)向的壓縮彈簧；

2、產(chǎn)生釋放力的電磁鐵裝置；

3、施加制動力的制動閘瓦；

4、傳動和調(diào)整機構(gòu)。

產(chǎn)生制動力的壓縮彈簧應(yīng)可通過裝在制動彈簧上的螺母來調(diào)整其伸縮量，彈簧的壓縮量大，則制動力矩大，反之則小。制動力矩不夠易產(chǎn)生溜車，制動力矩太大易造成電磁鐵通電后，要么制動閘瓦打不開，電梯無法起動，要么制動閘瓦不能完全打開，電梯起動時有沖擊感，運行時有振動感，還可能影響電梯的運行速度。

二、電梯制動系統(tǒng)的基本原理及功能

對于具有蝸輪蝸桿減速裝置的曳引機，電磁制動器安裝在電動機軸與蝸桿軸相連的制動輪處，對于無減速裝置的曳引機，電動機直接驅(qū)動曳引輪，電磁制動器安裝在電動機軸上。

當(dāng)電梯處于靜止?fàn)顟B(tài)時，曳引電動機無電流，電磁制動器的線圈不得電，動、靜鐵芯間沒有吸引力，制動閘瓦在壓縮彈簧張力的作用下，將制動輪抱緊，保證了電梯的靜止?fàn)顟B(tài)。

當(dāng)電動機通電旋轉(zhuǎn)的瞬間，電磁制動器的電磁線圈也得電，電磁鐵鐵芯被磁化，于是靜鐵芯和銜鐵之間產(chǎn)生吸力，當(dāng)吸力大于彈簧的反作用力時，銜鐵被吸向靜鐵芯，這個過程為銜鐵吸合過程，通過傳動機構(gòu)帶動制動臂克服制動彈簧的作用力，使制動閘瓦張開與制動輪脫離，電梯在無制動力情況下運行。

當(dāng)電磁線圈電流中斷時，導(dǎo)磁體間失磁，吸力漸失，當(dāng)吸力小于彈簧的反作用力的瞬間，銜鐵就開始返回直至打開位置，這個過程為銜鐵釋放過程，制動臂在壓縮彈簧作用力下復(fù)位，使制動閘瓦緊緊地壓在制動輪上。

電梯制動系統(tǒng)必須具備兩個功能：

一是電梯正常工作時，主要保證電梯平層。驅(qū)動電機斷電以后，保持轎廂的靜止?fàn)顟B(tài)。

二是電梯出現(xiàn)非正常情況，制動器則要吸收轎廂運動的動能，使轎廂制停。

三、電梯制動系統(tǒng)電氣控制和機械要求

從制動器工作的基本原理來看，其電氣控制的基本要求應(yīng)為電梯正常運行時制動器應(yīng)在持續(xù)通電情況下保持松開狀態(tài)，在動力電源失電、控制電路電源失電時立即抱閘，使曳引機停止運轉(zhuǎn)。要滿足“持續(xù)”、“立即”功能要求，制動系統(tǒng)電氣控制應(yīng)有此環(huán)節(jié)。GB7588—2003中12.4.2.3.1款要求，切斷制動器電流，至少應(yīng)用兩個獨立的電氣裝置來實現(xiàn)，不論這些裝置與用來切斷電梯驅(qū)動主機電流的電氣裝置是否為一體。當(dāng)電梯停止時，如果其中一個接觸器的主觸點未打開，最遲到下一次運行方向改變時，應(yīng)防止電梯再運行。

個人理解認(rèn)為，本款對制動器電氣控制安全可靠性提出了明確和具體的要求：

（一）、其數(shù)量上要求電氣裝置（接觸器）至少兩個，且是獨立的即對制動器線圈應(yīng)有兩個獨立的串聯(lián)的觸頭進行控制。所謂獨立的是指參與電機運行的，電機運行時吸合，電機停止時釋放。

（二）、對于使電梯驅(qū)動主機停止運轉(zhuǎn)的接觸器而言，標(biāo)準(zhǔn)本身有要求：當(dāng)動斷觸點（常閉觸點）有一個閉合時，全部動合觸點（常開觸點）應(yīng)斷開；當(dāng)動合觸點有一個閉合時，全部動斷觸點應(yīng)斷開。按檢規(guī)要求通過運行試驗來判斷，模擬狀態(tài)檢驗，當(dāng)電梯運行停止時，人為使一個接觸器頂住不釋放，此時制動器也應(yīng)閉合進行制動。

GB7588—2003不僅對電梯制動系統(tǒng)電氣控制方面進行了要求，而且在機械方面也有要求，12.4.2.1款要求：所有參與向制動輪或盤施加制動力的制動器機械部件應(yīng)分兩組裝設(shè)。如果一組部件不起作用，應(yīng)仍有足夠的制動力使載有額定載荷以額定速度下行的轎廂減速下行。電磁線圈的鐵芯被視為機械部件，而線圈則不是。此款的意思為：制動器的電磁鐵芯應(yīng)為兩組裝設(shè)，當(dāng)一組鐵芯出現(xiàn)被卡阻時，另一組電磁鐵芯失電釋放，制動臂復(fù)位，使制動閘瓦緊緊地壓在制動輪（盤）上。

本文開頭描述的沖頂事故的電梯，符合GB7588—1995的標(biāo)準(zhǔn)，其制動器電磁鐵芯是一組設(shè)置，同時帶動兩個制動臂。雖然電磁鐵芯失電，但由于鐵芯被異物卡阻，所帶動的兩個制動臂不能復(fù)位制動。

四、制動系統(tǒng)的常見故障

故障分為電氣故障和機械故障。

（一）、電氣故障

1、主接觸器主觸點（常開觸點）的問題：由于主接觸器的主觸點串接主回路中，因其吸合或釋放實現(xiàn)電路的通斷。電梯運行時觸點處有較大電流流過，并且電梯頻繁的起、制動工作方式要求主觸點也頻繁地吸合、釋放，尤其在吸合、釋放的瞬間，對觸點的損害較大，因此可能會有這樣的故障出現(xiàn)：因為主觸點的損壞，其常開觸點未能有效吸合，因而抱閘繼電接觸器不吸合，導(dǎo)致電梯無法啟動；或因主觸點接觸不良，造成電路電流增大，主電路保險損壞，電梯無法運行。

2、主接觸器輔助常閉觸點的問題：由于主接觸器輔助常閉觸點燒蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致主接觸器無法正常工作。

（二）機械故障

1、由于制動器頻繁的工作，電磁鐵芯會產(chǎn)生鐵削阻礙制動器的正常工作發(fā)生卡阻現(xiàn)象。

2、由于制動臂的連接軸銷部分缺少潤滑，使其動作不靈活，會發(fā)生制動臂不能復(fù)位的現(xiàn)象。

五、制動器系統(tǒng)的檢查和檢驗

制動器機械部分的調(diào)整主要是調(diào)整制動彈簧的制動力以及制動閘瓦與制動輪的間隙；對兩組制動器機械部件檢驗時，人為控制一組制動臂不能閉合，在電梯運行時，斷電檢查另一組制動臂是否能復(fù)位，使其電梯制?；驕p速。

參考文獻：

[1]GB7588—2003 2003年6月 《電梯制造與安裝安全規(guī)范》