電梯制動器失效原因分析及預防措施

朱煒

（江蘇省特種設備安全監(jiān)督檢驗研究院，江蘇 南京 210036）

近幾年來，由于電梯制動器失效引發(fā)的人員剪切事故受到關注，也引發(fā)了業(yè)界對電梯制動器安全性能的反思。制動器作為電梯最重要的安全部件之一，起到電梯到站可靠制停轎廂的作用。而如果一旦其制動功能失效，在電梯層站出入口處存在剪切危險，極易引發(fā)人員傷亡事故。為此，需要深度剖析電梯制動失效的原因，制定科學合理的維保和檢查預案，提前做好安全預防工作，從而保證電梯的安全可靠運行。

1 電梯制動器的工作原理

電梯制動器俗稱抱閘，一般采用機電式原理，常見型式有盤式、鼓式等。雖然它們結(jié)構(gòu)有所區(qū)別，但工作原理基本相同。以圖1鼓式制動器為例，電梯在停車狀態(tài)下，制動器電磁線圈5失電，兩塊電磁鐵芯6在彈簧作用下復位，制動彈簧14會壓緊制動臂8，促使制動閘瓦9抱緊制動輪11，實現(xiàn)電梯的有效制停；當電梯運行時，制動電磁線圈5得電，兩塊電磁鐵芯6向外推動制動臂8，借助杠桿作用使制動閘瓦離開制動輪11，實現(xiàn)電梯的正常運行。

圖1 鼓式制動器結(jié)構(gòu)原理圖

2 電梯制動器的性能要求

電梯制動系統(tǒng)應具有一個機電式制動器，該制動器嚴禁采用帶式制動器。當動力電源或控制電路電源失電時，制動系統(tǒng)應能自動動作。電梯標準對曳引電梯制動器的機械和電氣性能提出如下基本要求。

2.1 機械性能

（1）被制動部件應以機械方式與曳引輪等直接剛性連接。

（2）制動閘瓦或襯墊的壓力應用帶有導向的壓縮彈簧或重鉈施加。

（3）電磁線圈的鐵芯被視為機械部件，而線圈則不是。

（4）所有參與向制動輪或盤施加制動力的制動器機械部件應分兩組裝設。如果一組部件不起作用，應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。

（5）當轎廂載有125%額定載荷并以額定速度向下運行時，操作制動器應能使曳引機停止運轉(zhuǎn)，且轎廂減速度不應超過安全鉗動作或轎廂撞擊緩沖器所產(chǎn)生的減速度。

（6）裝有手動緊急操作裝置的電梯驅(qū)動主機，應能用手動松閘裝置松開制動器并需要一持續(xù)力去保持其松開狀態(tài)。

2.2 電氣性能

（1）正常運行時，制動器應在持續(xù)通電下保持松開狀態(tài)。

（2）斷開制動器的釋放電路后，電梯應無附加延遲地被有效制動。

（3）切斷制動器電流，至少應當用兩個獨立的電氣裝置來實現(xiàn)，當電梯停止時，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，應當防止電梯再運行。

3 電梯制動器失效的主要原因

根據(jù)上述原理可知，如果對制動器的機械或電氣部分未按照安全技術規(guī)范與標準的要求進行安裝、維護和調(diào)整，可能導致制動器制動能力失效。

3.1 機械原因

（1）制動輪與閘瓦相對位置調(diào)整不符合要求，或制動器閘瓦發(fā)生不正常磨損，二者之間間隙過大，均有可能導致制動器制動能力不足。

（2）制動臂轉(zhuǎn)動銷軸處不均勻磨損、潤滑不足以及油污較多等，均可能導致制動器線圈失電時，制動臂轉(zhuǎn)動卡阻，制動器無法直接合閘或合閘緩慢，制動閘瓦無法有效抱住制動輪。

（3）制動器鐵芯長期不均勻磨損，失電時制動鐵芯復位過程卡阻，導致電梯制動失效。

（4）制動彈簧老化或長度調(diào)整不當，制動彈簧力太小，制動力矩不足。

（5）閘瓦老化、表面碳化、碎裂，或閘瓦與制動輪之間存在油污或雜物等因素，降低了閘瓦和轉(zhuǎn)軸間的摩擦系數(shù)，制動摩擦力過小，電梯制動失效。

3.2 電氣原因

（1）制動器控制電路設計不符合安全技術規(guī)范和標準的要求。標準要求至少有兩個獨立的電氣裝置控制制動器電路，若電路中的電氣裝置數(shù)量少于兩個，或兩個及兩個以上電氣裝置具有連鎖或互鎖關系，在功能上不獨立，則如果其中一個電氣裝置發(fā)生粘粘，停梯時控制線路不能可靠地切斷制動器電源，制動器不能按預期抱閘，會引發(fā)溜車剪切事故。圖2為制動器線圈控制電路。圖2a中制動器線圈ZXQ的控制觸點為SC、XC與YXC，由于YXC受SC、XC控制，因此，該電路不符合電路設計對電氣裝置獨立性的要求；圖b中如果接觸器LB與SC、XC獨立，則該電路符合上述電路設計的要求。（2）制動器線圈失電后，如果電磁鐵芯剩磁嚴重，此時制動彈簧力需要克服剩余電磁力，導致施加到制動輪上的制動力不足，電梯制動失效。

圖2 制動器控制回路

（3）主板給制動器控制線路發(fā)出錯誤指令，導致制動失效。當然這種情況概率極低。

4 電梯制動失效的預防措施

針對上述電梯制動失效的原因，應有針對性的編制制動器安全檢驗方案，對發(fā)現(xiàn)的安全隱患及時采取有效措施，保證制動器安全可靠地工作。

4.1 加強日常巡查，發(fā)現(xiàn)隱患及時上報

電梯使用單位是電梯安全管理責任主體，應建立電梯日常巡查制度，并按要求認真落實。巡查人員應定期巡查，發(fā)現(xiàn)問題立即上報，并聯(lián)系電梯維保人員及時消除安全隱患，把安全隱患扼殺在萌芽狀態(tài)。

4.2 編制維保方案，定期維護保養(yǎng)

電梯維保單位應根據(jù)產(chǎn)品性能特點和制造單位的要求，結(jié)合制動器事故案例，制定切實有效的電梯維護保養(yǎng)方案。維保人員在日常維保保養(yǎng)工作中，應重點關注事故風險點和制動器易損件的狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。

4.3 定期進行制定試驗，確保制定性能

電梯維保單位按照維護保養(yǎng)方案，定期進行制動性能試驗，檢查驗證制動器制動效果。例如，檢驗人員將空載轎廂以正常運行速度上行至行程上部，切斷電動機與制動器供電，轎廂應當完全停止；或者將轎廂裝載125%額定載重量，以正常運行速度下行至行程下部時，切斷電動機和制動器供電，制動器應當能夠使驅(qū)動主機停止運轉(zhuǎn)。

5 結(jié)語

本文在分析電梯發(fā)生制動失效原因的基礎上，要求電梯使用單位積極落實電梯安全管理主體責任，維保單位應制定科學有效的維保方案，加強日常維護保養(yǎng)工作，做到安全隱患早發(fā)現(xiàn)、早排除，保證電梯的安全可靠運行。