電梯制動(dòng)器定期檢驗(yàn)分析

丁昀韜

（福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院泉州分院，福建泉州 362000）

0 引言

隨著國(guó)內(nèi)電梯數(shù)量的不斷增加，在電梯“老齡化”日益加劇的今天，人們對(duì)于電梯的關(guān)注度在持續(xù)提升。同時(shí)，電梯定期檢驗(yàn)作為保障電梯安全運(yùn)行的主要工作之一，也逐漸受到人們的重視。而制動(dòng)系統(tǒng)作為電梯的關(guān)鍵性安全裝置，其是否能夠起到有效的安全保護(hù)作用，直接關(guān)系到電梯使用者及維護(hù)人員人身安全。

目前，電梯制動(dòng)器失效引發(fā)的事故和故障，主要原因是柱塞式電磁鐵型式的杠桿鼓式制動(dòng)器電磁鐵未及時(shí)拆解保養(yǎng)、松閘頂桿選材不當(dāng)，引發(fā)制動(dòng)器卡阻失效［1］。因此對(duì)于此類電磁制動(dòng)裝置進(jìn)行定期檢驗(yàn)分析顯得尤為重要。

電梯曳引機(jī)所用電磁制動(dòng)器通常是直流塊式的制動(dòng)器，在電動(dòng)機(jī)軸連接蝸桿的地方安裝著。電磁制動(dòng)器的構(gòu)成部分如圖1所示，主要包括電磁鐵、制動(dòng)襯、制動(dòng)臂、制動(dòng)輪以及壓縮彈簧等［2］。

圖1 電磁制動(dòng)器

電梯處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，制動(dòng)器在控制系統(tǒng)的運(yùn)作下實(shí)現(xiàn)電磁線圈通電，迅速進(jìn)行鐵心吸合，從而帶動(dòng)制動(dòng)臂將彈簧壓縮力克服掉，讓閘瓦張開，主軸能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，以此驅(qū)動(dòng)電梯運(yùn)行［3］。如果電梯要停止，控制系統(tǒng)就會(huì)命令制動(dòng)器的電磁線圈斷電，其中的鐵心受到制動(dòng)彈簧的作用得以復(fù)位，再由制動(dòng)閘瓦抱緊制動(dòng)輪，讓電梯停止，或是保持停止的狀態(tài)。

本文針對(duì)電梯電磁制動(dòng)器定期檢驗(yàn)時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)可能出現(xiàn)的如零部件老化磨損、制動(dòng)襯和制動(dòng)輪磨損、電器開關(guān)失效等故障形式，以及對(duì)電梯運(yùn)行時(shí)是否出現(xiàn)制動(dòng)不靈活、制動(dòng)輪和制動(dòng)襯是否摩擦和兩者間隙超標(biāo)與否等情況進(jìn)行分析，并對(duì)相應(yīng)的檢驗(yàn)要點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。例舉了電磁制動(dòng)器在定期檢驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的兩個(gè)制動(dòng)器失效的案例進(jìn)行分析。

1 電梯電磁制動(dòng)器的檢驗(yàn)檢測(cè)

1.1 機(jī)械檢驗(yàn)

電梯制動(dòng)器運(yùn)作屬于機(jī)械聯(lián)動(dòng)的一個(gè)過(guò)程，整個(gè)結(jié)構(gòu)的每一個(gè)組成部位均有密切聯(lián)系。所以，只要制動(dòng)器的任意部位發(fā)生故障，必然導(dǎo)致電梯制動(dòng)器異常，例如發(fā)生卡死、崩斷等現(xiàn)象，由此造成諸多事故［4］。由此可見，定期檢驗(yàn)電梯制動(dòng)器至關(guān)重要。

在機(jī)械檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，首先，要按照經(jīng)驗(yàn)認(rèn)真觀察電梯制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的每一個(gè)部位，確認(rèn)有沒(méi)有影響因素的存在，例如機(jī)械機(jī)組內(nèi)部有沒(méi)有異物、剎車皮和制動(dòng)帶的清潔程度到位與否等［5］。檢查出任何因素，都要及時(shí)處理。其次，在消除表面影響因素以后，若是電梯制動(dòng)情況仍然有異常，就應(yīng)檢測(cè)各部分的性能，例如各個(gè)零件的損耗、老化、腐蝕等問(wèn)題。如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)零部件有這些問(wèn)題，并有嚴(yán)重表現(xiàn)，就表示零部件性能嚴(yán)重缺損，務(wù)必及時(shí)更換［6］。同時(shí)，檢測(cè)電梯制動(dòng)器的電磁線圈，一旦發(fā)現(xiàn)絕緣老化，務(wù)必第一時(shí)間更換；檢測(cè)制動(dòng)器的制動(dòng)閘瓦和制動(dòng)輪的磨損情況，若是發(fā)現(xiàn)有磨損，不管情況嚴(yán)重與否，都要檢測(cè)兩者的摩擦力，摩擦力過(guò)大時(shí)必須做好對(duì)應(yīng)部件的潤(rùn)滑處理，必要時(shí)直接更換新的部件。

1.2 電氣檢驗(yàn)

從電梯制動(dòng)器的工作原理不難發(fā)現(xiàn)，制動(dòng)器裝置主要利用電氣原理來(lái)控制，所以當(dāng)電氣電路有問(wèn)題時(shí)可能引發(fā)制動(dòng)控制異常，造成制動(dòng)不當(dāng)、拒動(dòng)、誤動(dòng)等故障［7］。這些故障的安全風(fēng)險(xiǎn)較大，工作人員在定期檢驗(yàn)電路時(shí)要把握好兩個(gè)角度，也就是電力的傳遞狀態(tài)、電路自身的狀態(tài)［8］。

在檢測(cè)電力傳遞狀態(tài)時(shí)，通常使用電力檢測(cè)設(shè)備落實(shí)對(duì)應(yīng)工作，例如萬(wàn)能表（圖2）等。因此，電梯制動(dòng)器控制電路參數(shù)，若參數(shù)顯示電路里面的電氣無(wú)法滿足制動(dòng)要求，就表示電力傳遞狀態(tài)有問(wèn)題，應(yīng)從電力角度處理，例如升級(jí)電壓、更換電源等。如果電氣參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)相符，就表示故障可能是電路自身引起的。電梯制動(dòng)器在運(yùn)作時(shí)，電路通過(guò)兩個(gè)接觸器得到控制，也就是接觸器對(duì)電路抱閘開合狀態(tài)進(jìn)行控制，在檢驗(yàn)電路時(shí)要重點(diǎn)檢測(cè)兩個(gè)接觸器［9］。首先，明確兩個(gè)接觸器基于運(yùn)作狀態(tài)產(chǎn)生的抱閘力，如果抱閘力不足，就表示電磁鐵內(nèi)部的鐵心不足，導(dǎo)致接觸器控制力減弱，要做好電磁鐵更換處理。其次，若是在更換電磁鐵以后，電梯制動(dòng)器仍然有電路異常問(wèn)題，就應(yīng)調(diào)整接觸器，盡量確保電路控制中接觸器的獨(dú)立性，以此增強(qiáng)其控制力［10］。若是依舊無(wú)效，必須最好接觸器更換處理。

圖2 電梯萬(wàn)能表檢測(cè)

1.3 運(yùn)行檢驗(yàn)

仔細(xì)觀察電梯制動(dòng)器的松抱閘有沒(méi)有異常的振動(dòng)及噪聲；制動(dòng)時(shí)制動(dòng)輪和制動(dòng)閘瓦之間的接觸情況如何，動(dòng)作靈活與否；電梯運(yùn)行時(shí)制動(dòng)輪和制動(dòng)閘瓦沒(méi)有摩擦、兩者間隙超標(biāo)與否［11］。對(duì)電梯運(yùn)行速度和平層準(zhǔn)確度等加以測(cè)試，及時(shí)排除由于制動(dòng)器動(dòng)作不全或是調(diào)整不恰當(dāng)造成的電梯運(yùn)行速度變慢、平層準(zhǔn)確度變差等問(wèn)題。做好制動(dòng)試驗(yàn)，包括電梯上行制動(dòng)、電梯下行制動(dòng)，具體可進(jìn)行制動(dòng)距離的測(cè)試，判斷制動(dòng)器的對(duì)應(yīng)制動(dòng)力。模擬試驗(yàn)，檢查電氣裝置以及故障保護(hù)功能；對(duì)電氣觸點(diǎn)粘連進(jìn)行模擬，檢查電梯制動(dòng)器的兩組獨(dú)立電氣裝置有效與否；對(duì)制動(dòng)器故障進(jìn)行模擬，檢查在發(fā)生制動(dòng)器故障時(shí)能不能阻止電梯正常啟動(dòng)［12］。

2 兩則制動(dòng)故障案例分析

2.1 鐵心磨損故障

2.1.1 設(shè)備存在的主要缺陷描述

對(duì)該電梯進(jìn)行定期檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電梯在啟動(dòng)時(shí)，抱閘打開時(shí)有異常聲音，動(dòng)作不靈活，認(rèn)真查看制動(dòng)器時(shí)發(fā)現(xiàn)制動(dòng)器吸合時(shí)端蓋出現(xiàn)上面間隙小、下面間隙大的情況，如圖3所示，且閘瓦與制動(dòng)輪未完全脫離導(dǎo)致帶閘運(yùn)行。

圖3 制動(dòng)器鐵心缺陷

2.1.2 原因分析

該款制動(dòng)器的動(dòng)作原理，制動(dòng)器的鐵心與通過(guò)前端的電磁鐵心止動(dòng)環(huán)與制動(dòng)器殼體固定，當(dāng)電磁線圈得電時(shí)，鐵心帶動(dòng)整個(gè)殼體向右運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)桿2頂開制動(dòng)臂，鐵心吸合時(shí)端蓋向左運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)桿1頂開制動(dòng)臂。推動(dòng)桿2向右頂開制動(dòng)臂，推動(dòng)桿1向左頂開制動(dòng)臂，從而使抱閘打開（圖4），電梯運(yùn)行；當(dāng)制動(dòng)器失電時(shí)，失去電磁力并在制動(dòng)臂在外接彈簧的作用力下使鐵心向左運(yùn)動(dòng)，端蓋向右運(yùn)動(dòng)，使制動(dòng)器閉合，閘瓦與制動(dòng)輪緊密貼合，電梯停止。由于電梯每一次運(yùn)行制動(dòng)器都需要閉合與開啟，推動(dòng)桿2與端蓋孔，推動(dòng)桿1與鐵心反復(fù)摩擦，導(dǎo)致孔軸磨損（圖4），孔磨損后變大，軸磨損后變小，使孔與軸配合的間隙變大，同軸度變差，導(dǎo)致端蓋傾斜（圖4），端蓋傾斜后每次電磁鐵心與端蓋吸合運(yùn)動(dòng)時(shí)從而導(dǎo)致端蓋與電磁鐵心止動(dòng)環(huán)刮擦（圖3），端蓋與電磁鐵心止動(dòng)環(huán)刮擦導(dǎo)致端蓋和電磁鐵心止動(dòng)環(huán)磨損，其次導(dǎo)致端蓋閉合不到位，電磁鐵心得電后端蓋閉合不到位則制動(dòng)器未能完全打開，從而導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)有異常聲音，制動(dòng)器動(dòng)作不靈活。

圖4 故障原理

2.1.3 處理建議

電梯應(yīng)立即停止使用并更換新的制動(dòng)器，更換后需做125%下行制動(dòng)和空載上行制動(dòng)試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后方可繼續(xù)投入使用。本案例反映出維保人員在日常保養(yǎng)中往往只關(guān)注閘瓦的磨損、制動(dòng)臂的動(dòng)作，對(duì)運(yùn)行異常的檢查容易疏漏。應(yīng)加強(qiáng)對(duì)維保人員責(zé)任意識(shí)及安全意識(shí)的培訓(xùn)。檢驗(yàn)人員在檢驗(yàn)時(shí)，不僅要按檢規(guī)進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)，還要多注意一些細(xì)節(jié)方面的內(nèi)容，避免錯(cuò)檢、漏檢。

2.2 制動(dòng)器故障保護(hù)功能失效

2.2.1 設(shè)備存在的主要缺陷描述

如圖5所示，制動(dòng)器抱閘開關(guān)安裝錯(cuò)誤，當(dāng)監(jiān)測(cè)到制動(dòng)器的提起（或者釋放）失效時(shí)電氣開關(guān)無(wú)法動(dòng)作。

圖5 制動(dòng)器抱閘開關(guān)安裝錯(cuò)誤

2.2.2 原因分析

電梯應(yīng)當(dāng)具有制動(dòng)器故障保護(hù)功能，當(dāng)監(jiān)測(cè)到制動(dòng)器的提起（或者釋放）失效時(shí)，能夠防止電梯的正常啟動(dòng)。目前多采用通過(guò)對(duì)制動(dòng)臂開閉的監(jiān)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)該保護(hù)功能。制動(dòng)器故障保護(hù)功能的工作原理有對(duì)制動(dòng)臂兩側(cè)的檢測(cè)開關(guān)獨(dú)立監(jiān)測(cè)和并聯(lián)監(jiān)測(cè)兩種。制動(dòng)器故障保護(hù)功能是電梯安全保護(hù)系統(tǒng)的重要組成部分。在電梯運(yùn)行時(shí)，如果主機(jī)抱閘裝置狀態(tài)驗(yàn)證開關(guān)失效，無(wú)法判斷制動(dòng)器是否打開（帶閘運(yùn)行）或者釋放等。這樣會(huì)造成嚴(yán)重的危害。若制動(dòng)器提起失效，則會(huì)造成電梯帶閘運(yùn)行，從而引起制動(dòng)閘瓦和制動(dòng)輪的嚴(yán)重磨損，將導(dǎo)致制動(dòng)閘瓦摩擦表面碳化，硬度增大，摩擦因數(shù)降低，進(jìn)而造成制動(dòng)力不足，損壞制動(dòng)器閘瓦并導(dǎo)致變頻器故障，降低制動(dòng)力矩，進(jìn)而造成轎廂意外移動(dòng)引發(fā)事故；帶閘運(yùn)行還會(huì)對(duì)電梯電動(dòng)機(jī)造成損壞，造成系統(tǒng)保護(hù)等故障發(fā)生；若制動(dòng)器釋放失效，則會(huì)造成電梯溜梯、沖頂、礅底等嚴(yán)重事故。該電梯制動(dòng)器抱閘開關(guān)安裝錯(cuò)誤（圖5），使制動(dòng)器故障保護(hù)功能可能失效，會(huì)造成嚴(yán)重后果。

2.2.3 處理建議

電梯制動(dòng)器抱閘開關(guān)安裝錯(cuò)誤應(yīng)當(dāng)立即恢復(fù)，如圖6所示，使抱閘開關(guān)完全可靠有效。今后應(yīng)注意的事項(xiàng)：檢查電梯各部件情況，尤其注意檢查制動(dòng)器各零件運(yùn)行情況。制動(dòng)器為電梯最根本的安全保障，檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)著重檢驗(yàn)制動(dòng)器及其相關(guān)部件可靠有效。

圖6 制動(dòng)器抱閘開關(guān)正確安裝

通過(guò)以上兩則案例的分析，除了對(duì)電磁制動(dòng)器進(jìn)行必要的機(jī)械檢驗(yàn)和電氣檢驗(yàn)外，還需著重進(jìn)行運(yùn)行檢驗(yàn)，模擬制動(dòng)器故障進(jìn)行試驗(yàn)，全方位確認(rèn)制動(dòng)器是否制動(dòng)靈活可靠。維護(hù)保養(yǎng)人員應(yīng)提高責(zé)任意識(shí)及安全意識(shí)，在對(duì)制動(dòng)器進(jìn)行保養(yǎng)后，應(yīng)對(duì)制動(dòng)器進(jìn)行全面檢查，保證制動(dòng)器動(dòng)作可靠。檢驗(yàn)人員在檢驗(yàn)時(shí)，不僅要按檢規(guī)進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)，還要多注意一些細(xì)節(jié)方面的內(nèi)容，尤其注意檢查制動(dòng)器各零件運(yùn)行情況，著重檢驗(yàn)制動(dòng)器及其相關(guān)部件可靠有效。

3 結(jié)束語(yǔ)

電梯是現(xiàn)代化建筑物非常重要的服務(wù)設(shè)施，發(fā)明電梯解決了人們攀登高樓的困難。只是近年來(lái)電梯頻繁出現(xiàn)問(wèn)題，制動(dòng)器作為保證電梯安全的部件，其質(zhì)量直接決定著電梯運(yùn)行的安全性，進(jìn)而影響人們的生命安全。自從我國(guó)大中型建筑之中電梯普及以來(lái)，因?yàn)殡娞葜苿?dòng)器故障就會(huì)導(dǎo)致一系列事故發(fā)生率增長(zhǎng)。為了能夠杜絕事故的持續(xù)增長(zhǎng)，就需要落實(shí)電梯制動(dòng)器的定期檢驗(yàn)工作，這樣才能夠提高工作質(zhì)量，確保電梯使用安全。故本文針對(duì)電梯制動(dòng)系統(tǒng)可能出現(xiàn)的如零部件老化磨損、制動(dòng)襯和制動(dòng)輪磨損、電器開關(guān)失效等故障形式，以及對(duì)電梯運(yùn)行時(shí)是否出現(xiàn)制動(dòng)不靈活、制動(dòng)輪和制動(dòng)襯是否摩擦和兩者間隙超標(biāo)與否等情況進(jìn)行分析，并對(duì)相應(yīng)的檢驗(yàn)要點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。通過(guò)兩起制動(dòng)器故障，對(duì)在制動(dòng)器定期檢驗(yàn)時(shí)比較容易漏檢的問(wèn)題進(jìn)行分析闡述，一是由于制動(dòng)器端蓋與電磁鐵心止動(dòng)環(huán)刮擦，導(dǎo)致抱閘打開時(shí)有異常聲音，動(dòng)作不靈活；二是由于電磁制動(dòng)器進(jìn)行維護(hù)后制動(dòng)器抱閘開關(guān)安裝錯(cuò)誤，導(dǎo)致制動(dòng)器故障保護(hù)功能失效。因此，在制動(dòng)器的定期檢驗(yàn)時(shí)不僅要按檢規(guī)進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)，還要多注意一些細(xì)節(jié)方面的內(nèi)容，對(duì)制動(dòng)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣功能和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢驗(yàn)，尤其注意檢查制動(dòng)器各零件運(yùn)行情況，著重檢驗(yàn)制動(dòng)器及其相關(guān)部件可靠有效。希望能夠?yàn)楣ぷ魅藛T后期開展相關(guān)工作提供一些參考。