一起電梯蹲底故障的原因分析及對策研究

摘要：制動器是電梯重要的安全部件，近年來媒體報道的多起電梯事故中，由制動失效引起的事故比例較高，加強對制動器失效模式的研究顯得尤為重要。文中通過對一起電梯蹲底故障的調查，查找故障原因，并對產生該故障的原因加以分析，根據(jù)分析結果對電梯主機的生產、安裝、維保、檢驗提出一些優(yōu)化建議，以防止類似故障再次發(fā)生。

關鍵詞：蹲底；制動器；主機軸承潤滑油滲漏

Cause Analysis and Countermeasure Research on an Elevator Squatting Fault

XU Shengjun

（ Nanping Branch of Fujian Special Equipment Inspection and Research Institute， Nanping 353000， Fujian， China）

Abstract： The brake is an important safety component of elevator. In many elevator accidents reported by the media in recent years， which makes it crucial to strengthen research on brake failure modes. Through the investigation of an elevator squatting fault， this paper finds out the cause of the fault， analyzes the cause of the fault， and puts forward some optimization suggestions for the production， installation， maintenance and inspection of the elevator host according to the analysis results， so as to prevent the recurrence of similar faults.

Key Words： Bottoming; Brake; Leakage of lubricant oil in the main bearing

1 故障經過

2019年5月上午8時17分，某賓館電梯發(fā)生蹲底故障，無人員傷亡。故障時間正值住宿人員離開賓館的高峰期，轎內乘客共10人，電梯接近滿載狀態(tài)。蹲底發(fā)生時電梯正處在一層，轎內乘客尚未離開轎廂，被困乘客按下轎廂救援警鈴，賓館工作人員隨即聯(lián)系維保人員緊急救援，將乘客安全救出電梯。救援后，維保人員立即停用了該電梯，請求檢驗人員幫助查找故障。該電梯的主要參數(shù)如下：

制造日期：2012-10-17；

額定載重量 ：800kg；

額定速度：1.0m/s；

主機型式：無齒輪曳引。

2 現(xiàn)場勘查分析

通過和維保人員溝通并且查看現(xiàn)場監(jiān)控錄像得知，電梯蹲底發(fā)生在電梯到站，乘客準備離開時。現(xiàn)場測得轎廂地坎與層門地坎間距25cm，下極限開關動作。檢查機房限速器沒有動作，兩側制動器均已上閘，查看鋼絲繩和曳引輪狀態(tài)良好。查看控制系統(tǒng)及電氣回路符合要求，電氣絕緣正常。通過對電梯的靜態(tài)檢查后，根據(jù)引起蹲底的一般原因，重點對曳引能力、平衡系數(shù)、制動器進行檢查。在采取安全防護措施后，進行了平衡系數(shù)測試，經過測量平衡系數(shù)為41%，符合標準[1]40%～50%之間的要求。

而后對制動器進行進一步檢查，制動器間隙正常，檢修運行制動器兩側動作靈活，沒有出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象。通過對制動器的帶閘盤車檢查發(fā)現(xiàn)，制動器在帶閘情況下能夠通過盤車輪盤動，根據(jù)經驗判斷制動力明顯較弱。由于主機是同步機，制動器與主機集成一體，無法從外部觀察制動閘瓦的情況，為進一步檢查內部情況，將轎廂放置頂層，對重壓縮緩沖器狀態(tài)下拆除一側制動器，發(fā)現(xiàn)制動器輪上存在大量油污，如圖1所示。由此確定制動力減弱主要是由于制動輪油污造成。作為無齒輪曳引機并不存在異步機一樣的齒輪油，制動輪上的潤滑油從何而來需要進一步檢查確認。通過檢查發(fā)現(xiàn)，制動輪徑向盤面直到曳引輪軸均存在類似油跡。為查找油污來源，對曳引主機進行進一步拆解，發(fā)現(xiàn)主機大軸承存在大量輪滑油溢出，如圖2所示。根據(jù)前面的檢查，曳引機的其他部件均不存在這類油質，將制動輪上的油質和軸承上的輪滑油進行對比發(fā)現(xiàn)油質相同。由此確定，制動輪上的輪滑油是由主機大軸承輪滑油溢出產生。檢查主機沒有設置軸承加油口，確定潤滑油由出廠攜帶。

3" 蹲底原因分析

3.1 主機安裝構造分析

根據(jù)《電梯與自動扶梯技術檢驗》[3]中對永磁同步電機講解相關內容，現(xiàn)場檢查的同類型主機結構如圖3所示。圖3中的示意圖是一個典型的永磁同步曳引機，曳引輪與制動盤通過法蘭盤連接，主機軸承安裝在法蘭盤上。制動盤與主機永磁體為一體結構。定子為電磁線圈。通電后電磁線圈形成磁場，永磁體與磁場之間相互感應旋轉。

3.2 制動器油污產生分析

依據(jù)現(xiàn)場勘查情況，制動器油污是導致制動力下降的主要原因。根據(jù)主機結構，對產生制動器油污的主要原因進行如下分析：1）主機大軸承在生產或裝配中加入了較多的潤滑油；2）主機在運行強度較高的情況下發(fā)熱，軸承潤滑油在溫度較高的情況下液化，液化后的潤滑油不斷溢出軸承密封圈；3）大量溢出的液化潤滑油擠出后，附著到法蘭盤和制動器徑向盤面等結構上；4）附著于旋轉部件的潤滑油由于離心力，通過制動輪徑向盤面不斷向制動盤輪面聚集，最終形成如圖1所示的油污。

3.3 蹲底過程整體狀態(tài)及原因分析

依據(jù)現(xiàn)場勘查情況，電梯處于以下狀態(tài)： 1）電梯額定載荷為800kg， 乘客達到10人即接近滿載狀態(tài)；2）平衡系數(shù)為41%處于正常但偏小的狀態(tài)；3）電梯為7層站未配備補償鏈；4）蹲底發(fā)生在最低層，曳引鋼絲繩重量處于轎廂側最大。通過視頻監(jiān)控可知，蹲底發(fā)生在電梯停站乘客準備離開之際。上述4種電梯狀態(tài)讓電梯轎廂側重量處于疊加狀態(tài)。電梯對于制動力需求也達到整個運行狀態(tài)中的最大值。在最大的制動力需求情況下，由于制動輪存在油污，導致制動力急劇下降，從而在一層停梯制動器上閘后，無法滿足制動力需求導致電梯蹲底。綜合電梯的整體狀態(tài)，可以得出導致電梯蹲底的直接原因為油污導致的制動力不足。電梯的整體狀態(tài)對于制動器提出了較高的要求也間接促使蹲底發(fā)生。

4" 解決對策及預防措施

知道了蹲底發(fā)生的原因，不難發(fā)現(xiàn)從主機生產到使用、維保的各個環(huán)節(jié)都存在問題。下面筆者從電梯的生產、安裝、維保、檢驗四個方面講述如何減少類似事故的再次發(fā)生。

4.1 生產廠家方面的預防措施

建議主機制造廠家采取以下措施防止此類故障發(fā)生：1）對曳引機軸承潤滑油的加入量進行研究，對加入量范圍進行規(guī)定，一方面保證軸承能夠有足夠的輪滑油，另一方面不至于過量，產生輪滑油大量溢出的情況，并將控制量寫入質量控制要求中；2）制動盤的油污由主機軸承潤滑油液化產生。在控制好軸承潤滑油加入量的情況下，主機廠商還應當在主機結構上，設計防止?jié)櫥透邷匾夯筮M入制動盤的結構。如在制動盤的徑向盤面割出一個凹槽，這樣液化潤滑油通過離心力向制動盤面聚集過程中，首先會被凹槽攔截，從而保護制動器盤面不被污染；3）整機制造廠家應當在《使用維護保養(yǎng)說明書》中明確潤滑油導致的制動力下降風險，指導維保人員定期進行檢查。

4.2 維護保養(yǎng)方面的措施

維保人員應當嚴格按照TSG T5002-2017《電梯維護保養(yǎng)規(guī)則》[3]附錄A-1中要求，定期檢查制動器工作情況，對電梯進行制動器間隙、制動器銷軸進行檢查。嚴格按附錄A-4規(guī)定，每年對電梯制動器鐵芯或塞柱進行一次拆解檢查。每年還要對制動能力進行檢查，確保有足夠的制動力。必要時還需要進行125%額定載荷的制動試驗。通過上述檢查能夠有效地防患于未然，避免油污大量聚集，發(fā)生故障。如發(fā)現(xiàn)制動器存在油污現(xiàn)象應當及時反饋給制造廠家。

4.3 制動器的現(xiàn)場檢驗

制動器的檢驗是電梯檢驗中的重中之重，要按檢規(guī)要求對制動器的動作、制動間隙進行檢查。按要求進行上行斷電試驗。如在檢驗中發(fā)現(xiàn)上行斷電制動距離較大時，可以適當進行帶閘盤車試驗。上行斷電試驗的制動距離受到電梯多種因素的影響，如平衡系數(shù)、曳引能力等?！皫чl盤車”雖然不是檢規(guī)中要求的檢驗項目和方式方法，但也不失為一種輔助檢驗手段，對制動器的制動能力檢驗能夠起到較好的效果。

5 結語

該起電梯故障直接原因有兩個：一是由于潤滑油導致的制動力嚴重下降；二是由于電梯平衡系數(shù)及運行位置對制動器不利。間接原因是由于主機廠商、維保人員對于此類故障認識不足，安全意識淡薄，沒有從設計、安裝、維保方面防止此類事故的發(fā)生。制動器對于電梯的安全至關重要，我國電梯眾多的事故案例中，制動器故障造成的事故比例非常高。因此作為電梯行業(yè)從業(yè)人員，對制動器故障類型的收集、分析、研究、總結對于電梯的安全運行，能起到良好的促進作用。

參考文獻

[1]全國電梯標準化技術委員會.電梯制造與安裝安全規(guī)范：GB 7588—2003[S].北京：中國標準出版社，2003.

[2]毛懷新.電梯與自動扶梯技術檢驗[M].北京：學苑出版社，2001.

[3]原國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局特種設備安全監(jiān)察局.電梯維護保養(yǎng)規(guī)則：TSG T5002-2017[S].北京：新華出版社，2017.

收稿日期：2022-03-29

作者簡介：許盛均，男，福建省特種設備檢驗研究院南平分院，工程師