如何预防电梯制动器失效

此一不二

近两年来，制动器失效造成的事故成为当前社会上广泛热议的话题，轻则造成电梯冲顶或蹲底，导致部件损坏，重则极易发生人身伤亡事故，是电梯可能发生的危险故障之一。本文通过分析制动器失效故障产生的原因，结合现有的制动器失效预防与保护技术，讨论制动器失效情况下，如何避免此类故障、保障乘员安全。希望对此类异常情况的预防和处理有所帮助。

1.制动器失效形式多种多样，但总体上可概括为两方面：

一方面，由制动器结构可知：抱闸力来源于弹簧的压缩力，弹簧产生的压缩力正比于伸缩量和弹性系数。当电梯安装完成后，制动器的弹性系数已经固定，伸缩量在一定时间内也不会发生变化。然而，由于电梯长时间运行，开闸合闸次数积累到一定次数时弹簧的弹性模量发生改变，弹簧伸缩量有所减少，压缩力降低，造成抱闸力不足。

另一方面，抱闸块表面被油污染也会造成抱闸力不足。被油污染的盘面摩擦系数降低达40%以上，而且由于动摩擦系数与速度有关，高速制动时摩擦系数更低。事实表明，维保人员给制动器上油时造成抱闸块表面被污染的情况也不容小觑。




2.由于机械故障引起的制动器失效

制动器维护的弊端为了防止制动器失效， 《电梯、自动扶梯和自动人行道维护保养基本要求》对维保制动器提出了8点要求：

a.制动器动作灵活，工作可靠。

b.制动器制动时两侧闸瓦应紧密、均匀地贴合在制动轮的工作面上，松闸时制动轮与闸瓦不发生摩擦。每月检查一次。

c.制动器上各活动铰轴每月加油润滑一次，不允许将油滴在制动轮上。

d.制动闸瓦铆钉头不允许接触到制动轮，制动衬磨损超过其厚度的1/4或已露出铆钉头时应更换衬垫，新换装的制动衬垫、与制动轮接触面（抱闸）不少于80%，铆钉应埋入衬垫内3mm，每季度检查一次。

e.制动器的可动铰轴磨损量超过原直径的5%或椭圆度超过0.5mm时，应更换新轴，每年检查一次。

f.电磁制动器、电磁铁芯在吸合时应无撞击声、运动灵活，必要时在电磁铁芯与铜套间加石墨粉润滑，制动器线圈温升不大于60℃，每半年检查一次。

g.电梯启、制动时无冲击和异常响声，制动轮无裂纹，每半年检查一次。




3 制动器制动力不足的预防方法

根据GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》国家标准第1号修改单第9.11节对轿厢意外移动保护装置的描述：不具有开门情况下的平层、再平层和预备操作的电梯，只要曳引机制动器满足如下要求，可以不需要检测轿厢的意外移动保护装置。

a）对机械装置每次的正确提起或释放的验证；

b）或对制动力的验证，验证的间隔不应大于15天。

对于没有再平层装置的电梯，一号修改单对制动器的维护、验证提出了更高的要求，根据第2节制动器维护弊端的描述，具有抱闸力自检测功能的控制系统应运而生。




4 制动器失效的保护方法

关于防止轿厢意外移动，GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》 国家标准第1号修改单（送审稿）9.11.3要求：在没有电梯正常运行时控制速度或减速、制停轿厢或保持停止状态的部件参与的情况下，该装置应能达到规定的要求，除非这些部件存在内部的冗余且自监测正常工作。 注：符合12.4.2要求的制动器认为是存在内部冗余。 在使用驱动主机制动器的情况下，自监测是指包括： a） 对机械装置每次的正确提起或释放的验证；b） 和对制动力的验证，验证的间隔不应大于15天。如果检测到失效，应关闭轿门和层门，并防止电梯的正常启动。

按照字面理解，只要系统对制动器每次对系统进行正确提起和落下进行验证，定期对制动力进行验证，并且通过相关的型式试验，同步曳引机的制动器可作为防止轿厢意外移动的制停部件。

当制动器（通常称曳引机闸）由于机械故障等造成的抱闸力丧失，通常为突发事件，如弹簧断裂、制动块被卡等，定期抱闸力检测都不能预测此类故障。系统在电梯运行平层停止时，虽检测到制动器无法释放停止控制，但已经无法制止轿厢移动。如果有开门平层功能的电梯，在落闸前，门已经打开，开门溜车已经无有效的制停部件，也无法保证轿厢离开开门区域前将轿门和厅门关闭。针对该故障造成的溜车事故，一些控制系统针对这种意外情况专门设计了保护机制。控制器内含轿厢意外移动功能，电梯在停车下闸时检测曳引轮的意外移动，一旦检测出溜车则立即控制驱动控制器恢复下闸前的转矩输出，抑制溜车。同时在安全电路（含开门平层和再平层及轿厢意外移动检出功能的安全电路）保护下，保持轿门打开在门区安全区域范围内重复蠕动、悬停运动（防止驱动器过长时间输出过大直流电源，产生故障保护或损坏）。语音报站器会持续播报故障提示语音及时疏散轿厢内的乘客，同时屏蔽所有内选和外呼指令，外招板和轿内显示板显示“XX”表明此时电梯处于停用状态。电梯在门区开门悬停一段时间后会尝试关门，关门期间光幕和触板以及轿内开门按键仍然有效，防止乘客被轿门夹伤。当关门到位信号有效后，电梯将结束悬停，禁止电梯正常启动（检测到制动力恢复时）或以自救速度向顶层门区慢车运行，到达顶层门区后再尝试下闸一次，如果抱闸仍然失效，则轿厢将从顶层门区自由溜车至上极限，报溜车故障同时将电梯停用。必须由专业人员清除故障后才能恢复正常运行。




5 综述

对于制造工艺日趋完善的电梯行业，制动器失效防治方法多样，已经从预防防治向智能化保护方向发展。传统预防制动器故障从定期检查抱闸方面预防，现在可使用具有制动器失效保护、抱闸力检测功能的控制器，减少人在检测过程中的主观误差、量化制动器故障，确保电梯在运行中不留任何安全隐患。无论采取何种预防方法和保护措施，智能化方法都是以后的发展方向，我们相信，随着技术不断创新，各种智能化保护功能集成到控制器中，推动电梯向零事故方向发展。