电梯部件之---电梯制动器（抱闸）

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电梯制动器
制动器是动作频繁的电梯安全部件之一，它能使电梯的电动机在没有电源供应的情况下停止转动，并使轿厢有效地制停，电梯能否安全运行与制动器的工作状况密切相关。大量事故案例表明，电梯人身伤亡事故发生的主要原因之一就是制动器发生故障或者自身存在设计缺陷，从而导致电梯出现冲顶、蹾底、溜车，甚至发生剪切等现象。因此，加强电梯制动器的安全检验尤为重要。
1、制动器机械部分常见的问题、安全要求及检验
　　1.1 制动器机械部分常见的问题
　　电梯制动器机械部分常见的问题如下。
　　（1）冲程指示器与可动指示器相碰，一些厂家的设计者对冲程指示器安装的唯一性考虑欠周到。
　　（2）长期使用造成制动闸瓦脱落，粘接开胶（有些制动器是粘接不是铆接）。
　　（3）密封橡胶老化破裂，掉进异物造成制动器卡阻。
　　（4）电磁铁芯生锈，造成制动器卡阻。
　　（5）电梯铁芯导向机构设计不合理，铜棒与铁芯连接处发生多处断裂，造成制动器卡阻。
　　（6）电梯维修保养人员对制动器检查、维护保养方法不当。
　　1.2 制动器机械部分的安全要求及检验
　　为了解决上述问题，国家相关法规和标准提出了相应的安全要求和检验标准，具体内容如下。
　　（1）无论何种原因导致电梯动力电源或控制电路电源失电时，制动器都应产生足够的制动力矩使轿厢可靠制停。因此制动力矩是其主要参数，用于保证运行中的电梯按标准要求的减速度制停。
TSG T7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯》附件A第8.10项要求：“轿厢空载以正常运行速度上行，切断电动机与制动器供电，轿厢应当被可靠制停，并且无明显变形和损坏。”
检验时将轿厢空载以正常运行速度上行至行程上部时，断开主电源开关，检查轿厢制停和变形损坏情况。
检验时轿厢承载125%额定载荷以正常运行速度下行，当轿厢运行到较低层站时，切断电动机与制动器供电，轿厢应被可靠制停且无明显变形和损坏。通常用加减速度测试仪现场测试并记录数值，仪器可以显示出平均减速度。
（2）GB7588-2003第12.4.2.1条要求：“所有参与向制动轮或盘施加制动力的制动器机械部分应分两组装设。如果一组部件不起作用，应有足够的制动力使载有额定载荷以额定速度下行的轿厢减速下行。电磁线圈的铁芯被视为机械部件，而线圈则不是。”此项标准可以理解为“所有参与向制动轮或制动盘施加制动力的制动器的部件应是制动瓦及产生制动力的压缩弹簧或重锤，按上述规定应分为两组。同时，与压缩弹簧向制动轮施加制动力作用相反的、起开闸作用的电磁铁的铁心也必须对应地分为两组，并且两组铁心间不能存在关联，其动作应是独立的。该规定并未强调两个线圈，如设两个线圈就是两套制动器了。”因此在外观检验时，上述所说的硬件应符合要求。功能试验时，认为使一组制动瓦打开，让载有额定载荷以额定速度下行的轿厢拉闸断电，互相判定另一组制动瓦是否让轿厢减速下行。
由于本项要求是GB7588-2003版提出来的，而按照GB7588-1995要求制造的电梯，其制动器电磁铁的铁心一般只有一个，所以只能作为一组制动器而非两组，故不符合本项条件的要求。因此在实际检验时，一般依照出场日期按“新梯新标准，老梯老标准”的办法执行。
（3）GB7588-2003第12.4.2.4条要求：“装有手动紧急操作装置的电梯驱动主机，应能用手松开制动器并需要以一持续力保持松开状态。”检验时断开电梯总电源，将盘车轮装上，1-2名维保人员把住盘车轮，另一名维保人员用松闸扳手将抱闸松开，进行救援盘车放人试验。当然由于各个厂家曳引机型式不一，操作方式稍有不同。如果是操作力大于400N的操作装置或者难于手动盘车的无机房电梯，应设置紧急电动运行的电气操作装置。

　　（4）对于块式制动器，GB10060-1993《电梯安装验收规范》第4.1.10条要求：“制动器动作灵活，制动时两侧闸瓦应紧密、均匀地贴合在制动轮的工作面上，松闸时应同步离开，其四角处间隙平均值两侧各不大于0.7mm。”。”因此在检验时一定要检查制动器转动部 件，各销轴应转动灵活；通电或断电时动铁心应运行 无卡阻；制动器两侧制动臂应动作一致，即同时开闸 或抱闸。在检验制动器四角处间隙平均值两侧各不大 于0.7mm时，短接上限位开关、上极限开关和缓冲器开 关，慢车提升空轿厢，使对重完全压实在缓冲器上。切断电梯总电源，人为使制动器控制线圈得电，将制动器 打开，用塞尺测量制动瓦与制动轮之间的间隙，其四角 处间隙平均值应不大于0.7mm。在此应注意，标准要求 的是间隙的平均值。
(5)应经常检查制动器阐瓦(或刹车片)的磨损量。如 果磨损量较大，会使闸瓦(或刹车片）与制动轮(盘)接触 面减少，导致制动力矩减小，从而产生溜车等不安全隐患。图1为磨损严重的闸瓦。在结构上，制动瓦作用于 制动轮或制动盘上的力应是对称的，其对电动机轴和蜗杆轴不产生附加载荷。制动闸瓦材料应是不易燃的，且有一定的热容量，以保证发热时摩擦系数基本不变。其 必须由足够强度和良好质量的材料制成，不准使用有害 材料，如石棉等。
(6)制动器噪声应单独检测
2制动器电气部分的安全要求及检验
　　2.1制动器电气部分的安全要求
　　由于制动器采用的是机-电式，因此对制动器电气部分的检验也是非常重要的。
　　(1)在工作电压下，按曳引机运行机制、负载持续 率和周期运行，当制动器达到热稳定状态时，测量制动 线圈的温升。测量方法采用GB 755-2008《旋转电机定 额和性能》第8.6.2条电阻法测量和计算。采用B级绝缘 时，制动器线圈温升不应超过80K;采用F级绝缘时， 制动器线圈温升不应超过105K。对于裸露表面温度超过 6(TC的制动器，应增加防止烫伤的警示标志。
　　(2)制动器线圈耐压试验应满足导电部分对地间施以 1000V电压，历时lmin,不应出现击穿现象。
　　(3)应在制动器温升试验结束后测量制动器电磁铁的 最低吸合电压和最高释放电压。GB/T 24478-2009《电梯曳引机》规定：制动器电磁铁的最低吸合电压和最高 释放电压应分别低于额定电压的80%和55%。
　　(4)较新的制动器都装有抱闸监控开关，当制 动器运行异常时，该开关就会动作，电梯保护停梯，这 对制动器的安全可靠运行提供了保障。但没有相关 标准要求，希望以后在标准中有所体现，以便维护和检验。
　　(5)制动器电气部分的另一要点是制动器线圈的控 制电路。根据相关标准的规定将其归纳总结如下：①正 常运行时，制动器应在持续通电下保持松开状态。②切 断制动器电流，至少应用两个独立的电气装置来实现， 不论这些装置与用来切断电梯驱动主机电流的电气装置 是否为一体。③所谓独立是指两个接触器无相互控制关 系，两个接触器必须分别由两个独立的信号控制，不能 由一个信号控制。④当电梯停止时，如果其中一个接触 器的主触点未打开，最迟到下一次运行方向改变时应防 止电梯再运行。⑤当电梯电动机有可能起发电机的发 电作用时，应防止该电动机向操纵制动器的电气装置馈 电。⑥断开制动器的释放电路后，电梯应无附加延迟地 被有效制动。制动器制动响应时间不应大于0.5s,防止 电梯有倒拉、溜车现象。对于兼作轿厢上行超速保护装 置制动元件的工作制动器，其响应时间应符合GB 7588- 2003第9.10.1条的制动要求。⑦如果回路中有一个触点 粘连，另一个接触器触点仍能将制动器回路可靠断开， 防止出现溜梯。⑧能够监控接触器未打开这一故障，以 防止另一个接触器也未打开而造成溜梯。
2.2检查制动器线圈控制电路时应注意的问题
通过对标准的学习，以及在实践中的经验总结，笔 者认为在检查制动器线圈控制电路时，应注意以下几方 面的问题。
　　(1)认真查阅电气原理图和接线图，仔细分析控制回 路中电气装置的数量及其相互独立性。例如在图2中，可以发现XC、SC与YXC不独立，有相互控制关系。
　　(2)检查制动器的控制电路，确认是否由两个以上的电气装置来实现切断制动器电流。
　　(3)切断制动器电流的电气装置之间独立性的分析。在确定了切断制动器电流的电气装置的数量不少于两个之后，应进一步分析电气装置之间的独立性。
　　(4)在完成电气原理图的审核后，可以进行现场检 验。一般可按下列步骤进行。
　　①先要核对设备与图纸是否一致，确认设备与图纸 一致后要完成图纸审核中遗留问题的检验，如电气装置 的个数、型式。
　　②电梯通电，轿厢置于中间层站，关闭电梯门。
　　③当电梯运行时，机房维修人员用工具按住已经吸 合的用来切断制动器电流的一个接触器不放。
　　④电梯平层停车。此时，被测接触器在人为外力作 用下，主触点还应处于闭合状态，可以模拟触电粘连状态。轿内检修人员再选原出发楼层，电梯应不能运行。
　　⑤在进行上述试验时，均应派人守在主电源旁边， 万一发生意外应立即断电停梯。
　　在进行上述试验时，当电梯运行方向改变时，电梯 不能运行，可以判定制动器电气控制系统符合标准的要求，确认试验结论为合格。
3制动器的新作用
　　对电梯来说，制动器既是工作装置，也是安全装置。随着技术的发展和节能环保要求的提升，越来越多的永磁同步无齿轮曳引机将取代传统的蜗轮蜗杆式曳引机，因而可能不用再单独装设上行超速保护装置，此种永磁同步无齿轮曳引机的制动器(应进行型式试验)具有上行超速保护功能。根据GB 7588-2003第9.10条的要求，轿厢上行超速保护装置通常由速度监控元件和减速执行元件两部分组成，而永磁同步无齿轮曳引机的制动器(所有参与向制动轮或盘施加力的制动器部件分两组装 设被认为这些部件存在内部的冗余度)正是作为减速执 行元件使电梯减速或停止的。因此，在检验中要检査制 动器应该有具有上行超速保护功能的型式试验合格证和 报告，制动器与曳引轮之间是否为直接刚性连接I应有 电气装置来验证制动器工作是否正常，但不用串入安全 回路。对其上行超速保护的制动性能也应符合GB 7588- 2003第9.10条的相关要求。