淺談電梯制動器的獨立性及其對電梯安全的影響

黃肖麗 銀永寧

（1.南寧市德泰電梯制造有限公司，廣西 南寧 530000；2.南寧市房產物業管理處，廣西 南寧 530000）

當前，隨著高層建筑的不斷涌現，電梯保有量與日俱增，其安全可靠性也成為了人們廣泛關注的焦點問題。制動器是確保電梯安全運行且動作最頻繁的重要安全部件之一，主要由電磁鐵、制動臂、制動瓦、制動彈簧等組成，其能使在運動中的電梯轎廂在任何停車位置定位，直到工作需要再次通電松閘才能使轎廂運行。可以說，電梯能否安全運行與制動器工作狀況密切相關，而這其中，最關鍵的又是制動器的獨立性問題，即機械制動結構的獨立性和機械制動動作的獨立性。現結合實踐經驗，就制動器這兩方面的獨立性及其對電梯安全的影響進行粗淺探討，以供參考。

1 機械制動結構的獨立性及其對電梯安全的影響

電梯制動器兩個制動部件的結構獨立性是電梯制動器安全性能的一個重要指標。在這方面，GB7588-2003第12.4.2.1中明確指出：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 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。電磁線圈的貼心被視為機械部件，而線圈則不是。對此，我們可理解為，所有參與向制動輪或制動盤施加制動力的制動器的部件應是制動瓦及產生制動力的壓縮彈簧或重錘，按上述規定應分兩組。同時，與壓縮彈簧向制動輪施加制動力作用相反的，起開閘作用的電磁鐵的鐵芯也必須對應地分兩組，并且兩鐵芯間不能存在關聯，其動作應是獨立的。下面，筆者以兩種不同模式的制動器結構為例，就結構獨立性的重要性進行詳細分析。

圖1、圖2均為常見的制動器結構，其中，圖1所示的結構模式有幾種具體的形式，如制動器的制動拉桿和制動彈簧仍配置在下面，但制動彈簧僅配置在一側：或者制動拉桿制動彈簧和電磁鐵芯都配置在上面而支點在下面。這類結構模式有一個共同特點，就是用一根拉桿同時控制兩個制動臂。在這種結構中，只要是單側拉桿上的彈簧失效或是定位螺母松動或脫落，或者是拉桿斷裂，都會同時造成雙側的制動臂失效。因此，為避免發生此類問題，必須將制動拉桿和制動彈簧配置成相互獨立的兩組。圖2結構中的電磁鐵心為立式的，開閘時電磁鐵心帶動一個頂桿向下壓，同時帶動兩側的轉臂轉動，頂開制動臂完成開閘動作。該結構中的兩組制動拉桿及制動彈簧雖然獨立，但它們中間的頂桿部分不獨立。由電磁鐵心控制的頂桿既是開閘組件的一部分，也是制動組件的一部分。因為在制動臂合閘時，必須要通過轉臂帶動頂桿上移，才能完成制動的動作。如果頂桿由于某種原因被卡住而不能上移，制動臂就不能合閘，從而會造成兩個制動臂同時失效。而由于電梯停車制動后，在平層區域內，電梯門打開，適逢乘客進出轎廂，此時制動器一旦失效，將可能造成開門溜車，進而可能造成剪切事故，同時由于開門溜車造成的剪切事故一般就發生在本層站之間，其速度不足以使安全鉗動作，其位置不足以使緩沖器動作，因而可能導致整個安全保護系統的崩潰。因此，為避免兩個制動組件同時失效，必須確保它們保持嚴格的獨立。

由上述可見，制動器結構的獨立性就電梯而言，尤為重要。而要提高制動器安全性，保證電梯安全，筆者以為，其關鍵之一即是嚴格地按GB7588-2003中對制動部件的獨立性要求進行設計，此外，GB7588-2003雖然并未規定設兩個線圈，但筆者以為，在設計中將電磁線圈也分成兩組也是可行的，這無疑對提高制動器的安全性有很大的幫助。

圖1 制動器結構1

圖2 制動器結構2

2 機械制動動作的獨立性及其對電梯安全的影響

那是否只要保證了結構的獨立性，就能解決兩個制動組件同時失效問題，確保電梯安全了呢？不一定。因為一般而言，制動器的兩個制動組件常是同時制動，也即是說，這兩個制動組件因磨損而失效的過程基本上是同步的，而這種因磨損而造成兩個制動臂同時失效又是制動器失效最常見的方式，而由此造成的電梯事故也較為常見，因此，除了結構上的獨立性外，動作上的獨立性也尤為重要。而要達到制動動作的獨立性，筆者以為可從以下三方面入手：

首先，是異步制動，即兩個制動組件一個先制動，一個后制動，在此過程中，對制動器溜車情況進行嚴格檢測，一旦發現兩次制動的中間過程有溜車，立即采取電氣制動迫使電梯停止運行。而要采取異步制動，須滿足如下三個條件：一是電磁線圈分為兩組且能分別控制，二是單個制動組件的制動力要足夠大，能在電梯停車時制停裝有額定載荷的轎廂；三是更換制動襯要方便。大量事故案例表明，電梯制動器制動力值不當是造成電梯溜車、沖頂、蹲底、停層失控、剪切等事故的主因之一，因此，異步制動要求單個制動組件的制動力要足夠大，以減緩制動襯的磨損，從而將異步制動的制動襯磨損控制在一個可接受的范圍內。采用異步制動時，兩個制動組件制動襯的磨損往往呈不均勻狀態，一般先制動的制動組件的制動襯磨損大于同步制動時的磨損度，后制動的制動組件的制動襯磨損則小于同步制動時的磨損度，然而正是這種不均勻的磨損，能有效提高制動器的安全性。單組制動組件不能制動而兩組制動組件能制動是制動器磨損失效的前期狀態，而采用異步制動，則能準確地檢測到該狀態，進而將故障消除在最初狀態。若兩個制動組件同時制動同時磨損，雖然也能對滑車進行監測，但監測到該種情況時可能兩個制動組件均已失效，無法采取后續補救措施，而且當因制動器磨損造成電梯制動力不足時，其故障常帶有突發性及隱蔽性，因為電梯最常見的情況是半載荷狀態，此時電梯所需制動力較小不顯示故障，仍保持正常運行同時制動器的磨損會進一步加重，而一旦發生接近或達到滿載的情況，電梯就可能在停車時因制動力不足而產生突發性溜車。因此，做好制動器溜車的早期檢測異常重要。

其次，可采用雙制動結構，也就是在現有制動結構的基礎上增加一制動組件。如在電動機的尾部增加一錐形制動器。如此，則擁有了兩套獨立的制動裝置，其中一套既可與另一套制動裝置合起來構成異步制動，又可作為后備制動器在緊急情況下使用。

最后，可利用電梯現有的某種制停裝置來兼作附加制動器，對制動器實行二次保護。為減少磨損，在平時該制動裝置可不參與制動，直至主制動器失效或開始滑車時再參與緊急制動。對主制動器具而言，因附加制動器擁有完整的獨立性，因此安全效果顯著。同時由于其是由另一制動裝置來兼帶完成其功能，不另增制動器，因而經濟效益也較為顯著。但要能充當制動器的二次保護，它必須是一個電動制停裝置，這樣才能在電氣系統監測到制動器失效或滑車時能及時動作。當前，電梯中能充當此種附加制動器的，只有電動夾繩器。具體而言，夾繩器又分為電動夾繩器及機械夾繩器，其功能是執行電梯上行超速保護，若夾繩器是電動的，則可以對電路進行適當改造，在確保不影響夾繩器執行上行超速保護功能的前提下，兼帶執行制動器的二次保護。

總之，電梯的大部分運行控制和安全保護，最終要靠制動系統的動作而使電梯制停，制動器在電梯上的作用，就如同汽車上的剎車系統一般，重要程度不容置疑。沒有制動器，電梯就不能正常運行，沒有良好性能的制動器，也不可能有具有良好性能的完好電梯，甚至是不安全的電梯，因此，加強制動裝置安全可靠性的研究，是一個長期的重要技術課題。而要確保制動器的安全性得到充分保證，關鍵是嚴格貫徹落實制動器的獨立性問題，本文以上所述僅為長期實踐后的一些個人觀點，不足之處，還望各位同仁指導矯正，以期逐步更新不符合標準規范的配置，確保電梯在運行中不留任何安全隱患。

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