電梯制動器的結構型式與檢驗方法探討

王凱+孫哈達

（內蒙古通遼市特種設備檢驗所 內蒙古通遼 028000）

摘 要：電梯的制動力是電梯安全運行的前提保障。由于電梯的制動力不足所導致的安全事故時有發生，所以文章對電梯制動試驗檢測進行了探討。在對制動試驗作定性和安全分析的基礎上，對電梯制動力進行了研究分析，為電梯的安全監測奠定基礎。

關鍵詞：電梯；制動檢測；安全分析

電梯是指動力驅動，利用沿剛性導軌運行的箱體或者沿固定線路運行的梯級（踏步），進行升降或者平行運送人、貨物的機電設備。作為八大類特種設備之一，電梯具有特種設備所共有的危險性，同時，電梯還具有使用場所人員密集，出現事故影響惡劣的特點，因此需要我們對其進行嚴格的安全管理。現階段我國對電梯等特種設備實行法定強制檢驗的措施，設備安裝后或者使用到期前，由具有特種設備檢驗資質的單位進行檢驗，檢驗合格方可使用。根據國家質量監督檢疫總局統計，截至2015年底，我國電梯總量超過400萬臺，目前我國電梯保有量、年產量、年增長量均為世界第一。統計數據顯示，2015年全國共發生電梯事故58起，死亡46人，與2013、2014年相比均有所下降，保持了總體平穩的安全態勢。近十年來，我國電梯總數增長6倍，萬臺電梯事故死亡率從0.49下降到0.12，整體安全水平接近發達國家平均水平。人員墜落是電梯事故最主要的形態。而在電梯的結構型式中，制動器是保障電梯平穩制動，防止墜落的核心部件，因此需要重點關注電梯制動器的安全狀況。

一、電梯制動器結構

電梯制動器與安裝在機房的電動機、減速箱等部件一起組成了曳引機，在電梯結構劃分中歸屬于曳引系統。制動器安裝在電動機與減速器之間，即在電動機軸與蝸輪軸相連的制動輪處，對主動轉軸起制動作用，能使工作中的電機停止運行。電梯常采用的是機-電摩擦型常閉式制動器。所謂常閉式制動器，是指設備不運行時制動器制動，設備運轉時制動器松閘，這種型式的制動器可以使電梯安全的懸停在井道中。當電梯制動時，依靠機械力的作用，使制動帶與制動輪摩擦而產生制動力矩；當電梯運行時，依靠電磁力使制動器松閘，因此又稱電磁制動器。

當電梯處于靜止狀態時，曳引電動機、電磁制動器的線圈中均無電流通過，這時因電磁鐵芯間沒有吸引力、制動瓦塊在制動彈簧壓力作用下，將制動輪抱緊，保證電機不旋轉；當曳引電動機通電旋轉的瞬間，制動電磁鐵中的線圈同時通上電流，電磁鐵芯迅速磁化吸合，帶動制動臂使其制動彈簧受作用力，制動瓦塊張開，與制動輪完全脫離，電梯得以運行；當電梯轎廂到達所需停站時，曳引電動機失電、制動電磁鐵中的線圈也同時失電，電磁鐵芯中的磁力迅速消失，鐵芯在制動彈簧的作用下通過制動臂復位，使制動瓦塊再次將制動輪抱住，電梯停止工作。

二、電梯制動器故障分析

制動彈簧的松緊決定了制動力的大小。在滿載的情況下，在由于電梯中間和兩側荷載差距較大，很容易發生了意外事故。如果制動彈簧不到位，閘瓦與制動輪的貼合不緊，不能提供足夠的制動力，就會發生溜梯、沖頂、蹲底的危險。制動輪間隙不均勻，關閉閘瓦制動不靈活，也會影響制動器功能。GB100060《電梯安裝驗收規范》中第4.1.10條規定，制動器動作需靈活，制動時兩側閘瓦應緊密均勻地貼合在制動輪工作面上，松閘時應同步離開，其四角間隙平均值在每邊不超過0.7毫米。在日常生活使用中，經常會發現制動閘瓦與制動輪的間隙不均勻，有的是雙方間隙不均勻，有的是花四拐角不均勻。這樣使制動閘瓦磨損較嚴重，這將導致合閘和制動輪制動采用間隙過大，制動力降低。當剎車彈簧調整線圈電壓過于接近實際電壓時，剎車臂開放時間表不能夠反映出實際的運行效果。在這種情況下，剎車一面可以使小間隙制動帶很快就出現局部缺陷，使剎車帶與制動輪作用面積減小，所提供的制動力不能滿足要求，發生事故。如果無法調節或更換剎車帶，同樣也會發生溜梯現象。

三、電梯的定期檢驗概述

為了提高電梯的可靠性、避免任何的電梯事故發生，保護乘客人身安全，以及使用單位方便對電梯的維修、維護和使用。國務院特種設備安全監督管理部門，組織專用設備檢測機構檢驗電梯的運行安全，并對鑒定結論進行監督抽查。及時對電梯進行定期檢查，能有效的控制電梯運行的安全信息，并方便相關部門和單位對電梯保養、維修、消除電梯安全問題。縣、地方負責特種設備安全監督管理的部門，在本行政區域可以組織監督檢驗。監督檢驗結果應向公眾公布。制動器作為電梯系統的主要安全裝置之一，應進行嚴格的檢驗。

四、制動力試驗的方法及評價

1.制動力矩的確定

GB 7588-2003《電梯制造與安裝安全規范》中第12.4.2.1款對于電梯應具有的制動能力是這樣規定的。當轎廂載有125%額定載重并以額定速度向下運行時，操作制動器應能使曳引機停止運轉。轎廂的減速度應在上述情況下不超過安全鉗動作或轎廂撞擊緩沖器所產生的減速度。第9.8.4款規定在裝有額定載重量的轎廂自由下落的情況下，漸進式安全鉗制動時的平均減速度應為0.2g～1.0gn。第10.4.1.2.1中a）款規定：當裝有額定載重量的轎廂自由落體并以們5%額定速度撞擊轎廂緩沖器時，緩沖器作用期間的平均減速度不應大于1.0gn。這些話可以理解為：轎廂在動態制動時的減速度不得超過1.0gn。不超過1.0gn是個很大的范圍，由此計算出的制動力矩也是個很大的范圍。標準只規定“操作制動器應能使曳引機停止運轉”，但制動減速度具體應多大，制停距離應該是多長，或者說制動力矩應該是多大沒有規定，這就是本文研究的目的。下面就從研究標準的條文入手來研究如何確定曳引機的制動力矩。對以額定速度運行的轎廂進行制動并在規定的距離之內使轎廂停止運動，其力學實質是通過制動輪與閘瓦之間的摩擦阻力將電梯的所有運動零部件的動能消耗掉。電梯運動零部件的動能包括：125%額定載重量和轎廂、隨行電纜、對重、鋼絲繩、補償繩（鏈）等直線運動部件以及抗繩輪、滑輪、曳引輪、曳引機軸和齒輪、電動機轉子、制動輪等旋轉部件的全部動能之和。

2.制動試驗檢測

在進行電梯的制動試驗檢測制停距離的檢測過程中，由兩名檢驗員協調進行，一定要注意安全。按如下步驟實施：（1）在曳引輪最高點上作一標記，然后在與其水平平齊的曳引鋼絲繩上做出一個十分醒目清晰的標記；（2）電梯空載，一名測試人員發出測試指令以額定速度直駛至上1/3行程范圍內且當曳引輪上的標記達到最上方的瞬間，另一個測試人員需要同時斷開電梯主電源開關；（3）以電梯制停后的曳引輪上的最高處作為為基準，在與其水平平齊的曳引鋼絲繩上再作一標記點定為上測量點，以曳引鋼絲繩上的原標記點為下測量點，測量曳引鋼絲繩從上測量點運動到下測點的移動距離；（4）可由測量到的曳引鋼絲繩制動后的移動距離來獲得電梯的制停距離，要著重考慮鋼絲繩的繞繩倍率。其檢驗中與電梯最大制停距離進行比較并對制動力情況進行綜合分析判定。

五、結語

電梯是一種自動化程度很高、極其復雜的機電一體化設備，它的檢驗不是一件簡單容易的事。電梯檢驗員必須掌握足夠多的專業知識，以高度負責的態度把好技術檢驗關，才能最大限度降低事故風險。 大量事實案例驗證，電梯蹲底、溜梯、沖頂、停層失控等事故發生的主要原因就是源于電梯制動器制動力值不當。制動器作為使用最為頻繁的安全部件之一擔負著電梯正常運行的重要責任。它能使電梯有效地制停并保證電梯的電動機在沒有電源供應的情況下停止轉動。它的安全可靠已成為電梯安全運行的重要保障。

參考文獻：

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