一起電梯沖頂事故對(duì)制動(dòng)器檢驗(yàn)的探討

陶建軍 萬(wàn)曉亮

摘 要：制動(dòng)器是電梯非常重要的一個(gè)安全部件，若制動(dòng)器結(jié)構(gòu)存在設(shè)計(jì)缺陷就可能會(huì)導(dǎo)致電梯發(fā)生失控，本文描述的就是制動(dòng)器結(jié)構(gòu)存在設(shè)計(jì)缺陷時(shí)，導(dǎo)致了轎廂沖頂事故的發(fā)生。作者在分析了事故原因后，提出了增加對(duì)該類型制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的日常檢查和定期檢驗(yàn)項(xiàng)目，供電梯維修人員和檢驗(yàn)人員參考。

關(guān)鍵詞：制動(dòng)器;制動(dòng)閘瓦;拖閘;抱閘監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)

2019年年初，瀏陽(yáng)市某鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院發(fā)生了一起轎廂沖頂事故，導(dǎo)致一名老人發(fā)生腿骨骨折，事故發(fā)生后當(dāng)?shù)靥胤N設(shè)備監(jiān)察部門(mén)委托我院對(duì)該電梯進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)和事故調(diào)查。

一、現(xiàn)場(chǎng)勘查

該病床電梯額定速度為1.0m/s，額定載重量為1000kg，出廠日期為2007年02月28日。事故調(diào)查小組到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后調(diào)閱資料發(fā)現(xiàn)電梯巡檢記錄記載事故發(fā)生前一天電梯突然發(fā)出臭鼻氣味并突然停梯。在機(jī)房發(fā)現(xiàn)制動(dòng)器制動(dòng)閘瓦脫落于集油槽內(nèi)，制動(dòng)閘瓦工作面有部分碳化現(xiàn)象，測(cè)量制動(dòng)閘瓦厚度分別為9.6mm、7.5mm，該制動(dòng)器未配置抱閘動(dòng)作監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)。限速器上行方向電氣開(kāi)關(guān)已動(dòng)作，上行方向棘爪未動(dòng)作，棘爪轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)卡阻。合閘通電后調(diào)閱變頻器故障記錄，顯示事故發(fā)生時(shí)記錄：變頻器故障、斷抱閘、變頻器故障、急停故障。

二、事故原因分析

筆者根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)情況初步推斷可能是由于制動(dòng)器未完全打開(kāi)，電梯 “拖閘”運(yùn)行，由于該曳引機(jī)未配備抱閘動(dòng)作監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)，電梯無(wú)法監(jiān)測(cè)到該故障，造成制動(dòng)輪與閘瓦一直摩擦使溫度急劇升高，電動(dòng)機(jī)溫度升高后通過(guò)熱敏電阻使變頻器保護(hù)，但閘瓦與制動(dòng)臂間是通過(guò)膠水粘接，高溫下造成脫膠使得制動(dòng)器失去制動(dòng)作用。在轎廂輕載情況下，當(dāng)對(duì)重重力力矩大于抱閘制動(dòng)力矩與轎廂側(cè)重力力矩之和時(shí)，在對(duì)重重力勢(shì)能作用下，對(duì)重通過(guò)鋼絲繩會(huì)拉著轎廂反向“溜車(chē)”。即使電梯檢測(cè)到溜車(chē)輸出“急停”指令，但由于電梯完全喪失了制動(dòng)力，急停指令不能被有效執(zhí)行，電梯溜車(chē)速度加快，在上行速度達(dá)到限速器啟動(dòng)速度時(shí)，限速器上行方向電氣開(kāi)關(guān)動(dòng)作，但限速器上行方向棘爪卻未能與棘輪齒嚙合，因此夾繩器也沒(méi)有被限速器啟動(dòng)而減速失控的電梯，造成轎廂沖頂事故。

從以上的現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)和分析得出，電梯制動(dòng)器未完全打開(kāi)“拖閘”運(yùn)行，高溫造成膠粘的制動(dòng)閘瓦脫落，使得制動(dòng)器失去制動(dòng)效能，同時(shí)限速器上行棘爪動(dòng)作不可靠造成夾繩器未動(dòng)作是這次電梯轎廂沖頂事故發(fā)生的直接原因。

三、預(yù)防和改進(jìn)措施

電梯制動(dòng)器是保障電梯安全運(yùn)行的重要保護(hù)裝置，其設(shè)計(jì)、安裝、維保和檢驗(yàn)一直被業(yè)內(nèi)所重視。但因設(shè)計(jì)缺陷和使用不當(dāng)造成制動(dòng)器失效的電梯事故還是時(shí)有發(fā)生。制動(dòng)器失效形式按動(dòng)作狀態(tài)第一類是：制動(dòng)器在需要?jiǎng)幼鲿r(shí)未能有效動(dòng)作或因制動(dòng)力不足導(dǎo)致電梯出現(xiàn)“溜梯”現(xiàn)象。以下情況會(huì)導(dǎo)致上述現(xiàn)象發(fā)生：（1）控制制動(dòng)器的接觸器粘連（特別是在用梯中只有一個(gè)接觸器控制制動(dòng)器線圈的）;（2）制動(dòng)臂或抱閘鐵芯出現(xiàn)機(jī)械卡阻;（3）制動(dòng)彈簧卡阻或因調(diào)整不當(dāng)導(dǎo)致制動(dòng)力不足;（4）制動(dòng)器閘瓦磨損后未及時(shí)調(diào)整閘瓦和制動(dòng)輪的間隙;（5）制動(dòng)閘瓦上有油污;（6）制動(dòng)閘瓦脫落等。第二類是：制動(dòng)器在電梯運(yùn)行時(shí)沒(méi)有打開(kāi)或完全打開(kāi)，如果曳引機(jī)的起動(dòng)力矩足夠大，曳引機(jī)仍會(huì)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)制動(dòng)器閘瓦與制動(dòng)輪相摩擦，將會(huì)損壞電梯部件甚至發(fā)生人身傷害事故。出現(xiàn)這種故障的原因有：（1）控制制動(dòng)器的接觸器觸點(diǎn)接觸不良或線路出現(xiàn)斷路;（2）制動(dòng)臂或抱閘鐵芯出現(xiàn)機(jī)械卡阻;（3）制動(dòng)彈簧卡阻和因調(diào)整不當(dāng)導(dǎo)致制動(dòng)力太大;（4）供給制動(dòng)器的開(kāi)閘電壓和維持電壓太低;（5）制動(dòng)器電磁線圈意外失電等。《GB 7588-2003》關(guān)于制動(dòng)器的規(guī)定中：12.4.2.1“當(dāng)轎廂載有125%額定載荷并以額定速度向下運(yùn)行時(shí)，操作制動(dòng)器應(yīng)能使曳引機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在上述情況下，轎廂的減速度不應(yīng)超過(guò)安全鉗動(dòng)作或轎廂撞擊緩沖器所產(chǎn)生的減速度。所有參與向制動(dòng)輪或盤(pán)施加制動(dòng)力的制動(dòng)器機(jī)械部件應(yīng)分兩組裝設(shè)。如果一組部件不起作用，應(yīng)仍有足夠的制動(dòng)力使載有額定載荷以額定速度下行的轎廂減速下行。”12.4.2.3.1“切斷制動(dòng)器電流，至少應(yīng)用兩個(gè)獨(dú)立的電氣裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，不論這些裝置與用來(lái)切斷電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)電流的電氣裝置是否為一體。當(dāng)電梯停止時(shí)，如果其中一個(gè)接觸器的主觸點(diǎn)未打開(kāi)，最遲到下一次運(yùn)行方向改變時(shí)，應(yīng)防止電梯再運(yùn)行。”12.4.2.3.2“當(dāng)電梯的電動(dòng)機(jī)有可能起發(fā)電機(jī)作用時(shí)，應(yīng)防止該電動(dòng)機(jī)向操縱制動(dòng)器的電氣裝置饋電。”如果所設(shè)計(jì)和制造的電梯能滿足以上國(guó)標(biāo)關(guān)于制動(dòng)器的要求，并且維護(hù)保養(yǎng)得當(dāng)?shù)脑挘l(fā)生制動(dòng)器失效引起的電梯事故概率還是很低的，但如果制動(dòng)閘瓦與制動(dòng)臂間是靠膠水粘接，日常使用中，在高溫、高濕、酸堿腐蝕、高頻使用、交變應(yīng)力等環(huán)境和使用因素影響下，就有可能使膠接面發(fā)生老化、剪切、疲勞、破損，造成制動(dòng)閘瓦與制動(dòng)臂間粘接強(qiáng)度降低甚至造成剝離，進(jìn)而發(fā)生制動(dòng)器失效的嚴(yán)重電梯事故。電梯日常維護(hù)保養(yǎng)和定期檢驗(yàn)很難對(duì)其粘接強(qiáng)度進(jìn)行檢查，因此筆者建議對(duì)該類型制動(dòng)器在日常維護(hù)保養(yǎng)中增加外觀和動(dòng)作檢查，在定期檢驗(yàn)中增加125%電梯額載制動(dòng)試驗(yàn)和100%額載單制動(dòng)臂減速試驗(yàn)以驗(yàn)證其制動(dòng)效能和粘接強(qiáng)度，推薦使用單位更換為連接強(qiáng)度更高和可靠的鉚接和螺絲連接等機(jī)械連接方式的制動(dòng)器。而對(duì)于第二類制動(dòng)器失效形式，標(biāo)準(zhǔn)除了12.4.2.3規(guī)定“正常運(yùn)行時(shí)，制動(dòng)器應(yīng)在持續(xù)通電下保持松開(kāi)狀態(tài)”外，并沒(méi)有其它相應(yīng)規(guī)定和預(yù)防措施，雖然2017年10月1日?qǐng)?zhí)行的《TSG T7001-2009》增加了2.8（8） “應(yīng)當(dāng)具有制動(dòng)器故障保護(hù)功能，當(dāng)監(jiān)測(cè)到制動(dòng)器的提起（或者釋放）失效時(shí)，能夠防止電梯的正常啟動(dòng)”檢驗(yàn)要求。以下是某型號(hào)電梯的制動(dòng)器監(jiān)測(cè)裝置的原理圖（圖4）及實(shí)物圖（圖5）。

如上圖所示，兩個(gè)監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)安裝在主機(jī)抱閘臂旁邊，通過(guò)制動(dòng)臂上的兩個(gè)螺桿隨著制動(dòng)器的打開(kāi)和閉和使開(kāi)關(guān)斷開(kāi)和導(dǎo)通。兩個(gè)開(kāi)關(guān)的通斷信號(hào)再通過(guò)電纜傳回到電梯主控制器，并與電梯的運(yùn)行信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，判斷制動(dòng)器打開(kāi)和閉和有無(wú)異常，如果出現(xiàn)異常及時(shí)切斷電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器的電源停止電梯的運(yùn)行。筆者認(rèn)為增加這一個(gè)保護(hù)功能其成本和技術(shù)難度都不高，但它對(duì)制動(dòng)器的安全有效提供了很好的保障。

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