曳引機(jī)制動(dòng)器的檢驗(yàn)分析及探討

摘要：電梯的不斷普及給人們帶來(lái)了極大便利，已經(jīng)成為人們?nèi)粘３鲂械谋匦柙O(shè)備。但電梯在運(yùn)行中也存在多種故障，尤其是制動(dòng)器的失效可能對(duì)乘梯人員的人身安全構(gòu)成巨大的威脅。曳引機(jī)制動(dòng)器是保障電梯安全運(yùn)行的核心部件，但其在長(zhǎng)期連續(xù)使用狀態(tài)下，制動(dòng)器的制動(dòng)效果和響應(yīng)速度等性能都可能下降，引發(fā)電梯轎廂運(yùn)行不穩(wěn)或制動(dòng)失靈，存在安全風(fēng)險(xiǎn)，因此加強(qiáng)制動(dòng)器的檢驗(yàn)非常必要。闡述了曳引機(jī)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式及主要功能，分析了存在的常見(jiàn)問(wèn)題，對(duì)制動(dòng)器的檢驗(yàn)以及檢驗(yàn)中的制動(dòng)器開(kāi)合閘不同步、制動(dòng)器延時(shí)抱閘等兩則案例進(jìn)行分析探討，以供相關(guān)參考。

關(guān)鍵詞：制動(dòng)器;結(jié)構(gòu)功能;問(wèn)題;檢驗(yàn)方法

中圖分類號(hào)：TU857文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1009-9492（2021）12-0310-04

Inspection Analysis and Discussion of Traction Machine Brake

Li Xiuyao

（Quanzhou Branch， Fujian Special Equipment Inspection and Research Institute， Quanzhou， Fujian 362200， China）

Abstract： The continuous popularization of elevator has brought great convenience to people and has become a necessary equipment for people's daily travel. However， there are many kinds of faults in the operation of elevator， especially the failure of brake， which may pose a great threat to the personal safety of elevator passengers. Traction machine brake is the core component to ensure the safe operation of elevator， but under the condition of long-term continuous use， the braking effect and response speed of the brake may decline， resulting in unstable operation or braking failure of elevator car， which has safety risks. Therefore， it is very necessary to strengthen the inspection of brake. The structural form and main functions of the traction machine brake were expounded. The common problems were analyzed. The inspection of the brake， the asynchronous opening and closing of the brake and the delayed holding brake in the inspection were analyzed and discussed， so as to provide relevant reference.

Key words： brake; structure and function; problems; inspection method

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，高層建筑的不斷增加，電梯成為人們?nèi)粘３鲂械谋匦柙O(shè)備。隨著電梯的不斷普及，其安全性、穩(wěn)定性成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。電梯在日常運(yùn)行中為滿足電梯?？扛鱾€(gè)層站的要求，必須安裝制動(dòng)裝置等一系列安全裝置;而電梯制動(dòng)裝置是電梯安全運(yùn)行的第一道防線也是最重要的防線，制動(dòng)器與電機(jī)、聯(lián)軸器等一樣都是整個(gè)電梯曳引機(jī)的重要組成部件，是保障電梯安全運(yùn)行的核心部件，承擔(dān)著上行超速保護(hù)、意外移動(dòng)、制動(dòng)器等功能。但其在長(zhǎng)期連續(xù)使用狀態(tài)下，各電器元件會(huì)逐步老化，機(jī)械部件也會(huì)因磨損嚴(yán)重而性能下降，其中制動(dòng)器的制動(dòng)效果、響應(yīng)速度、制動(dòng)的可靠性等性能都可能下降，引發(fā)電梯轎廂運(yùn)行不穩(wěn)或制動(dòng)失靈。因此制動(dòng)器的可靠性及安全性是電梯安全運(yùn)行的重要保障，對(duì)乘梯人員和相關(guān)從業(yè)的人身安全起著至關(guān)重要的保護(hù)作用[1]。

在電梯運(yùn)行中制動(dòng)失效是導(dǎo)致電梯事故的主要原因，一旦制動(dòng)器失效，可能導(dǎo)致開(kāi)門溜梯、蹲底、高速?zèng)_頂、剪切等對(duì)乘梯人員人身安全構(gòu)成巨大威脅的事故發(fā)生[2]。因此本文主要從曳引機(jī)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式、主要功能，以及制動(dòng)器存在的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行研究，并對(duì)制動(dòng)器的檢驗(yàn)以及檢驗(yàn)中的制動(dòng)器開(kāi)合閘不同步、制動(dòng)器延時(shí)抱閘等兩則案例進(jìn)行分析探討，以期能有效提高制動(dòng)器的檢驗(yàn)，有效保障制動(dòng)器的可靠動(dòng)作。

1 曳引機(jī)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式及功能

曳引機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)通常由制動(dòng)輪、制動(dòng)臂、電磁鐵、制動(dòng)彈簧、制動(dòng)器等部件組成，如圖1所示。電磁制動(dòng)器安裝在電動(dòng)機(jī)軸與蝸桿軸的連接處，制動(dòng)力來(lái)源于制動(dòng)輪與制動(dòng)帶的摩擦阻力，而正常運(yùn)行依靠電磁力使制動(dòng)器松閘，該制動(dòng)器在正常斷電或異常情況下均可實(shí)現(xiàn)停車?，F(xiàn)在使用的曳引機(jī)制動(dòng)器多為常閉式雙瓦塊型直流電磁制動(dòng)器，具有性能穩(wěn)定、噪聲小、制動(dòng)可靠等優(yōu)點(diǎn)。按制動(dòng)形式可以分為鼓式制動(dòng)器、盤式制動(dòng)器、塊式制動(dòng)器幾種常見(jiàn)類型，鼓式制動(dòng)調(diào)試簡(jiǎn)單，需要高壓?jiǎn)?dòng)低壓維持;塊式制動(dòng)器調(diào)試復(fù)雜，啟動(dòng)與維持電壓相同;盤式制動(dòng)器多用于細(xì)長(zhǎng)型永磁同步曳引機(jī)，啟動(dòng)與維持電壓相同[3]。

其工作原理可概括為斷電抱閘制動(dòng)，通電松閘運(yùn)行。當(dāng)電梯需要停站時(shí)，曳引電機(jī)斷電，電磁鐵線圈同時(shí)失電，電磁鐵心的磁力立即消失，閘瓦在制動(dòng)彈簧力的作用下抱緊制動(dòng)輪，實(shí)現(xiàn)電梯停運(yùn)。當(dāng)需要升降時(shí)，曳引電機(jī)與電磁鐵線圈同時(shí)通電，使電磁鐵心迅速被磁化相互吸合，帶動(dòng)制動(dòng)臂克服彈簧力使閘瓦張開(kāi)，由此實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行[4]。

2 曳引機(jī)制動(dòng)器的常見(jiàn)問(wèn)題分析

曳引機(jī)制動(dòng)器的故障問(wèn)題主要分為電氣故障和機(jī)械故障，具體問(wèn)題分析如下。

2. 1 抱閘打開(kāi)及響應(yīng)不完全

當(dāng)曳引電機(jī)通電后，變頻器輸出24 VDC給繼電器，但繼電器無(wú)法帶動(dòng)接觸器控制抱閘線圈動(dòng)作，抱閘未立即響應(yīng)，存在無(wú)法打開(kāi)或打開(kāi)不充分、不及時(shí)等現(xiàn)象。電梯處于靜止或原地晃動(dòng)狀態(tài)。這種情況可能是由于制動(dòng)器接觸點(diǎn)電氣使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，灰塵污物覆蓋導(dǎo)致出現(xiàn)接觸不良，或制動(dòng)器電壓設(shè)置不合理，抱閘響應(yīng)時(shí)間設(shè)置過(guò)短，輸入直流電電極反接等。也可能是由于日常維護(hù)不及時(shí)，使得電磁鐵心受水汽侵蝕表面生銹，導(dǎo)致制動(dòng)器機(jī)械部件運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活[5]。

2. 2 抱閘燒毀

制動(dòng)器通電狀態(tài)下，制動(dòng)閘瓦發(fā)熱發(fā)燙，運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)“冒煙”且產(chǎn)生燒焦味，閘瓦磨損過(guò)度。造成這個(gè)問(wèn)題的原因可能是沒(méi)有設(shè)置維持電壓，啟動(dòng)電壓設(shè)置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

2. 3 制動(dòng)抱閘異響

制動(dòng)器工作時(shí)，可以清晰聽(tīng)見(jiàn)尖銳的摩擦聲，電梯轎廂在停站的一瞬間出現(xiàn)較大慣性或震動(dòng)。造成這個(gè)問(wèn)題的原因，包括接觸器線圈過(guò)載、續(xù)流電路板燒毀、抱閘行程和間隙過(guò)大、電磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)部件磨損、卡滯，引輪之間間隙不均勻等。

3 曳引機(jī)制動(dòng)器的檢驗(yàn)

電梯曳引制動(dòng)器是電梯穩(wěn)定、安全運(yùn)行的基礎(chǔ)保障，事關(guān)公共安全，為最大化降低事故發(fā)生率，按國(guó)家特種設(shè)備管理規(guī)范必須定期對(duì)電梯的主要部件進(jìn)行安全檢驗(yàn)。針對(duì)于曳引機(jī)制動(dòng)器應(yīng)做好以下幾類檢驗(yàn)工作[6]。

3. 1 檢驗(yàn)電氣控制部分

電氣檢驗(yàn)必須是在斷電情況下進(jìn)行，根據(jù)制動(dòng)器電氣設(shè)計(jì)，檢驗(yàn)切斷制動(dòng)器電流的電氣裝置數(shù)量和獨(dú)立性，至少要有兩個(gè)獨(dú)立的電氣控制裝置，以保證切斷制動(dòng)器電源。對(duì)照電氣原理圖進(jìn)行模擬試驗(yàn)，在電梯靜止時(shí)，應(yīng)保證制動(dòng)器不可打開(kāi)，在電梯運(yùn)行時(shí)，通過(guò)設(shè)定的反向運(yùn)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行檢驗(yàn)，以電梯運(yùn)行過(guò)程中，制動(dòng)線圈通電，電梯停止時(shí)，制動(dòng)線圈斷電為準(zhǔn)[7]。

3. 2 檢驗(yàn)制動(dòng)器的制動(dòng)性能

根據(jù)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行運(yùn)行檢驗(yàn)，在轎廂額定載荷為125%，且以額定速度下行時(shí)，如果此時(shí)電梯突然斷電，要求制動(dòng)器要有足夠的制動(dòng)力保證曳引機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)轎廂并實(shí)現(xiàn)?？?，同時(shí)要使轎廂的減速平均值低于1. 0 m/s。當(dāng)空載轎廂以額定速度上行時(shí)，制動(dòng)器要保證轎廂能夠在突然斷電情況下及時(shí)制停。此外，還要仔細(xì)檢查制動(dòng)器的外部和轉(zhuǎn)動(dòng)部分，發(fā)現(xiàn)雜物和油污要進(jìn)行清理;拆檢抱閘瓦塊若磨損嚴(yán)重應(yīng)予以更換，觀察制動(dòng)器運(yùn)轉(zhuǎn)是否順暢，檢查轉(zhuǎn)動(dòng)部件的潤(rùn)滑情況[8]。

3. 3 檢查制動(dòng)器機(jī)械結(jié)構(gòu)

電梯曳引機(jī)制動(dòng)器是機(jī)電式結(jié)構(gòu)，持續(xù)通電時(shí)抱閘保持松開(kāi)狀態(tài)。制動(dòng)器結(jié)構(gòu)檢查，要求制動(dòng)器能在緊急狀態(tài)采取手動(dòng)開(kāi)閘，并且手動(dòng)開(kāi)閘狀態(tài)要有一個(gè)持續(xù)力來(lái)維持。檢測(cè)過(guò)程中，抱閘松開(kāi)狀態(tài)下，制動(dòng)帶和制動(dòng)輪之間的間隙角應(yīng)保持在7 mm 以下，如果間隙過(guò)大則需要通過(guò)調(diào)整限位螺桿和頂桿螺栓來(lái)合理調(diào)節(jié);檢查制動(dòng)彈簧是否符合刻度線標(biāo)準(zhǔn)，不符合是可以調(diào)整彈簧壓緊螺栓;用塞尺檢查行程開(kāi)關(guān)間隙，確保其處于0. 5 mm 之內(nèi)。

4 案例分析

4. 1 案例分析一

（1） 案例概述

電梯運(yùn)行時(shí)，制動(dòng)器開(kāi)閘，合閘不同步，制動(dòng)不可靠。

（2） 原因分析

制動(dòng)器是電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)乃至整個(gè)電梯系統(tǒng)的最關(guān)鍵的安全保護(hù)部件之一，制動(dòng)系統(tǒng)失效對(duì)電梯運(yùn)行安全的威脅非常大，是最有可能發(fā)生剪切和擠壓傷害的直接因素。而且由于制動(dòng)器失靈而造成的危險(xiǎn)依靠其他安全部件進(jìn)行保護(hù)也是非常困難的，因?yàn)榇藭r(shí)電氣保護(hù)不起作用，而上行超速保護(hù)裝置和安全鉗又只能在轎廂速度超過(guò)115%的額定速度情況下才有可能進(jìn)行保護(hù)。因此制動(dòng)系統(tǒng)能否可靠動(dòng)作，關(guān)系到這個(gè)電梯系統(tǒng)和使用人員的安全，檢規(guī)規(guī)定：制動(dòng)器應(yīng)當(dāng)動(dòng)作靈活，制動(dòng)時(shí)制動(dòng)閘瓦（制動(dòng)鉗）緊密、均勻地貼合在制動(dòng)輪（制動(dòng)盤）上，電梯運(yùn)行時(shí)制動(dòng)閘瓦（制動(dòng)鉗）與制動(dòng)輪（制動(dòng)盤）不發(fā)生摩擦;并且制動(dòng)閘瓦（制動(dòng)鉗）以及制動(dòng)輪（制動(dòng)盤）工作面上沒(méi)有油污。

電梯制動(dòng)器失效原因經(jīng)過(guò)總結(jié)主要有3個(gè)方面：制動(dòng)力不足、電氣類方面、機(jī)械類零件故障;該制動(dòng)器是通過(guò)本身的壓縮彈簧將制動(dòng)器摩擦片壓緊到制動(dòng)盤上[9]，這時(shí)通過(guò)二者之間的摩擦力來(lái)使電梯停止運(yùn)行。在電梯啟、停過(guò)程中，抱閘不同步易引起制動(dòng)閘瓦與制動(dòng)輪發(fā)生摩擦，從而引起制動(dòng)效能的下降，久而久之也可能引發(fā)制動(dòng)器零部件失效而引發(fā)制動(dòng)器失效，抱閘同步性的調(diào)整：反復(fù)給制動(dòng)器帶電、失電，兩側(cè)制動(dòng)臂開(kāi)閘閉合時(shí)快慢應(yīng)統(tǒng)一，若不統(tǒng)一，則調(diào)整彈簧左右的壓緊螺栓，慢的一側(cè)向里調(diào)，快的一側(cè)向外調(diào)，同步后將螺栓用鎖緊螺母鎖緊[10] （圖1）。公司出廠前，抱閘壓力彈簧是有紅色標(biāo)記的，當(dāng)調(diào)整壓緊螺栓時(shí)建議只調(diào)整慢的一側(cè)，保證壓力彈簧壓縮在紅色標(biāo)記內(nèi)。如果現(xiàn)場(chǎng)只有將快的一側(cè)向外調(diào)，才能保證抱閘的同步性，那么曳引機(jī)在調(diào)整保證后必須進(jìn)行靜載試驗(yàn)校驗(yàn)制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)力是否符合要求。

4. 2 案例分析二

（1） 案例概述

該電梯在層門電氣裝置斷開(kāi)時(shí)，制動(dòng)器延時(shí)動(dòng)作，導(dǎo)致電梯在無(wú)動(dòng)力情況下運(yùn)行一段距離。

（2） 原因分析

根據(jù) GB7588-20037. 7. 4證實(shí)層門閉合的電氣裝置和14. 1. 2. 4電氣安全裝的動(dòng)作，每個(gè)層門應(yīng)設(shè)置一個(gè)電氣安全保護(hù)裝置來(lái)證實(shí)它的閉合位置，且該裝置動(dòng)作時(shí)，應(yīng)防止電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)啟動(dòng)或立即使其停止轉(zhuǎn)動(dòng)。制動(dòng)器的電源也應(yīng)被切斷。而在電梯檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電梯層門電氣裝置斷開(kāi)時(shí)，制動(dòng)器并沒(méi)有馬上制停電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)，而是在電梯在無(wú)動(dòng)力狀態(tài)下運(yùn)行一段距離后動(dòng)作。這過(guò)程中電梯有發(fā)生剪切的危險(xiǎn)。

制動(dòng)器接觸器因剛更換，并無(wú)粘連或者失效的情況。但為防止電弧造成的危害，如圖2所示，制動(dòng)器接觸器上并聯(lián)一個(gè)電子滅弧裝置。在有觸點(diǎn)電器中，觸頭接通和分?jǐn)嚯娏鞯倪^(guò)程往往伴隨著電弧的產(chǎn)生及熄滅，電弧的存在延長(zhǎng)了開(kāi)關(guān)電器開(kāi)斷故障電路的時(shí)間，加重了電力系統(tǒng)短路故障的危害且電弧溫度極高，可將觸頭表面融化和蒸發(fā)，燒壞絕緣材料。常見(jiàn)的滅弧裝置有電磁滅弧裝置、角滅弧裝置、電容滅弧裝置等。該電梯采用的是電容滅弧裝置，即利用電容器充、放電的原理進(jìn)行滅弧。

檢查電梯主控板電氣原理如圖3所示，門鎖檢查開(kāi)關(guān)與制動(dòng)器接觸器線圈線圈串聯(lián)在一起，滅弧裝置與接觸器線圈并聯(lián)在一起。當(dāng)門鎖檢測(cè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，制動(dòng)器線圈與并聯(lián)的滅弧裝置的電容形成一個(gè)回路，電容放電使門鎖檢測(cè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，制動(dòng)器線圈依舊是得電狀態(tài)。當(dāng)電容放電完成后制動(dòng)器線圈才能失電，制動(dòng)器制停驅(qū)動(dòng)主機(jī)。電容放電的過(guò)程就是電梯失去動(dòng)力運(yùn)行，很容易造成剪切等危險(xiǎn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

曳引機(jī)制動(dòng)器的性能狀態(tài)，直接決定著制動(dòng)器能否可靠與安全動(dòng)作，為避免制動(dòng)器在長(zhǎng)期工作下，出現(xiàn)各種電氣及機(jī)械故障，導(dǎo)致溜梯、蹲底、沖頂、剪切等事故發(fā)生。本文主要從曳引機(jī)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式及主要功能，制動(dòng)器存在的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行研究，并對(duì)制動(dòng)器的檢驗(yàn)以及檢驗(yàn)中的制動(dòng)器開(kāi)合閘不同步、制動(dòng)器延時(shí)抱閘等兩則案例進(jìn)行分析探討。因此，為了保證電梯制動(dòng)器的可靠動(dòng)作，進(jìn)一步提高電梯的安全運(yùn)行，應(yīng)嚴(yán)格對(duì)制動(dòng)器進(jìn)行檢驗(yàn)和維保保養(yǎng)，以消除安全隱患。

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作者簡(jiǎn)介：李秀鰩（1994-），男，大學(xué)本科，研究領(lǐng)域?yàn)樘胤N設(shè)備檢驗(yàn)。

（編輯：王智圣）