一起老舊電梯制動(dòng)器故障檢驗(yàn)案例與應(yīng)對(duì)策略

王 磊

(上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院，上海 200333)

0 引言

目前，我國(guó)電梯處于高速發(fā)展期，電梯安全性能越來(lái)越受到重視。制動(dòng)器是電梯的核心部件，電梯平層停站時(shí)制動(dòng)器抱閘閉合使轎廂處于停止?fàn)顟B(tài)，因此制動(dòng)器安全性和可靠性尤為重要，一旦制動(dòng)器故障失效將造成電梯溜車、沖頂、墜落等安全事故，直接威脅乘客的生命安全[1-3]，最新的電梯檢驗(yàn)規(guī)范TSG T7001-2009《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則》(以下簡(jiǎn)稱《新檢規(guī)》)第二號(hào)修改單中增加了制動(dòng)器故障監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)項(xiàng)目，一旦制動(dòng)器發(fā)生故障，電梯將無(wú)法啟動(dòng)運(yùn)行[4-5]。早期電梯并未設(shè)置制動(dòng)器故障保護(hù)功能，本文從一例老舊電梯的檢驗(yàn)案例分析，提出老舊電梯加裝制動(dòng)器故障保護(hù)功能的重要性和必要性。

1 電梯檢驗(yàn)案例分析

對(duì)某曳引驅(qū)動(dòng)乘客電梯進(jìn)行定期檢驗(yàn)。該電梯額定載重量800 kg，額定速度1.60 m/s，制造標(biāo)準(zhǔn)為GB7588-2003，制造日期為2007年4月。

圖1和圖2為現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)時(shí)拍攝的照片。由圖1可見(jiàn)制動(dòng)輪已經(jīng)被嚴(yán)重刮花，制動(dòng)輪下方發(fā)現(xiàn)大量閘瓦碎屑；由圖2可見(jiàn)閘瓦已基本被磨損完，閘瓦厚度嚴(yán)重不足，機(jī)房?jī)?nèi)有股刺鼻的味道，電梯運(yùn)行時(shí)制動(dòng)器持續(xù)發(fā)出“呲呲”聲。檢驗(yàn)人員判定該電梯已帶病運(yùn)行一段時(shí)間，且制動(dòng)器處于制動(dòng)能力失效的臨界狀態(tài)，電梯維修保養(yǎng)人員并未及時(shí)發(fā)現(xiàn)該隱患，一旦制動(dòng)力小于制動(dòng)器制動(dòng)能力失效的臨界值將導(dǎo)致電梯沖頂、蹲底等安全事故發(fā)生。由此，該電梯不符合《新檢規(guī)》2.7.4中的相關(guān)要求：制動(dòng)器動(dòng)作靈活，制動(dòng)器制動(dòng)閘瓦(制動(dòng)鉗)緊密、均勻地貼合在制動(dòng)輪(制動(dòng)盤(pán))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(pán))不發(fā)生摩擦，制動(dòng)閘瓦(制動(dòng)鉗)以及制動(dòng)輪(制動(dòng)盤(pán))工作面上沒(méi)有油污。

圖1 檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)制動(dòng)輪磨損

圖2 檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)閘瓦磨損

圖3和圖4為檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)拍攝位于同一個(gè)機(jī)房?jī)?nèi)同一型號(hào)兩臺(tái)電梯制動(dòng)器照片，其中圖4為隱患電梯。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，隱患電梯的螺桿頭部已全部陷入制動(dòng)臂孔內(nèi)，而另一臺(tái)正常運(yùn)行電梯的螺桿明顯凸出制動(dòng)臂。筆者推斷，電梯運(yùn)行時(shí)，隱患電梯制動(dòng)臂未完全張開(kāi)，閘瓦與制動(dòng)輪之間產(chǎn)生摩擦，電梯帶閘運(yùn)行，導(dǎo)致閘瓦發(fā)熱磨損，制動(dòng)輪在兩者摩擦過(guò)程中被刮花。

圖3 同型號(hào)電梯制動(dòng)器

圖4 隱患電梯制動(dòng)器

該制動(dòng)器采用杠桿原理，其單側(cè)制動(dòng)工作原理見(jiàn)圖5，電梯運(yùn)行時(shí)，電磁線圈通電，銜鐵吸合，產(chǎn)生電磁力使制動(dòng)臂張開(kāi)，抱閘打開(kāi)，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。停梯時(shí)，線圈失電，銜鐵和鐵芯分開(kāi)，電磁力消失，此時(shí)制動(dòng)臂只受朝向閘輪的彈簧力作用，制動(dòng)臂帶動(dòng)閘瓦抱緊閘輪，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。若電梯長(zhǎng)期使用過(guò)程中電磁力下降則會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)臂張開(kāi)不充分，閘瓦與制動(dòng)輪之間產(chǎn)生摩擦，閘瓦發(fā)熱軟化磨損，電梯帶閘運(yùn)行，最終導(dǎo)致事故的發(fā)生。

圖5 制動(dòng)器單側(cè)制動(dòng)工作原理

2 制動(dòng)器故障監(jiān)測(cè)原理分析

由于該隱患電梯并未配置制動(dòng)器故障監(jiān)測(cè)裝置，即未對(duì)制動(dòng)器打開(kāi)和釋放狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，導(dǎo)致制動(dòng)器閘瓦嚴(yán)重磨損時(shí)仍可正常運(yùn)行。若給該電梯兩側(cè)制動(dòng)臂各加裝一副微動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)監(jiān)測(cè)制動(dòng)器的打開(kāi)和閉合，可以降低事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。參考《新檢規(guī)》12.8中的相關(guān)規(guī)定，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)。考慮制動(dòng)器故障保護(hù)功能對(duì)電梯的重要性，筆者就制動(dòng)器兩側(cè)制動(dòng)臂加裝抱閘監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)進(jìn)行研究分析。

制動(dòng)器兩側(cè)制動(dòng)臂的抱閘監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)采用串聯(lián)型。若采用常閉觸點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)如圖6(a)所示，當(dāng)制動(dòng)器抱閘釋放，抱閘監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)閉合，監(jiān)測(cè)回路導(dǎo)通，其缺陷在于，當(dāng)監(jiān)測(cè)回路斷開(kāi)時(shí)，存在一個(gè)抱閘監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)打開(kāi)而另一個(gè)抱閘監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)閉合的情況，此時(shí)另一側(cè)抱閘未打開(kāi)而電梯帶閘運(yùn)行將導(dǎo)致閘瓦和制動(dòng)輪磨損導(dǎo)致制動(dòng)力下降。若采用常開(kāi)觸點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)如圖6(b)所示，當(dāng)制動(dòng)器抱閘釋放，抱閘監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，監(jiān)測(cè)回路斷開(kāi)，其缺陷在于，當(dāng)監(jiān)測(cè)回路斷開(kāi)時(shí)，同樣存在一個(gè)抱閘監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)打開(kāi)而另一個(gè)抱閘監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)閉合情況，此時(shí)另一側(cè)抱閘監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)閉合導(dǎo)致抱閘未釋放，制動(dòng)器靠單邊抱閘制動(dòng)，存在制動(dòng)力不足的安全隱患。

圖6 監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)串聯(lián)型

制動(dòng)器兩側(cè)制動(dòng)臂的抱閘監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)采用并聯(lián)型接法如圖7所示，無(wú)論是常開(kāi)觸點(diǎn)還是常閉觸點(diǎn)，由于電路的并聯(lián)特性，制動(dòng)器故障監(jiān)測(cè)只對(duì)其中的一側(cè)抱閘進(jìn)行了監(jiān)控，另一側(cè)的抱閘狀態(tài)沒(méi)法監(jiān)控，因此該抱閘監(jiān)控同樣存在安全隱患。

圖7 監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)并聯(lián)型

當(dāng)采用2組獨(dú)立監(jiān)控信號(hào)如圖8所示分別對(duì)每一組制動(dòng)器抱閘狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控并把結(jié)果各自傳輸給控制器進(jìn)行處理可實(shí)現(xiàn)2組抱閘的單獨(dú)監(jiān)控。抱閘監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)無(wú)論是常閉觸點(diǎn)還是常開(kāi)觸點(diǎn)都能實(shí)現(xiàn)對(duì)抱閘提起與釋放狀態(tài)的監(jiān)控，可滿足《新檢規(guī)》有關(guān)制動(dòng)器故障保護(hù)功能的要求。

圖8 監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)獨(dú)立性

3 建議

由于部分早期電梯依據(jù)老檢規(guī)進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)制動(dòng)器故障保護(hù)并無(wú)要求，這部分電梯使用年限在15年以上，制動(dòng)器故障和失效等風(fēng)險(xiǎn)增大，機(jī)械部件原因如容易出現(xiàn)卡阻導(dǎo)致無(wú)法開(kāi)閘，制動(dòng)器主彈簧壓力不足，閘瓦受力不均勻等導(dǎo)致閘瓦松弛和軟化從而使制動(dòng)效果不足或失效；電氣部件原因如制動(dòng)器電氣控制線圈接觸不良，導(dǎo)致抱閘無(wú)法打開(kāi)或抱閘未完全張開(kāi)；人為因素如維修保養(yǎng)工作不到位、制動(dòng)器部件未及時(shí)更換等。若對(duì)這部分老舊電梯制動(dòng)器進(jìn)行故障監(jiān)測(cè)保護(hù)，可大大減少事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。目前大量老舊電梯仍在投入使用中，對(duì)老舊電梯進(jìn)行安全評(píng)估并提出加裝制動(dòng)器故障監(jiān)測(cè)功能顯得尤為重要。

4 結(jié)語(yǔ)

電梯制動(dòng)器是確保電梯安全運(yùn)行的重要部件，老舊電梯機(jī)械電氣部件使用年限長(zhǎng)導(dǎo)致發(fā)生故障及失效的概率增加，此時(shí)對(duì)維修保養(yǎng)人員的素養(yǎng)及專業(yè)技能要求較高，若制動(dòng)器維保不當(dāng)則可能存在安全隱患。通過(guò)對(duì)老舊電梯制動(dòng)器加裝故障保護(hù)功能可有效減少制動(dòng)器故障和失效引發(fā)事故的風(fēng)險(xiǎn)，凸顯其重要性。