电梯制动器故障引发的两起事件原因分析及预防措施

陈福平

(华升富士达电梯有限公司福建分公司，福建 福州 350001)

电梯制动器故障引发的两起事件原因分析及预防措施

陈福平

(华升富士达电梯有限公司福建分公司，福建 福州 350001)

从电梯制动器结构和工作原理出发，以两起电梯制动器故障为例分析事件原因及排除措施，阐述了安装调试前拆卸、检查、清理、润滑电梯制动器相关转动部件的重要性，以确保电梯正常运行，避免事故发生。

电梯制动器；故障；润滑；预防

0 引言

GB7588—2003《电梯制造与安装安全规范》第12.4.1.1条是这样描述制动系统的：“电梯必须设有制动系统，在出现下述情况时能自动动作：动力电源失电；控制系统电源失电。”这就强调了制动系统在电梯上是必须设置的重要部件。制动器的作用可以归纳为：(1) 能够使运行中的电梯在切断电源时自动制停轿厢；(2) 电梯停止运行时，制动器能保证在125%的额定载荷下使轿厢保持静止，位置不变。可见，制动系统是电梯驱动主机乃至整个电梯系统的最关键的安全保护部件之一，它是一种常闭式机—电一体制动机构。制动系统失效对电梯运行安全的威胁极大，是最有可能导致剪切和挤压伤害的直接因素。可靠是保证电梯安全运行的重要前提之一，因此，电梯在使用中，当制动器发生机械故障而不能可靠制停轿厢时，将会导致重大安全事故，后果不堪设想。

1 无齿轮永磁同步曳引机制动器的工作原理

图1为无齿轮永磁同步曳引机结构图。这种无齿轮永磁同步曳引机是目前我国电梯行业使用较为广泛的一种。

图1 无齿轮永磁同步曳引机基本结构

电梯的制动器主要分为抱闸制动器和盘式制动器2种。这里着重介绍抱闸制动器的工作原理：当电梯处于停滞状态时，制动器的线圈没有电流通过，制动磁铁不具有吸引力，在制动弹簧的作用下，制动瓦块压紧制动轮，使电梯保持静止状态；电梯开始运行时，制动器通电，产生电磁力推开制动瓦块，电梯进入运行状态。当电梯运行到某个指定楼层时，制动器失电，相应的电磁力消失，通过制动弹簧牵制制动瓦块压紧制动毂，使电梯落在相应的楼层。

2 案例分析

笔者在实际工作中，遇到两起由于制动器机械转动部位锈蚀和制动毂有塑料薄膜粘着而使得制动器开启不可靠和制动力不足，从而造成电梯故障和险兆的安全事故。

2.1 案例1

某住宅小区客梯，电梯控制系统为e -com(默纳克一体机控制系统)，曳引机为无齿轮永磁同步曳引机。该电梯验收合格交付使用后，频繁出现死机故障，断电复位后，电梯又可以正常运行。

当电梯发生死机故障时，主板显示故障代码“Err10”——驱动器过载(表示抱闸回路异常、负载过大)。根据故障代码分析，很有可能是制动器部分出现问题引起电动机堵转，即电梯在运行时制动器偶尔没有完全打开。造成制动器在电梯运行中没有开启的原因有制动器控制回路故障或者制动器机械故障。

图2为电梯制动器控制回路部分电气原理图，A110和B110端提供交流110 V电压，通过K2、KB1和KB2等3个接触器触点开断加在制动器线圈LZ两端的电压。由此分析：当电梯启动运行时，如果3个触点中有1个接触不良，制动器将无法吸合，就会造成电动机堵转——变频器过流(负载过大)的故障。现场模拟制动器控制回路接触不可靠，将其中一个触点断开，启动电梯，主板马上报警，显示相同的故障代码。可以肯定是电梯在运行时制动器没有打开，造成电梯堵转故障。措施：并接K2、KB1、KB2等常开触点，使制动器回路通电可靠。试运行时故障依然存在，这就排除了制动器控制回路造成故障的可能。

图2 制动器控制回路

制动器控制回路已可靠接通，排除了控制回路接触不可靠的可能。那么，故障很有可能是制动器机械部分打开不完全引起的。只有拆卸制动臂检查，才能找到问题所在。拆除制动臂后发现，扳动制动臂阻力很大，用铁锤敲打才能卸下制动臂，这时可以看到制动臂转轴表面锈蚀。

现场按照清洗抱闸程序对转动部件进行除锈、去尘、润滑，应当注意的是：要确保制动器轮毂和闸瓦不能粘上油脂和润滑剂，以免造成制动毂打滑。经过除锈、润滑处理，制动臂摆动灵活、顺畅。将制动臂装好，调整制动器制动弹簧。检修运行、用砝码做125%载荷制动试验，验证制动力符合要求。正常运行观察两周，问题得到彻底解决。

结论：造成电梯死机故障的直接原因是

制动器制动转轴锈蚀，使得电梯运行时制动器开启阻力过大，偶尔制动器没有完全开启，造成闸瓦磨蹭制动毂，导致变频器过流保护动作而死机。

2.2 案例2

某学校电梯在安装调试过程中发生轿厢蹲底的险兆事故。电梯刚调试完慢车，两名安装人员按惯例进行下一阶段的安装工作，即上轿顶开检修向下运行。当电梯运行到中间楼层时，停梯准备工作。这时安装工发现电梯失控慢慢往下滑行(因刚安装的电梯对重块只加了2/3的额定重量，加上电焊机等工具放在轿厢里，轿厢侧重量比对重侧重)，安装工凭经验马上意识到电梯在向下溜梯。好在永磁同步主机控制系统停梯时采用“封星”控制，这时主机电动机进入发电制动状态，溜车速度缓慢匀速，两名安装人员才有充足的时间打开厅门，逃出轿顶。随后轿厢继续往下滑行，直至蹲底。值得庆幸的是，人员、设备没有受到损害。

该项目电梯型号：GLVF-H；曳引机型号：WTYF250无齿轮永磁同步曳引机。出现这个险兆事故后，相关人员马上拆卸制动器进行全面检查，发现制动瓦表面有一层塑料薄膜粘着物，是出厂时包装留下的。就是说，在制动瓦块和制动毂之间夹着一层塑料薄膜，大大降低了制动力。

险兆事故原因找到了，便按照清理制动器程序对相关转动部件进行检查、润滑，装上抱闸，并调好机械间隙，重新按照国标要求做好制动试验，故障排除。

结论：制动器的制动瓦块和制动毂之间夹着塑料薄膜，使得制动闸瓦和制动毂之间摩擦力减小，当电梯停止运行时，制动器制动力太小，无法制停轿厢，造成轿厢蹲底的险兆事故。

3 预防措施

通过上述案例分析，我们认为：虽然电梯出厂前制动器都经过检验合格，但运输、保存及环境等因素仍然可能使制动器在使用时失效。为了保证电梯安全有效地运行，在安装调试前必须对制动器进行全面拆卸(除部分厂家不允许现场拆卸制动器外)、检查、清洗、润滑(但要防止润滑油滴落在制动瓦和制动毂表面)、调整、测试、试验，确保制动力。

扩展到电梯日常维护保养方面，也要按维护周期对制动器进行全面检查、清洗、润滑，避免卡阻并保证制动力，以达到消除事故隐患的目的。

[1]GB7588—2003 电梯制造与安装安全规范[S]

2014-06-23

陈福平(1973—)，男，福建长乐人，工程师，从事电梯安装、调试及维修技术工作。