电梯制动能力评估方法的探讨

邓剑鹏

（福建省特种设备检验研究院 福州 350001）

电梯制动能力评估方法的探讨

邓剑鹏

（福建省特种设备检验研究院 福州 350001）

主要探讨电梯制动能力评估的方法。从制动器的国标检验要求、实际测试的制动数据以及制动器的出厂设置数据，总结出电梯紧急制动所体现的制动性能。在现场制动力测试中，如何排除曳引力对制动力测试数据的影响，以及在评估中影响制动力的关键因素：闸瓦接触面、机械结构、温升、电气控制、制动器的动作检测五个方面，论述评估中的注意事项。

制动能力 动态制动 静态制动 制动减速度 制动力检验流程 影响制动力因素

近几年在用电梯达到15年周期的老旧电梯数量逐步的增多。老旧电梯电气与机械部件的老化与磨损，对电梯安全、稳定运行存在着不容忽视的隐患。目前电梯维保市场由于价格因素、维保人员人均维保台数的增加以及维保人员的技术素质等问题，导致部分电梯日常的维保工作仅仅应付电梯的故障召修，电梯的保养及其调整无暇顾及。由此更加增加了这些老旧电梯的故障隐患。各地的特种设备监察机构及检验机构为加强对老旧电梯的监管与检验，针对性地实施老旧电梯的安全评估，在这两年的逐步实施过程中，评估的方法也在逐步的提高。下面对老旧电梯安全评估中重点项目：制动能力的评估方法与大家探讨。

1 现行电梯标准与检验规则对制动能力的要求及解读

GB 7588—2003《电梯制造与安装安全规范》和TSG 7001—2009《电梯监督检验和定期检验规则》对制动能力的要求：

1）GB 7588中12.4.2.1：当轿厢载有125%额定载荷并以额定速度、向下运行时，操作制动器应能使曳引机停止运转。在上述情况下，轿厢的减速度不应超过安全钳动作或轿厢撞击缓冲器所产生的减速度。所有参与向制动轮或盘施加制动力的制动器机械部件应分两组

2）TSG 7001中8.10：轿厢空载以正常运行速度上行时，切断电动机与制动器供电，轿厢应当完全停止，并且无明显变形和损坏；

3）TSG 7001中8.11：轿厢装载1.25倍额定载重量，以正常运行速度下行至行程下部，切断电动机与制动器供电，曳引机应当停止运转，轿厢应当完全停止，并且无明显变形和损坏；

以上三条对制动器均有“停止”的要求，其中GB 7588中12.4.2.1“曳引机停止运转”是曳引轮在制动器的作用下停止转动，体现的是对制动器的超载下行的制动能力的要求。

虽然上述检验制动能力的规范，体现出不同的检验内容，但除对试验载荷要求不同外，试验条件均为额定速度运行时紧急制动测试，并且对制动减速度的要求是不大于1g。该制动减速度只是限定了减速度的最大值，说明减速度允许的范围很大，体现到制动减速距离上则是允许轿厢在紧急制动后滑行一段距离。

2 三种配置不同曳引机的电梯紧急制动曲线数据分析

1）速度1.75m/s、载重800kg、同步电机、鼓式抱闸、使用年限6年；

表1 速度1.75m/s、载重800kg的紧急制动数据

2）速度3m/s、载重1000kg、直流电机、鼓式抱闸、使用年限16年；

表2 速度3m/s、载重1000kg的紧急制动数据

3）速度3.5m/s、载重1000kg、同步电机、鼓式抱闸、使用年限6年；

表3 速度3.5m/s、载重1000kg的紧急制动数据

4）空载上行和满载下行制停减速度的差异；

图1 制停减速度差异图

5）曲线分析结论：

（1）空载上行制动减速度平均值：1.466m/s2，满载下行制动减速度平均值：1.189m/s2，满载下行制动减速度=81%空载上行制动减速度；

（2）空载上行制动减速度区间：［1.198,1.884］m/s2，满载下行制动减速度区间：［0.572,1.864］m/s2，紧急制动减速度在［0.5,2.0］的区间内；

（3）所测试的18条紧急制动曲线，未出现钢丝绳与曳引轮打滑。

3 制动器制动能力的评估方法探讨

通过上述的评估案例的数据，可以看出紧急制动减速度只是在一个小范围内，且未出现钢丝绳与曳引轮打滑，说明制动器的制动力在下降了，滑移距离是由制动轮的打滑引起的。因此笔者在电梯制动能力的评估中，更重要的是检验出电梯所具备的制动能力与设计制动能力的差异。其次，由于在电梯制动能力的评估中，根据检规所进行的试验，其结果并非仅仅反映出电梯的制动能力，曳引能力的问题也会体现在试验结果上。如何在试验中排除其他因素的影响，使试验结果能准确的体现出电梯的紧急制动能力？笔者总结了以下评估方法流程图（如图2所示）。

图2 评估方法流程图

4 影响制动器制动能力的因素分析

通过对制动器的评估，笔者认为主要有五个影响制动能力的因素。

4.1 闸瓦与制动器的接触面因素

接触面间距要求，制动时两侧闸瓦应紧密、均匀地贴合在制动轮的工作面上，松闸时应同步离开，其四角处间隙平均值不大于0.7mm。

制动力受接触面间距影响的案例如图3所示。由于闸瓦的磨损，固定闸瓦的螺栓头高于闸瓦厚度，闸瓦与制动轮不能保持面接触，导致电梯制动能力不足。

图4所示接触面不均匀，有可能摩擦面的一侧受油污染，相同摩擦面上的摩擦系数已发生变化，这也会造成制动力下降。

图3 接触面间距因素

图4 接触面摩擦系数

4.2 机械结构因素

所有参与向制动轮或盘施加制动力的制动器机械部件应分两组装设。如果一组部件不起作用，应仍有足够的制动力使载有额定载荷以额定速度下行的轿厢减速下行。但按照GB 7588—1997制造的电梯制动器机械部件仅要求单组装设，因此单组机械部件的机械结构方面存在的风险，对系统的制动能力影响是至关重要的。

图5所示的是制动器铁芯锈蚀。制动器铁芯是制动器的第一运动机构，铁芯与基座的间隙较小，铁芯的锈蚀及异物的进入将影响制动器运动间隙，严重情况将导致制动器卡阻失效。

图6所示的是制动臂的联动轴销变形。制动臂的联动轴销的缺乏润滑锈蚀以及在安装过程的敲打变形，影响制动臂与制动器铁芯的动作同步性。制动器磁芯的合闸间隙。

图7所示的是制动器合闸间隙太小。合闸间隙需要保持大于0.5mm，当合闸间隙太小时，随着闸瓦的磨损，制动臂受磁芯位置的限制将无法抱紧制动轮。

图5 制动器铁芯锈蚀图

图6 制动臂的联动轴销变形图

图7 制动器磁芯的合闸间隙图

4.3 制动器的温升因素

随着制动器线圈温度的升高，制动器的线圈电阻将增加，电磁线圈功率会减小，当电磁功率小于弹簧功率时将导致开闸不到位。另外若电梯机房环境温度过高，制动器线圈无法散热，将导致制动器线圈的温度升高。制动器维持电压过高也将直接影响制动器的温升。

4.4 制动器的电气控制

制动器的电气控制回路，至少应用两个独立的电气装置来实现。图8所示的是BR继电器控制回路，BR继电器的控制点在变频器，只有在安全回路、门回路、主接触器及抱闸接触器粘连检测、变频器具备运行条件后才能使BR继电器吸合。图9所示的是正确的抱闸控制电路，通过BR和BY两个继电器的串联控制抱闸线圈B。在评估现场还必须对电气装置的独立性进行判定，即两个独立的电气装置，相互不受对方控制（图9为控制电路中的BY控制回路）。图10所示的是其控制点在安全回路，如果安全回路及门回路断开，BY继电器将断开。

图8 BR继电器控制回路示意图

图9 抱闸控制电路示意图

图10 BY继电器控制回路示意图

4.5 制动器的动作检测型式

检测方式分为间接检测和直接检测两种方式。通过检测抱闸接触器电气触点通断，代表制动器的机械开闭，因接触器的动作不能等同于制动器的动作，因此在评估中不认为是可靠的检测方式。利用微动开关对抱闸臂的动作进行检测，是对制动器的直接检测，检测结果应稳定可靠。

5 结论

本文对检规及标准中述及的电梯制动能力的试验方法进行探讨。对于符合检规及标准试验要求的制动器，仅仅是符合了系统制动能力的最低要求。为正确地评估电梯所具备的制动能力，除了审查资料外，更重要的是在现场要检查制动器的实际工作状态，进行各种工况下的测试，必要时进行机械部件的拆检，这样才能正确评估出电梯系统所具备的制动能力。

［1］ GB 7588—2003 电梯制造与安装安全规范［S］.

［2］ TSG T7001—2009 电梯监督检验和定期检验规则——曳引与强制驱动电梯［S］.

Discuss on Elevator Braking Capacity Assessment

Deng Jianpeng
（Fujian Special Equipment Inspection and Research Institute Fuzhou 350001）

This paper describes the elevator safety technology assessment of the braking capacity. According to the national standard requirements for braking inspection， actual braking test data and brake factory settings data，the braking performance in elevator emergency braking is summed up. In the fi eld test of braking force， it is discussed how to exclude the impact of the traction force on the braking test data， and the key factors affecting the braking force in the assessment： shoe contact surfaces， mechanical structure， temperature rise， electrical control， motion detection brakes， and the matters need attention in assessment.

Braking capacity Dynamic braking Static braking Braking deceleration Braking force inspection process Factors affecting the braking force

X941

B

1673-257X（2015）05-24-05

10.3969/j.issn.1673-257X.2015.05.006

邓剑鹏（1973～ ），男，本科，工程师，从事特种设备检验工作。

2014-11-28）装设。如果一组部件不起作用,应仍有足够的制动力使载有额定载重量以额定速度下行的轿厢减速下行。