曳引机制动器的检验分析及探讨

摘要：电梯的不断普及给人们带来了极大便利，已经成为人们日常出行的必需设备。但电梯在运行中也存在多种故障，尤其是制动器的失效可能对乘梯人员的人身安全构成巨大的威胁。曳引机制动器是保障电梯安全运行的核心部件，但其在长期连续使用状态下，制动器的制动效果和响应速度等性能都可能下降，引发电梯轿厢运行不稳或制动失灵，存在安全风险，因此加强制动器的检验非常必要。阐述了曳引机制动器的结构形式及主要功能，分析了存在的常见问题，对制动器的检验以及检验中的制动器开合闸不同步、制动器延时抱闸等两则案例进行分析探讨，以供相关参考。

关键词：制动器;结构功能;问题;检验方法

中图分类号：TU857文献标志码：A文章编号：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

隨着社会经济的不断发展，高层建筑的不断增加，电梯成为人们日常出行的必需设备。随着电梯的不断普及，其安全性、稳定性成为人们关注的焦点。电梯在日常运行中为满足电梯停靠各个层站的要求，必须安装制动装置等一系列安全装置;而电梯制动装置是电梯安全运行的第一道防线也是最重要的防线，制动器与电机、联轴器等一样都是整个电梯曳引机的重要组成部件，是保障电梯安全运行的核心部件，承担着上行超速保护、意外移动、制动器等功能。但其在长期连续使用状态下，各电器元件会逐步老化，机械部件也会因磨损严重而性能下降，其中制动器的制动效果、响应速度、制动的可靠性等性能都可能下降，引发电梯轿厢运行不稳或制动失灵。因此制动器的可靠性及安全性是电梯安全运行的重要保障，对乘梯人员和相关从业的人身安全起着至关重要的保护作用[1]。

在电梯运行中制动失效是导致电梯事故的主要原因，一旦制动器失效，可能导致开门溜梯、蹲底、高速冲顶、剪切等对乘梯人员人身安全构成巨大威胁的事故发生[2]。因此本文主要从曳引机制动器的结构形式、主要功能，以及制动器存在的常见问题进行研究，并对制动器的检验以及检验中的制动器开合闸不同步、制动器延时抱闸等两则案例进行分析探讨，以期能有效提高制动器的检验，有效保障制动器的可靠动作。

1 曳引机制动器的结构形式及功能

曳引机制动系统通常由制动轮、制动臂、电磁铁、制动弹簧、制动器等部件组成，如图1所示。电磁制动器安装在电动机轴与蜗杆轴的连接处，制动力来源于制动轮与制动带的摩擦阻力，而正常运行依靠电磁力使制动器松闸，该制动器在正常断电或异常情况下均可实现停车。现在使用的曳引机制动器多为常闭式双瓦块型直流电磁制动器，具有性能稳定、噪声小、制动可靠等优点。按制动形式可以分为鼓式制动器、盘式制动器、块式制动器几种常见类型，鼓式制动调试简单，需要高压启动低压维持;块式制动器调试复杂，启动与维持电压相同;盘式制动器多用于细长型永磁同步曳引机，启动与维持电压相同[3]。

其工作原理可概括为断电抱闸制动，通电松闸运行。当电梯需要停站时，曳引电机断电，电磁铁线圈同时失电，电磁铁心的磁力立即消失，闸瓦在制动弹簧力的作用下抱紧制动轮，实现电梯停运。当需要升降时，曳引电机与电磁铁线圈同时通电，使电磁铁心迅速被磁化相互吸合，带动制动臂克服弹簧力使闸瓦张开，由此实现正常运行[4]。

2 曳引机制动器的常见问题分析

曳引机制动器的故障问题主要分为电气故障和机械故障，具体问题分析如下。

2. 1 抱闸打开及响应不完全

当曳引电机通电后，变频器输出24 VDC给继电器，但继电器无法带动接触器控制抱闸线圈动作，抱闸未立即响应，存在无法打开或打开不充分、不及时等现象。电梯处于静止或原地晃动状态。这种情况可能是由于制动器接触点电气使用时间过长，灰尘污物覆盖导致出现接触不良，或制动器电压设置不合理，抱閘响应时间设置过短，输入直流电电极反接等。也可能是由于日常维护不及时，使得电磁铁心受水汽侵蚀表面生锈，导致制动器机械部件运转不灵活[5]。

2. 2 抱闸烧毁

制动器通电状态下，制动闸瓦发热发烫，运行时出现“冒烟”且产生烧焦味，闸瓦磨损过度。造成这个问题的原因可能是没有设置维持电压，启动电压设置时间过长。

2. 3 制动抱闸异响

制动器工作时，可以清晰听见尖锐的摩擦声，电梯轿厢在停站的一瞬间出现较大惯性或震动。造成这个问题的原因，包括接触器线圈过载、续流电路板烧毁、抱闸行程和间隙过大、电磁铁转动部件磨损、卡滞，引轮之间间隙不均匀等。

3 曳引机制动器的检验

电梯曳引制动器是电梯稳定、安全运行的基础保障，事关公共安全，为最大化降低事故发生率，按国家特种设备管理规范必须定期对电梯的主要部件进行安全检验。针对于曳引机制动器应做好以下几类检验工作[6]。

3. 1 检验电气控制部分

电气检验必须是在断电情况下进行，根据制动器电气设计，检验切断制动器电流的电气装置数量和独立性，至少要有两个独立的电气控制装置，以保证切断制动器电源。对照电气原理图进行模拟试验，在电梯静止时，应保证制动器不可打开，在电梯运行时，通过设定的反向运动信号进行检验，以电梯运行过程中，制动线圈通电，电梯停止时，制动线圈断电为准[7]。

3. 2 检验制动器的制动性能

根据相关规范进行运行检验，在轿厢额定载荷为125%，且以额定速度下行时，如果此时电梯突然断电，要求制动器要有足够的制动力保证曳引机停止转动轿厢并实现停靠，同时要使轿厢的减速平均值低于1. 0 m/s。当空载轿厢以额定速度上行时，制动器要保证轿厢能够在突然断电情况下及时制停。此外，还要仔细检查制动器的外部和转动部分，发现杂物和油污要进行清理;拆检抱闸瓦块若磨损严重应予以更换，观察制动器运转是否顺畅，检查转动部件的润滑情况[8]。

3. 3 检查制动器机械结构

电梯曳引机制动器是机电式结构，持续通电时抱闸保持松开状态。制动器结构检查，要求制动器能在紧急状态采取手动开闸，并且手动开闸状态要有一个持续力来维持。检测过程中，抱闸松开状态下，制动带和制动轮之间的间隙角应保持在7 mm 以下，如果间隙过大则需要通过调整限位螺杆和顶杆螺栓来合理调节;检查制动弹簧是否符合刻度线标准，不符合是可以调整弹簧压紧螺栓;用塞尺检查行程开关间隙，确保其处于0. 5 mm 之内。

4 案例分析

4. 1 案例分析一

（1） 案例概述

电梯运行时，制动器开闸，合闸不同步，制动不可靠。

（2） 原因分析

制动器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，制动系统失效对电梯运行安全的威胁非常大，是最有可能发生剪切和挤压伤害的直接因素。而且由于制动器失灵而造成的危险依靠其他安全部件进行保护也是非常困难的，因为此时电气保护不起作用，而上行超速保护装置和安全钳又只能在轿厢速度超过115%的额定速度情况下才有可能进行保护。因此制动系统能否可靠动作，关系到这个电梯系统和使用人员的安全，检规规定：制动器应当动作灵活，制动时制动闸瓦（制动钳）紧密、均匀地贴合在制动轮（制动盘）上，电梯运行时制动闸瓦（制动钳）与制动轮（制动盘）不发生摩擦;并且制动闸瓦（制动钳）以及制动轮（制动盘）工作面上没有油污。

电梯制动器失效原因经过总结主要有3个方面：制动力不足、电气类方面、机械类零件故障;该制动器是通过本身的压缩弹簧将制动器摩擦片压紧到制动盘上[9]，这时通过二者之间的摩擦力来使电梯停止运行。在电梯启、停过程中，抱闸不同步易引起制动闸瓦与制动轮发生摩擦，从而引起制动效能的下降，久而久之也可能引发制动器零部件失效而引发制动器失效，抱闸同步性的调整：反复给制动器带电、失电，两侧制动臂开闸闭合时快慢应统一，若不统一，则调整弹簧左右的压紧螺栓，慢的一侧向里调，快的一侧向外调，同步后将螺栓用锁紧螺母锁紧[10] （图1）。公司出厂前，抱闸压力弹簧是有红色标记的，当调整压紧螺栓时建议只调整慢的一侧，保证压力弹簧压缩在红色标记内。如果现场只有将快的一侧向外调，才能保证抱闸的同步性，那么曳引机在调整保证后必须进行静载试验校验制动系统的制动力是否符合要求。

4. 2 案例分析二

（1） 案例概述

该电梯在层门电气装置断开时，制动器延时动作，导致电梯在无动力情况下运行一段距离。

（2） 原因分析

根据 GB7588-20037. 7. 4证实层门闭合的电气装置和14. 1. 2. 4电气安全装的动作，每个层门应设置一个电气安全保护装置来证实它的闭合位置，且该装置动作时，应防止电梯驱动主机启动或立即使其停止转动。制动器的电源也应被切断。而在电梯检查过程中发现，当电梯层门电气装置断开时，制动器并没有马上制停电梯驱动主机，而是在电梯在无动力状态下运行一段距离后动作。这过程中电梯有发生剪切的危险。

制动器接触器因刚更换，并无粘连或者失效的情况。但为防止电弧造成的危害，如图2所示，制动器接触器上并联一个电子灭弧装置。在有触点电器中，触头接通和分断电流的过程往往伴随着电弧的产生及熄灭，电弧的存在延长了开关电器开断故障电路的时间，加重了电力系统短路故障的危害且电弧温度极高，可将触头表面融化和蒸发，烧坏绝缘材料。常见的灭弧装置有电磁灭弧装置、角灭弧装置、电容灭弧装置等。该电梯采用的是电容灭弧装置，即利用电容器充、放電的原理进行灭弧。

检查电梯主控板电气原理如图3所示，门锁检查开关与制动器接触器线圈线圈串联在一起，灭弧装置与接触器线圈并联在一起。当门锁检测开关断开时，制动器线圈与并联的灭弧装置的电容形成一个回路，电容放电使门锁检测开关断开时，制动器线圈依旧是得电状态。当电容放电完成后制动器线圈才能失电，制动器制停驱动主机。电容放电的过程就是电梯失去动力运行，很容易造成剪切等危险。

5 结束语

曳引机制动器的性能状态，直接决定着制动器能否可靠与安全动作，为避免制动器在长期工作下，出现各种电气及机械故障，导致溜梯、蹲底、冲顶、剪切等事故发生。本文主要从曳引机制动器的结构形式及主要功能，制动器存在的常见问题进行研究，并对制动器的检验以及检验中的制动器开合闸不同步、制动器延时抱闸等两则案例进行分析探讨。因此，为了保证电梯制动器的可靠动作，进一步提高电梯的安全运行，应严格对制动器进行检验和维保保养，以消除安全隐患。

参考文献

[1]杨晓宾. 电梯制动器的结构型式及检验检测探究[J]. 科技视界， 2015（2）：119.

[2]李俊刚. 电梯制动器的结构型式及检验检测探究[J]. 中国设备工程，2021（7）：161-162.

[3]吴遐，潘建民. 从一起电梯制动器"带闸"运行案例浅谈系统设计可靠性[J]. 中国电梯，2021（3）：44-47.

[4]庄小雄，邱康勇. 一则电梯制动试验时制动轮开裂案例的原因分析[J]. 中国电梯，2021（9）：44-46.

[5]彭浪草，黄震，徐灿，等. 一起电梯轿厢冲顶事故的分析[J]. 中国电梯，2021（15）：48-51.

[6]薛艳梅. 两起因制动器失效引起的电梯冲顶事故分析与探讨[J]. 中国电梯，2021（7）：44-47.

[7]张剑华. 电梯制动器的失效原因分析及检验对策[J]. 中国电梯， 2021（7）：63-64.

[8]邓彤，韦方平. 浅析电梯制动器失效的原因、存在的问题及建议[J]. 中国电梯，2018，29（6）：62-63.

[9]梁治强，王文新. 电梯制动器电气线路缺陷导致失效的案例分析[J]. 中国特种设备安全，2016，32（4）：81-82.

[10]王小轮. 两起电梯单组件制动器失效事故原因分析及对策[J]. 中国特种设备安全，2020，39（9）：33-38.

作者简介：李秀鳐（1994-），男，大学本科，研究领域为特种设备检验。

（编辑：王智圣）