老旧电梯评估引发的制动器问题分析及整改方案

王晓龙

摘要：电梯是高层建筑不可或缺的组成部分，随着城市化的发展，由电梯构成的立体运输系统在都市的发展中起了越来越大的作用。同时，乘客对电梯的安全性也提出了更高的要求。在电梯各类安全事故中，制动器失效所造成的事故是最危险性的，将会给乘客的生命财产安全带来巨大损失。通过对电梯制动器的主要问题阐述，说明设计和日常维护中的常见缺陷与不足，并对所出现的一系列问题进行探讨、分析以及现场检验方法的选择进行讨论，具体的阐述、分析和总结对制动器的现场检验工作。

关键词：电梯制动器;现场检验;分析

1老旧电梯制动器问题分析

1.1设计缺陷1-1机械结构

机械部件是制动器中重要组成，受到电梯磨损和其他因素的影响，若制动器的机械部件出现故障，必然会导致制动器的功能失效。参与向制动轮或盘施加制动力的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。线圈的铁心被视为机械部件，而线圈则不是。不符合该要求的制动器多用于早期的电梯，其表现也各自不同。如图1-2所示，此制动器的制动弹簧只有一组，不符合现行设计标准。一旦该弹簧或者顶杆失效，制动闸瓦就无法对制动轮进行施力，导致电梯发生事故。

图1-3这款制动器的电磁铁心只有一个，当线圈通电后，电磁铁心受到电磁力向下运动，向两侧同时顶开制动弹簧的顶杆，完成开闸动作。如果该铁心出现运动卡阻，则会导致制动器无法开闸或闭闸。

1.日常维护与管理不到位

日常维护保养和管理不到位也会引发制动器问题。如图1-4所示，该制动器的制动臂固定销轴已经从固定孔内脱出，此侧制动臂无法施力，存在严重的事故隐患。

由于电梯使用年限较长，运行时振动较强烈，销轴逐渐向外移动，维保人员及管理员维护和巡视时，没有及时发现就可能造成严重的后果。

2制动器力学分析

以图2-1为例，电梯制动时，制动瓦给制动轮两侧以正压力Fn1和Fn2，方向与制动轮切线方向垂直;同时制动轮还会受两个与运动方向相反的摩擦力F1和F2，方向为制动轮切向。制动轮对轴o的转动惯量为 ，角转速为 ，半径为R，摩擦系数为f，制动时间为t。根据摩擦原理，可得：

由于电梯的平衡系数K在0.4～0.5之间，将K值代入公式（10）和（11）中可得t下行>t上行，可知同一制动器在两种情况下做125%额定载荷下行制动试验的制动时间较长，工况更为恶劣。因此5年进行一次该项试验是很有必要的。在用电梯常出现由于装修导致轿厢重量变大的情况，平衡系数K甚至可能小于0.4。这种状态下进行1.25倍额定载荷的制动试验可能会产生危险，需要通过将装修拆除等方式将K值调整在标准范围内再进行试验。

3制动器常见问题的评估整改建议

3.1单机械结构的整改

对于按照旧标准生产机械结构为一组的制动器，若出现弹簧失效、闸皮碳化等情况将导致制动力不足，甚至失效。且此类电梯大多没有上行超速保护装置，可能造成冲顶事故的发生。下面就几种常见的整改方案进行探讨。

3.1.1更换制动器方案

针对制动器的设计缺陷，很多施工单位提出更换符合要求的制动器进行整改。如图3-1所示，是将单铁芯制动器进行整改，更换了制动器结构，符合标准要求。但是这款曳引机由于更新了不同形式的制动器，也就改变了主机的结构，《电梯型式试验规则》要求，需要进行型式试验的电梯主要部件中并没有制动器，只有驱动主机。因此如果要按照此方式进行整改，而不进行驱动主机型式试验的话，是不符合要求的。

如图3-2这种更换制动器的方案也解决了制动器结构的问题，但是这款更改不同型式制动器的驱动主机进行了型式试验，图这种整改方案不仅经过了国家的型式试验机构的认可，符合标准规范的要求，也对设计缺陷进行了有效整改。该整改必须具有型式试验合格证标明主机型号报告也对制动器的型式进行说明。上述方案有效解决结构缺陷问题，且施工方法简单，成本较低，工期较短，但要进行驱动主机型式试验，增加了成本。同时这类主机使用时间较长，存在一些问题（如主机漏油、轴承磨损等）。因此此方案仅适用于资金条件有限的情况，并不能从根本解决驱动主机老化的问题。

3.1.2更换驱动主机方案

解决制动器设计问题的另一种方案，就是直接更换驱动主机。如图3-3和图3-4为目前使用较为广泛的两款驱动主机。图3-3中制动器结构设计符合现行标准要求，两个制动器铁心和线圈安装在制动轮顶部，制动弹簧、制动臂和制动闸瓦等也分两组装设;图3-4中采取了冗余制动器的设计，是在制动轮的左右两侧各设置了一套制动器，来对该侧的制动臂进行控制，这样的结构设计使制动器的施力结构相互独立，互不影响，更加安全可靠。

上述两种驱动主机都通过了国家的型式试验，若符合相关设计参数，可直接安装，不存在与技术规范相背离的问题。同时这种永磁同步曳引机，具有体积较小、能耗较低等优点。采取这种整改方案，不仅从根本上将制动器设计、主机老化问题，同时这种制动器还是的上行超速保护装置，此方案还可防止电梯的上行超速。

3.1.3更换驱动主机和控制柜方案

此方案是将驱动主机和控制柜更新。目前驱动主机和控制柜都是按照GB7588-2003及第一、二号修改单进行制造，更新主机和控制柜可基本实现新装电梯的所有功能，功能齐全，安全可靠。如图3-5制动器不仅有制动功能，还是上行超速保护装置，同时还是电梯的轿厢意外移动保护装置

3.2维修保养和管理不足问题的整改

维修保养和管理不足问题的整改，应从管理人员和维修保养人员两方面进行。

电梯管理人员是使用单位的工作人员，而使用单位又是电梯的责任主体，管理人员更应理解制动器的重要性。在日常巡视时，电梯管理员应加强对制动器的观察，如开闭闸时是否有异常声响、有无异常味道等，认真填写日常巡视记录，更应监督维修保养人员工作，尤其是保养记录中对于制动器的保养要逐项核实，应在确认其工作完成后才在日常保养记录上签字。

维修保养人员是日常维修保养、故障排除和应急解救的专业技术人员。目前电梯的维保内容出自TSGT5002-2017《电梯维护保养规则》中。日常保养中关于制动器的内容明确而具体。维修保养人员按照所列条目进行作业，保证不漏项。且在保养记录相应栏目里签字。但是实际中，有些作业人员嫌费事就不做某些项目，如年度保养项目中铁芯的清洗和制动能力试验等。若铁芯出现损害，运行卡阻会导致制动器无法动作;制动力不足会发生电梯溜车的现象，这都是严重的隐患。

结语

电梯制动器是电梯中重要的安全部件，面对不同工况、不同类型的制动器，在电梯现场检验中，结合不同的制动器型式确定检验方法，而后需对制动器进行细致的检验，以便发现制动器存在的安全隐患，进而提高电梯运行质量，通过更换符合要求的制动器来整改其设计缺陷，需要对施工单位进行法规宣贯：如果不进行驱动主机型式试验则无法验收通过，避免改造后无法解决问题。同时电梯制造厂家也应该长期监控制动器的日常保养以及调试等工作，使維修保养人员和管理人员明确制动器的作业内容。

电梯检验只是发现安全隐患的手段之一，安全问题还是应该从源头做起，从设计、制造、安装做起，从而为乘客提供更安全、稳定的服务。

参考文献：

[1]龚佳平.电梯制动器的结构型式及检验检测探究[J].机电信息，2015，03：65+67.

[2]邓剑鹏.电梯制动能力评估方法的探讨[J].中国特种设备安全，2015，05：24-28.

[3]谢静.电梯制动器的设计要求与检验方法[J].中国高新技术企业，2014，23：13-14.