从电梯新检规的改动看抱闸试验年检的必要性
2010-03-01施育峰
施育峰
（江苏省特种设备安全监督检验研究院张家港分院，江苏 张家港 215600）
电梯是现今社会最常用的运载工具之一，其安全性要求是很高的，这主要归功于电梯上的诸多安全装置，而笔者认为制动器可谓曳引式电梯最重要的安全保护装置了，制动器是电梯上动作最频繁的安装装置，一旦发生坠落或冲顶时，制动器也是第一道安全防线，所以制动器制动性能的好坏，直接影响一台电梯整机安全性能。
《TSGT7001-2009电梯监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯》已从2010年4月开始实施，对比老的《电梯监督检验规程》，在新检规中增加了“上行制动试验”这一项目，也就是俗称的抱闸试验，此项并在年检中有所体现，但是该项目的判断合格标准，却是比较模糊的，笔者查了相关的标准和资料，总结和计算了电梯抱闸制动过程，对电梯抱闸制动试验的判断依据，做了些许小结。
1 新老检规中对制动器检验项目的对比
我们首先对比2002年发布的《电梯监督检验规程》（以下简称老《检规》）和2010年4月开始实施的《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》（以下简称新《检规》），这两个《检规》对制动器方面的检验均有所要求，但是其要求项目及程度还是有所区别，笔者在下表中罗列了两个《检规》中涉及的到对制动器的要求。
表1 新老《检规》对制动器检验项目对比表
从表格对比我们可以看出，制动器的检验项目，在《检规》中是十分重要的，在老《检规》中均为重要项目，但是在老《检规》中，8.3.2为监督检验项目，并未在年检中要求进行制动抱闸试验，而在年检项目中，检查制动性能的项目仅有2.8.2一项，其检验方法为：“外观检查，必要时用塞尺测量。”这样的检验方法过于简单，在常规外观检验后，有些问题容易被忽略，必须通过抱闸制动试验才能发现，比如制动器闸瓦上有油污，降低制动闸瓦与制动轮间的摩擦系数，以致降低制动力矩；制动弹簧压缩行程不符合出厂设计要求，偏小或偏大，均会导致制动闸瓦压紧力不足，以致降低制动力矩；制动闸瓦表面因磨损导致摩擦表面出现碳化现象，硬度增大，摩擦系数降低，甚至导致制动性能完全失效。因此笔者认为，老《检规》中对于年检中的制动器要求是不完整的。
而新《检规》对比老《检规》，8.11基本等同于老《检规》的8.3.2，此项在新《检规》中，亦为监督检验项目，而在年检项目中增加了8.10的上行抱闸制动试验项目，且此项目为B类项目，这就在一定程度上弥补了老《检规》的不足。该项目在新《检规》中的检验方法为：“轿厢空载以正常运行速度上行至行程上部时，断开主开关，检查轿厢制停情况。”这样的检验方法同样过于简单，究竟如何检查制停情况，以多少的制停距离为合格，在新《检规》中没有明确，这就给日常检验带来了不便。但是对制停距离肯定是有要求的，下面笔者通过一些计算和分析，来确定合格制停距离的判定，以供年检中参考。
2 抱闸试验的计算分析
按照GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》中对抱闸试验的试验方法，需要提供砝码来进行试验，这对年检工作中显然有点不易实现，在《检规》中亦只要求在新安装时的监督检验进行，在此前提下，新《检规》年检中只要求进行了空载轿厢上行制动试验。
制动器制动力矩的大小，直接决定制动器工作可靠性，制动力矩Mb由静力矩MS和动力矩MD两部分组成。
静力矩是指轿厢保持静止状态所需的力矩。
动力矩是指运动部件的惯性力矩。
式中，J——当量化到制动轮上所有运动部件转动惯量；
n1——电动机在制动轮制动开始瞬间转速；
tb——制动时间。
根据静平衡条件，为使电梯在正常工作情况下不打滑，保证电梯有足够的曳引能力，就必须满足
式中，f——当量摩擦系数；
α——钢丝绳在曳引轮上的力；
T1——曳引轮两边曳引绳中较大的静拉力；
T2——曳引轮两边曳引绳中较大的静拉力；
T1/T2在检验中存在两种最极端的工况，一种是轿厢载有125%额定载荷位于最低层站时，这种工况在监督检验中由放置砝码进行检验；另外一种工况，是空载轿厢位于最高层站时，年检时采用这种工况进行试验。
当制动器在零速状态下抱闸制动，机械制动力矩约等于静力矩，此时需要进行抱闸制动试验，来确定制动器的工作可靠性。
3 计算年检中抱闸试验制停距离参考值
在抱闸制动过程中，我们可以把制动期间的运动，看作匀减速运动。假设L为制动器动作时轿厢制停距离，V0为轿厢制停时的初速度，a为制停时平均减速度。从抱闸制动开始到制动结束，可以推算出
从式（6）中可以看出，制动器制动力矩的大小，取决于制动的时间tb，只要测得时间tb即可判断制动器制动力矩，只是在日常检验中，这个时间往往是很难测定准确的，因此我们需要考虑另外一种更加易于测量的数值，以此数值来判断制动力矩。而制动距离显然更加易于测量，并且由于轿厢制动时初速度V0是已知的，我们只要能够确定制动器制动时平均减速度a的取值范围，就可确定制停距离的取值范围。
对于制动器制动时平均减速度a值的确定范围，可以参照GB/T 10058-2009《电梯技术条件》中的相关规定，GB/T 10058-2009中3.3.2项规定：“乘客电梯起动加速度和制动减速度最大值均不应大于1.5m/s2。”GB/T 10058-2009中3.3.3项规定：“当乘客电梯额定速度为1.0m／s＜V≤2.0m／s时，按 GB/T 24474-2009测量，A95加、减速度不应小于0.50m/s2；当乘客电梯额定速度为2.0m／s＜V≤6.0m／s时，A95的加、减速度不应小于0.70m/s2。”
通过上述的范围，加上前面的公式，就不难计算出电梯的制停距离范围，以此来作为判断制停可靠与否的参考依据。
4 制动距离的测量
制动距离的测量，在检验中需要十分注意，需要两名检验员协调进行，一开始时轿厢在低层站，此时需要并确认好轿门已关闭，且要保证轿内无人进入，这时可用粉笔之类的记号工具，在曳引轮轮缘与钢丝绳上同时做好标记，然后进行轿厢空载运行，当轿厢运行达到正常运行速度并上行至行程上部时，检验人员断开主开关并同时发出指令，另一位检验员在钢丝绳上迅速做好标志，在电梯制停后，再使轿厢向下检修运行，用钢卷尺测量粉笔线的长度。最后将电梯正常运行停至底层，检查钢丝绳与曳引轮是否发生相对滑移，若其滑移量不大时，则可以忽略不计。轿厢制停距离，可由测量到距离加上钢丝绳与曳引轮的相对滑移量来获得，然后和通过前面所述计算方法所得的制停距离，进行比较计算，以判断制动器的工作是否可靠。
5 结束语
其实在日常检验中，当发现曳引轮与钢丝绳相对滑移较大时，其滑移量就难以测量，此时制动器工作可靠性并不能由我们所测量到的轿厢制停距离来反映。所以，上述的计算和测量方法，有其一定的局限性，在日常检验中，有待开发更为合理的检测方法，来判断抱闸制动的可靠性。
[1]GB/T 10058-2009，电梯技术条件[S].
[2]GB7588-2003.电梯监督检验规程[S].
[3]GB7588-2003，电梯制造与安装安全规范[S].
[4]毛怀新.电梯与自动扶梯技术检验[M].北京:学苑出版社，2001.
[5]张国桢．论曳引电梯制动要求[J]．中国电梯，2000，（7）：9-10.
