电梯制动器失效原因分析及检测探讨

黄大欣

摘  要：对电梯制动器失效的原因和检测展开了分析、探讨，系统概述了制动器的结构和工作原理，并在制动器失效原因的基础上给出了一系列相应的检测措施，以期为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。

关键词：电梯;制动器;安全运行;曳引机

中图分类号：TP274               文献标识码：A               DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.14.120

所谓“制动器”，是指可使运动部件或运动机械减速、停止或保持停止状态等装置。在电梯的运行中，制动器对电梯的安全其着重要的作用。因此，为了电梯的安全运行，必须要采取有效的检测措施保障电梯制动器的正常运行，以防范制动器出现失效故障。

1  制动器结构

电梯曳引机传动系统如图1所示。

图1  电梯曳引机传动系统

曳引机主要由电动机、制动器、减速箱等组成。曳引机是曳引驱动的主要动力，其中，钢丝绳通过曳引轮的一端连接着轿厢，另一端与对重装置连接。为了避免轿厢与对重摩擦、碰撞，可在曳引机上放置导向轮避免两者碰撞。

通过轿厢对重装置的重力，可使曳引钢丝绳压紧，进而在曳引轮槽内产生摩擦力。在此情况下，电动机转动时可带动曳引轮转动，驱动钢丝绳，拖动轿厢和对重做相对运动，曳引机上轿厢相对上升，对重下降，两者做反向运动，轿厢往复运动，从而实现电梯任务。

2  电梯制动器的工作原理

电梯制动器结构如图2所示。

图2  电梯制动器结构

电梯制动器的运行原理为：在电梯处于静止状态时，曳引电动机和电磁电梯制动器的线圈中都没有电流通过，电磁铁芯之间不存在吸引力，制动瓦块在制动弹簧压力的作用下抱紧制动轮，确保电机无法旋转。在曳引电动机通电旋转的瞬间，制动电磁铁中的线圈会通入电流，电磁铁芯会迅速磁化吸合，同时，带动制动臂，使其制动弹簧受作用力，制动瓦块张开，与制动轮完全脱离（释放），电梯开始运行;当电梯轿厢到达所需停站时，曳引电动机、制动电磁铁中的线圈失电，电磁铁芯中的磁力消失，铁芯在制动弹簧的作用下通过制动臂复位，使制动瓦块再次抱住制动轮，电梯停止工作。

3  电梯制动器失效分析

3.1  机械原因

未做及时清洁、维修。多数单位无法做到对制动器部件的定期清洁、维修，导致有异物进入机械部件，进而使机械出现卡组问题。同时，还会对合闸等造成不同程度的影响，具体表现在当制动器停止通电后，未合闸或未及时合闸，导致制动器打开受阻;在长期使用的过程中，制动器零件严重受损，磨损、腐蚀严重，长期摩擦会使制动轮、瓦块等受损严重，进而影响制动效果。如果在机械零件上涂抹润滑剂，则会存在较多污垢，使摩擦效果降低，进而对制动器制动效果造成影响;在制动器使用的过程中，铁芯出现剩磁现象。正常情况下，电磁线圈圈力应大于弹簧力，从而可实现有效的制动效果。如果在运行过程中出现制动铁芯被卡现象，则会导致严重的电梯事故。

3.2  电气原因

使用时间过长会造成制动器接触点接触不良、效果降低，导致瓦块与制动轮持续摩擦，进而造成损耗，使制动器失效。

对于制动器失效的电气问题，根据GB 7588—2003规定，制动器应有2个独立分开的接触器控制抱闸的开合。然而，在现实中，常存在以下情况：制动器上的2个控制装置未分开;制动器上的抱闸接触器连接方式为并联，未起到防止触点的粘连功效。

4  电梯制动状态的安全要求和检测

4.1  确保电梯安全性能的制动器

制动器的状态对电梯起着不可忽略的作用，尤其是对人们普遍使用的永磁同步无齿轮曳引机。电梯事故中多数是因制动器失效或制动器不灵活造成的。因此，应对制动器及其部件的工作状态进行动态、实时检测，具体可以从以下3方面考虑：①制动器的状态检测。根据电梯的运行、停止需要，保证制动器处在有效的工作状态。②制动器的磨损检测。可避免制动器过度磨损，进而失效。③制动器制动力矩的实时检测。可保证提供适当的制动力矩。

如果能对制动器进行有效检测，根据检测结果采取适当的运行模式，则能从很大程度上减少或避免因制动器故障而导致的事故，从而使电梯的运行更加安全。

4.2  电梯制动器检测

电梯在运行中的制动性能会受很多因素的影响，需在诸多因素合格的基础上，方可建立较为适当的制动力，一些整梯、曳引机、制动器在未征得厂家同意的前提下，不可随意调整制动器的制动力矩。可通过轿厢在额定运行速度断电制动时，观察轿厢的减速度取值或制动距离评判电梯的紧急制动性能。

在实验结束后发现，影响电梯制动器制动性能的因素可分

为：轿厢的自重和载重量、轿厢的运行速度、永磁同步电机断电状态下再生发电产生的阻力、电梯在运行中的阻力、制动器制动反应时间、整体系统的平衡系数和曳引系统等。

电梯轿厢制动距离是检测电梯安全的重要指标，该指标的准确性对电梯制动性能有重要的影响。

制动器电磁铁吸合电压最低值以及其所释放的最高值，且包括制动响应时间。

该检测中使用的设备包括：调压器、电压表（主要职能为检测制动器线圈最低启动和最高释放所需的电压）、电秒表或电子计时器（主要测量制动器开启滞后时间）。

在线圈的耐压试验中，在通过耐压测试仪逐步升高电压的同时，对制动线圈导电部分与地面之间的绝缘进行检测。

4.3  电梯制动系统的大体通则

为了安全，电梯必须要安装制动系统，以应对动力电源失电、控制点力电源的失电等;电梯的制动系统须具备1台机电式制动器。

4.4  电梯制动器的相关电气规格要求

制动器线圈耐压应满足以下条件才不会出现击穿现象：导电部分对地施加1 000 V的电压，时长1 min。

在电梯电动机起发电作用时，要防止电动机馈电;应通过两个相对独立的电气装置对制动器进行电流阻断，该电气装置可同时切断电梯主机的电流接触器，在电梯停止时，如果其一的接触点未打开，则应在下一次运行方向改变时防止电梯再次运行;每个电梯制动器都应安装制动器检测装置。

5  结束语

综上所述，制动器作为电梯安全装置，起着至关重要的作用。为了保障电梯的运行安全，要做好对制动器的检测，防范失效故障发生。本文对电梯制动器的失效原因和检测方法进行了探讨，相信可对有关方面的需要起到一定的帮助作用。

参考文献

[1]肖顺敏，陈文荣.电梯制动失效原因分析及检验对策[J].技术与市场，2014（07）.

[2]谢小鹏，牛高产，浦汉军，等.电梯制动器性能检测方法的研究[J].中国机械工程，2011（22）.

〔编辑：张思楠〕

Analysis and Detection of the Failure Cause of the Elevator Brake

Huang Daxin

Abstract： The causes and detection of elevator brake failure launches the analysis and discussion， the system overview of the structure and working principle of brake， and the brake failure based on given a series of corresponding detection measures， in order to the need for relevant provide a useful reference and reference.

Key words： elevator; brake; safe operation; traction machine