浅析曳引驱动电梯的制动系统

2016-09-06芜湖市特种设备监督检验中心安徽芜湖241004

山东工业技术 2016年10期

袁　飞（芜湖市特种设备监督检验中心，安徽　芜湖　241004）

浅析曳引驱动电梯的制动系统

袁飞
（芜湖市特种设备监督检验中心，安徽芜湖241004）

所有参与向制动轮或制动盘施加制动力的制动器相关部件都应该分成两组分别装设。在电梯正常运行情况下，切断制动器电流应该使用两个独立电气装置实现；当电梯运行停止，如果其中一个接触器主触点没有及时的打开，应该最迟到在下一次改变运行方向时，停止电梯再运行。制动器应当动作灵活，制动时制动闸瓦要紧密、均匀地贴合在制动轮或者制动盘上，电梯运行时制动闸瓦和制动轮不应发生摩擦；且制动闸瓦和制动轮或者制动盘的工作面上不能有油污。

制动器；机械部件；电气装置；制动能力

0　引言

2013年5月15日11时36分许深圳长虹大厦1号电梯发生一起安全事故，造成一人死亡。2015年7月30日上午10点15分左右，杭州新华坊小区18幢发生一起电梯事故，18幢16楼一名住户王某在16楼被夹电梯中，经消防官兵破拆营救，送杭州市红十字会医院抢救，抢救一个多小时，宣告不治。这两起电梯安全事故均是由于电梯的制动系统故障而引起的，因此本文针对曳引驱动电梯的制动系统作浅要分析，让大家对此有更为深入的了解。

1　制动器

一般情况下，一个制动系统都是一个机—电式制动器，且都是摩擦型。摩擦型机—电式制动器，其是利用自身的压缩弹簧来将用于制动的“摩擦片“压紧在制动鼓或者制动盘上，通过增加二者间的摩擦达到制停电梯等系统的目的。制动器一般都是常闭式的，在电梯运行情况下，制动器中的电磁铁处于通电状态而产生磁场推动衔铁，同时带动连杆使在摩擦片和制动鼓或者制动盘之间产生空隙，失去制动作用，保证驱动主机正常运转。当出现动力电源、控制电源失电，这时电磁铁线圈也处于失电状态，制动器上的摩擦片会紧紧压在制动鼓或者制动盘上，强迫主机停止运行，起到制动作用，。

2　机械部件

对于一般的制动系动，其向制动轮或者制动盘施加制动力的机械部件都是分两组来装设，机械部件除了有衔铁外，还有联杆、压缩弹簧等部件。

（1）如图1所示，制动器弹簧、联杆和衔铁都只有一组，一旦这其中任何部件失效，将使制动器完全丧失制动能力。如图2所示，制动器弹簧和联杆虽然分两组设置且相互独立，但衔铁只有一组，一旦发生衔铁卡阻，制动器也将完全失效。

如图3所示，虽然联杆、衔铁都分两组设置，但制动器压缩弹簧只有一组，表面上看，两个衔铁分别各自控制一个制动臂联杆，但两个衔铁之间不是相互独立的，二者相互作用共同构成一个完整磁路，这种情况下，如果出现剩磁过大状态制动器仍然可能失效。如图4所示的制动器联杆、压缩弹簧、衔铁都是独立设置的，才是符合相关要求的制动器。通过几个图之间的对比，现场检验时就更容易发现和判断向制动轮或者制动盘施加制动力的机械部件是否是两组分别装设的。

（2）每一组机械部件在独立动作时都需要足够的制动力才能使装有额定载荷且运行于额定速度的轿厢成功减速；即单组制动器对轿厢所施加的制动力只有大于轿厢自重和额定载重量之和时，才能成功制动。对于电磁铁来说，所谓的机械部件，是指电磁铁的衔铁，而线圈本身不视为机械部件，所以可不要求分为两组设立。

3　电气装置

电梯正常运行时，切断制动器电流至少需要用两个独立电气装置才行，当电梯运行过程发生停止，如果其中的一个接触器主触点没能及时打开，那么最迟在下一次改变运行方向时，应当防止电梯再运行，即停止电梯运行。

要求两个接触器应该是相互独立的，触点不能是同一接触器，而且不能存在的电气联动或者机械联动，更不允许使用同一接触器中的主触点、辅触点相互进行校验。另外，控制制动器回路中的接触器应该设计防粘连保护，当其中的一个接触器主触点发生粘连，另一个接触器应该能正常工作，这样可以保证电梯的正常运行。这时，电梯的安全状态已经处于极限状态，如再继续运行可能发生较大电梯风险，应该避免电梯再次运行；为此，需要设计一种监控机制，一旦电梯控制系统出现上述情况，应该暂停运行。有研究者认为，随着我国集成电路技术的发展，可以使用静态元件、电子开关等来普通触点接触器；笔者认为，这是绝对不可以的，而且即使使用触点开关数量只能增加不能减少。

4　制动能力

（1）机—电式制动应有足够的制动能力，即能使载有125%额定载荷的轿厢以额定速度向下运行时，使曳引机停止运转。制动能力是通过制动力矩来实现的，作用在制动轮（盘）上的力矩为：；其中，为系统转化到制动器上的静力矩；为动力矩；

其中，M 为轿厢侧钢丝绳质量（如果有补偿装置，为钢丝绳和补偿装置的质量差）；Ψ为平衡系数；η为与制动相关的机械效率；Q为额定载重量；为曳引轮直径；i为减速比；为电梯系统飞轮质量；为固定值。但是如果制动器对轿厢的制动减速度过大，将会影响到轿厢内人员的人身安全，因此在保证制动器有足够制动力的情况下还必须限制制动器所能提供的最大制动减速度。这就要求在制停载有125%额定载荷的轿厢时所产生的制停减速度不超过安全钳动作或轿厢撞击缓冲器时所产生的减速度，即1g。

（2）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。这就要求不管是正常运行还是检修运行时，制动器都必须要能动作灵活，断开制动器的释放电路后，电梯应无延时的被有效制动且制动器制动响应时间不应大于0.5s。当松闸时，闸瓦应同时离开电梯制动器制动轮的工作表面，不得有局部摩擦，这时在电梯制动器制动轮与电梯制动器闸瓦之间形成的间隙不得大于0.7mm。当电梯制动器闸瓦的衬垫磨损后与制动轮的间隙增大，会使得制动不正常。如发生异常的撞击声时，应调节可动铁心，与闸瓦臂连接的螺母，来补偿磨损掉的厚度，使间隙恢复。当电梯制动器闸瓦衬垫磨损值超过衬垫厚度2/3时，应及时更换。电梯制动器闸瓦的衬垫与闸瓦之间的联接应牢固可靠，当用铆钉紧固时，应完善制作工艺，使制动器闸瓦的衬垫不易出现松动。当采用粘合制作时，应注重材料加工和粘合材料、工艺、环境条件等以保证在使用中不会出现粘结强度不够的情况。当电梯制动器闸瓦的衬垫有油腻时，要及时拆下清洗，以防打滑。这一点可以在空载轿厢的时候，不采取松闸措施，直接向下手动盘车，如果仍能盘车，则说明制动器不可靠。