关于电梯制动器失效原因分析和改进建议探讨

丁文利

摘要：随着我国经济的不断发展，电梯制动器（Elevator brake）是确保电梯（electric elevator）正常运行的关键部件。电梯是一种垂直方向上运行的交通工具，随着城市的不断发展，电梯已经逐渐成为房屋建筑工程中必不可缺少的一种工具。基于此，人们对于电梯的安全性也越为关注。在电梯相关电气安全保护中，由电梯内的制动装置来控制好电梯的运行，一旦电梯的制动装置失效，势必会造成电梯溜车等突发事件，最终失去控制。笔者将根据相关工作经验，简要分析电梯制动器失效原因，再分析其改进建议。

关键词：电梯制动器；失效原因；改进建议

根据相关资料研究结果显示：乘坐电梯相比起爬楼梯而言安全 感增加11倍以上。相比起汽车和火车等交通 工具而言，电梯也是最为安全的[1]。我国对于电梯的安全要求非常严格，按照国家标准（GB7588）《电梯制造与安装安全规范》从欧洲标准（EN81）转化而来，我国又将其上升到强制性 标准，规定电梯安全部件从经过批准的机构转为认真规程机构，电梯在交付使用之前必须进行每年一次的定期检验工作[2]。诚然，电梯在每天运行工作中，势必会有破坏和磨损等情况出现，一旦没有对电梯进行维护保养和 检查调整等，电梯势必会出现故障，从而带来很大程度的风险。制动器是一种电梯安全装置，制动器一旦失效，势必会造成不可弥补的损失，因此电梯在检验过程中必须对其结构原理做好简单分析。为了能够将风险情况降到最低，人们对于电梯的改造一直在进行，继而使得其安全措施保障能够日愈完善。

1 电梯曳引机传动系统

电梯曳引机传动系统的主要构成为：（1）电动机；（2）制动器；（3）减速器；（4）曳引机；（5）导向轮；（6）绳头组合；（7）轿厢；（8）对重[3]。曳引机是曳引驱动的主要动力，其中的钢丝绳通过曳引轮的一端连接着轿厢，另外一端与对重装置互为连接。为了避免对重装置与轿厢的摩擦，通过在曳引机上防止导向轮，从而避免碰撞情况出现。通过轿厢对重装置的重力，能够避免钢丝绳在曳引轮槽内产生的摩擦力。基于此，电动机转动将带动曳引轮，驱动钢丝绳，拖动轿厢和对重作相对运动。基于此，曳引机上轿厢相对而言上升明显，对重下降，轿厢往复运动实现了电梯的工作任务[4]。

2 电梯制动器的工作原理

《电梯制造与安装安全规范》规定：制动系统应该具有一个机电式制动器。机电式制动器通过自带压缩弹簧将制动器摩擦片压紧在制动盘（鼓）内，依靠摩擦来制停电梯系统。制动器在电梯运行过程中，通过电磁铁产生磁场继而带动连杆使得制动盘（鼓）与制动器摩擦片产生间隙，从而趋势主机能够正常运转。电梯的运行跟电磁电动制动器线圈电流密切相关，当电梯禁止不动时，无电流通过曳引机，电磁铁芯中不会产生磁场，因此没有吸引力，抱紧制动弹簧压力，使得电机不会旋转。当曳引电动机旋转时，制动电磁铁中的线圈通上电流之后，电磁铁芯能够制动弹簧，使得制动瓦块张开，完全脱离制动轮。基于此，电梯能够正常运行。当电梯一旦停止时，曳引电动机会失电，电磁铁芯中的磁力也相应消失，铁芯在制动弹簧的拉力作用下通过制动臂复位处理后，制动轮被制动瓦块抱住，此时电梯就会停止工作。总而言之，电梯制动器通常是由以下几个方面组成：（1）制动弹簧；（2）制动瓦块；（3）制动臂；（4）电磁铁等[5]。电梯制动器停止或者失电之后，电梯制动器会自动抱闸，运行时电梯制动器会自动松闸。

3 电梯制动器失效原因分析

以笔者所在城市的一起由电梯制动器制动臂卡阻现象导致电梯制动失效事故为例，电梯制动器失效给乘客带来了严重的心理伤害和身体伤害。该起事故的发生主要是因为电梯制动器失效，主要原因有以下两种：（1）制动力不足；（2）电气系统原因[6]。

3.1制动力不足

电梯制动失效的主要原因之一是制动力不足，而造成制动力不足的主要原因有：（1）弹簧压力出现偏差，弹簧压力不够均匀，各个制动闸会出现受力不均情况，继而使得制动闸传递出来的摩擦力比较小，很难满足电梯制停的基本需求，最终使得电梯制动失效；（2）制动器铁芯不足，因此使得电磁力难以达到最大值，制动器铁芯出现伸缩不畅情况，难以满足电梯制停的基本需求，最终造成电梯制动失效；（3）转动部件卡阻，使得电梯制动器在失电状态下难以快速合闸，最终使得电梯制动失效；与此同时，调整 好抱闸间隙的螺栓，一旦电梯制动会出现抱闸压力过小情况，因此难以有效制停电梯；（4）电梯闸瓦与转轴之间出现油污和老化等情况使得摩擦力不足，导致摩擦系数有很大程度的下降，最终难以满足电梯制停的基本需求，使得电梯制动失效。

3.2电气系统原因

电梯制动抱闸过程是由2个独立的接触器来进行相关控制。在控制过程中，表面效果虽然看起来不错，但是事实上存在比较大的隐患。2个独立的接触器处于并联安装状态下，电梯运行过程中很难起到避免触点粘连的情况，最终使得电梯制动失效。除此之外，上述2个接触器相互不独立，而是存在一定的逻辑性，自然很难够进行相应控制。如果再加上电梯的电磁铁芯存在磁性，所以制动过程中会受到磁性影响，造成抱闸力不够充分等情况出现，使得电梯制动失效。

4 电梯制动器改进建议分析

建议电梯使用单位除了更换磨损严重的制动器闸瓦和之外，严格按照国家的相關规定做好保养工作，需要设置制动器是否已经打开信号检测开关，首先压降接触器开点与制动器机械检测开关常闭点介入继电器线包，从而接入到安全回路中。等到电梯启动之后，打开制动器，让制动器机械检测开关处于闭合状态中，等到延时继电器通电之后，延时继电器触点因为延时而未断开，当电梯制动器打开打我之后，再打开制动器机械检测开关，此时延时继电器失电，安全接触器处于闭合状态中，电梯能够正常运行。如果电梯制动器在延时范围之内无法打开，延时继电器动作触点断开，安全接触器失电打开，电梯此时立即停止运行。

参考文献：

[1]李洪.浅谈电梯制动器的结构型式与检验检测[J].电气开关，2012，50（3）：100-102，105.

[2]朱延巍.电梯急坠的背后——一起电路缺陷引起的电梯制动器故障分析[J].安全与健康（上半月版），2012，12（10）：42-43.

[3]陈祥.浅谈电梯制动器的独立性及其对电梯安全的影响[J].科技创新与应用，2014，19（31）：123-123，124.

[4]宋庆福，谷其翔.电梯制动器电气控制及检验问题探析[J].电子测试，2016，15（18）：153-153，116.

[5]何家劲.电梯制动器的结构形式及检验检测探讨[J].科学与财富，2016，14（9）：370-370，371.

[6]欧阳惠卿，薛季爱，江浩等.防爆电梯制动器紧急制停温升研究[J].机械制造，2012，50（5）：38-42.