电梯制动器风险的辨识

文/胡诚 刘伟 陈颖 熊琪

编辑 赵苡萱

本文通过分析电梯制动器的相关事故产生原因，介绍了几种电梯制动器风险。结合电梯检验规程，阐述在电梯使用、检验过程中，使用单位安全管理人员、维保人员和检验人员如何辨识电梯制动器风险。

随着国内城市化建设的加快和旧房加装电梯项目的推进，我国城镇电梯保有量逐年攀升，电梯数量与专业工作人员比例不平衡的问题日益突出。同时，国内电梯“老龄化”问题的加剧，提高了电梯故障爆发率。近几年，相关媒体对电梯事故时有报道，引起了全社会对电梯安全运行的关注。根据《市场监管总局关于2020 年全国特种设备安全状况通告》，截至2020 年底，全国发生电梯事故25 起、死亡19 人。其中，因设备本质安全导致的电梯事故6起。电梯制动器失效是常见电梯故障。因此，识别电梯制动器风险点可帮助相关工作人员及早发现并排除安全隐患，进一步提高电梯设备的本质安全。

制动器风险

以柱塞式电磁铁型式的杠杆鼓式制动器为例：电梯运行时，制动器内电磁线圈的电推动制动器铁芯克服制动弹簧压力，打开制动臂使制动闸瓦脱离与制动轮的接触。电梯到站停层时，电磁线圈失电，制动臂在制动弹簧的压力作用下回收，使得制动闸瓦夹住制动轮，依靠两者间摩擦力制停电梯。以下结合近几年发生的事故案例，总结电梯制动器失效形式和制动器风险源的识别方法。

制动力减少

2018 年4 月8 日，香港某小区内一台电梯发生轿厢非正常移动的事故，现场调查发现事故电梯的制动器制动柱塞未能正常动作。该电梯在运行时制动闸瓦未能完全与制动轮脱离接触，使得电梯运行过程制动闸瓦与制动轮间发生持续性接触摩擦，制动面间的摩擦高温发热降低了摩擦因素，进而造成制动力显著减少；又因为电梯带闸运行时产生的震动导致固定在闸瓦上的螺丝松动，减少了摩擦接触面积，降低了制动器制动能力。

该起事故中，电梯制动器失效的直接原因是制动力减少，导致该事故电梯制动力减少的原因有以下两点：一是制动器的制动柱塞动作不灵活导致电梯带闸运行，闸瓦表面温度过高，摩擦系数降低，从而导致制动力减少；二是突出于制动闸瓦表面的螺丝，减少了制动闸瓦与制动轮间的接触面积，进一步降低了制动力。

电梯带闸运行可能会存在电梯运行速度减慢、制动器周围存在铁屑或电梯平层精度差等问题。因此，针对此类电梯制动力减少的状况，检验人员和维保人员可以通过上行空载制停试验和下行制动试验等检验项目判断电梯的制动力是否符合标准要求。而作为安全管理人员等非专业技术人员可以通过观察电梯运行速度、驱动主机处环境、电梯平层精度等方式判断。

制动闸瓦和制动轮磨损严重

2015 年7 月30 日，杭州某地发生一起乘客被夹致死的电梯事故。事故调查组现场调查事故电梯发现：电梯门锁电气连锁回路正常，无短接情况；制动器电气回路正常；制动器闸瓦明显磨损为正常厚度一半；制动器铁芯间隙明显偏大，该间隙增大将导致运行中制动轮闸瓦磨损；在制动状态下能很轻松向上盘动电梯；制动器闸瓦有明显过热痕迹。

以上调查结果表明制动器存在两点问题：一是制动器闸瓦磨损严重；二是制动器制动能力降低。因此，该起电梯事故发生的原因与电梯制动器性能有关。因为严重磨损后的制动器，在电梯制动抱闸摩擦过程中会加重制动轮和闸瓦的表面碳化现象，增大了工件表面硬度并降低了表面摩擦系数，从而降低了制动器制动能力。

图1 所示为某维保单位磨损的制动器闸瓦，图中的制动闸瓦存在明显的摩擦划痕和铁屑现象。要预防图中电磁块式制动器的闸瓦磨损情况，只能依靠维保人员在日常的维护保养中对制动器间隙、制动器铁芯、制动衬垫等项目进行检验。而作为电梯安全管理人员等非专业技术人员，可仔细观察制动过程进行判断，如果制动器磨损严重，则制动过程中会看到磨损的铁屑，甚至闻到烧焦的味道。

机械部件（制动轮）表面油污

2013 年5 月15 日，深圳某大厦一部电梯下行时突发故障，停至二三层之间，电梯门打开后，一名护士踏出电梯时被梯门夹住头和腿，电梯上行后又下坠至负一层，导致护士颈部动脉被拉断，不幸身亡。

事故调查中发现，电梯在发生事故前存在落差不平的现象，而且制动器的制动闸瓦和制动轮表面存在油污现象。结合现场调查情况，该起事故的直接原因是电梯制动器制动力矩不足，电梯制动器制动力矩不足的原因是制动鼓与制动闸瓦之间摩擦表面存在润滑油。润滑油有2 个来源:一是蜗杆轴遁孔端油封有渗油，电梯运行时，蜗杆轴旋转把润滑油甩到制动鼓与制动闸瓦之间的摩擦表面；二是制动器制动臂上销轴使用了过量润滑油进行润滑，有油珠滴到制动鼓及制动闸瓦上。当制动鼓与制动闸瓦之间摩擦表面的润滑油积累到一定程度，制动力矩下降到不足以制停轿厢，致使轿厢开门时失控下滑、事故发生。

在日常维护保养和使用过程中，制动闸瓦或制动轮上表面油污（如图2）的来源有以下3 个：

图2 机械部件（制动轮）表面油污

一是蜗轮蜗杆式电梯可能会在运行过程中将蜗杆轴油封处的漏油甩到制动鼓与闸瓦之间；二是制动器上机械部件的润滑油滴落；三是维保过程中加油时的意外滴落。

经调查，事故电梯制动器的表面油污是由于维护保养工作人员违规操作导致。因此，为预防此类事故发生，维保人员在作业过程中应严格按照维护保养手册等相关规范操作，安全管理人员应严格按照电梯维护保养规则对维保项目进行安全确认。

电气动作触点动作不可靠

2008 年5 月10 日，江苏省江都市某宾馆发生一起电梯冲顶事故，事故现场发现电梯控制柜中上行继电器触点和主接触器的电气触点均动作不良，且主接触器触点有烧灼现象。由于事故电梯上行信号的触点接触不良，在运行中变频器上行信号中断时，制动器闸瓦仍处于打开状态，从而发生了在电梯到达选层后没有停车，并因对重比轿厢侧重致使电梯继续向上运行。

根据GB 7588—2003《电梯制造与安装安全规范》对制动器电气触点要求：“切断制动器电流，至少应用两个独立的电气装置来实现，不论这些装置与用来切断电梯驱动主机电流的电气装置是否为一体。当电梯停止时，如果其中一个接触器的主触点未打开，最迟到下一次运行方向改变时，应防止电梯再运行。”因此，对于按照GB 7588—2003《电梯制造与安装安全规范》标准生产的电梯发生触点粘连后，发生电梯继续运行的事故概率很低。

而事故电梯为2002 年制造生产，未设置防抱闸粘连功能。对于老旧电梯发生此类故障属于突发性故障，在某次维护保养或检验过程中难于发现，但在平常运行中可能会出现电梯突然停车、溜梯等现象。因此，作为使用单位的安全管理人员应及时做好日常的故障记录，可为维保人员和检验人员提供工作参考意见。

风险辨识

通过对上述4 起因制动器失效发生事故的案例分析可知，制动器安全隐患风险点发生事故前都会有不正常的现象或故障发生。作为使用单位安全管理人员、维保人员和检验人员都是可以通过目测或检测的方式辨识风险。以下结合上述分析，介绍了集中制动器风险的识别方法。

静态观察

在电梯停止运行时，专业人员可以通过测量制动闸瓦的剩余厚度、制动闸瓦与制动轮的间隙以及观察制动闸瓦等机械部件工作面是否存在油污、铁屑等情况，从制动器的磨损和油污情况进行电梯溜梯、电梯冲顶或蹲坑等隐患的排查。

在电梯日常运行时，相关工作人员可以通过听制动器松闸和抱闸动作的声音，判断制动器制动臂动作是否同步。

试验检查

一是观察制动器松、抱闸的动作情况：制动器松闸时制动闸瓦与制动轮是否能完全脱离接触；制动器抱闸时制动闸瓦与制动轮的接触面积以及动作灵活性。排查电梯是否存在带闸运行的隐患。

二是测量电梯运行速度、平层准确度等项目，排除因制动器动作失效或制动器调整不当导致电梯运行速度降低和平层准确度差等问题。

三是进行上行制动工况曳引检查和制动试验。通过测试制动距离和电梯制动时的试验情况，对制动器的制动能力进行综合判断。

四是模拟制动器电气触点粘连，检查制动器两组独立的电气装置的有效性；模拟制动器故障，检查制动器故障时，能否暂停电梯运行。

通过上述模拟试验检查电梯的电气装置和故障保护功能，排查电气触点黏连隐患。

制动器作为电梯核心部件，加强对制动器风险的识别是提高电梯安全运行水平的重要保障。血淋淋的电梯事故告诉我们，保障电梯安全运行需要依靠使用单位、维保单位和检验机构共同努力。电梯使用单位必须及时将日常电梯发生的故障记录并反馈给维保单位，维保单位作为专业技术机构则要及时准确地将隐患排查处理。检验机构在开展年度定期检验工作时，要结合使用单位的日常维保记录和现场检验情况对受检设备制动器进行综合判断。（本文作者单位系江西省检验检测认证总院特种设备检验检测研究院）