一起电梯蹲底故障的原因分析及对策研究

摘要：制动器是电梯重要的安全部件，近年来媒体报道的多起电梯事故中，由制动失效引起的事故比例较高，加强对制动器失效模式的研究显得尤为重要。文中通过对一起电梯蹲底故障的调查，查找故障原因，并对产生该故障的原因加以分析，根据分析结果对电梯主机的生产、安装、维保、检验提出一些优化建议，以防止类似故障再次发生。

关键词：蹲底；制动器；主机轴承润滑油渗漏

Cause Analysis and Countermeasure Research on an Elevator Squatting Fault

XU Shengjun

（ Nanping Branch of Fujian Special Equipment Inspection and Research Institute， Nanping 353000， Fujian， China）

Abstract： The brake is an important safety component of elevator. In many elevator accidents reported by the media in recent years， which makes it crucial to strengthen research on brake failure modes. Through the investigation of an elevator squatting fault， this paper finds out the cause of the fault， analyzes the cause of the fault， and puts forward some optimization suggestions for the production， installation， maintenance and inspection of the elevator host according to the analysis results， so as to prevent the recurrence of similar faults.

Key Words： Bottoming; Brake; Leakage of lubricant oil in the main bearing

1 故障经过

2019年5月上午8时17分，某宾馆电梯发生蹲底故障，无人员伤亡。故障时间正值住宿人员离开宾馆的高峰期，轿内乘客共10人，电梯接近满载状态。蹲底发生时电梯正处在一层，轿内乘客尚未离开轿厢，被困乘客按下轿厢救援警铃，宾馆工作人员随即联系维保人员紧急救援，将乘客安全救出电梯。救援后，维保人员立即停用了该电梯，请求检验人员帮助查找故障。该电梯的主要参数如下：

制造日期：2012-10-17；

额定载重量 ：800kg；

额定速度：1.0m/s；

主机型式：无齿轮曳引。

2 现场勘查分析

通过和维保人员沟通并且查看现场监控录像得知，电梯蹲底发生在电梯到站，乘客准备离开时。现场测得轿厢地坎与层门地坎间距25cm，下极限开关动作。检查机房限速器没有动作，两侧制动器均已上闸，查看钢丝绳和曳引轮状态良好。查看控制系统及电气回路符合要求，电气绝缘正常。通过对电梯的静态检查后，根据引起蹲底的一般原因，重点对曳引能力、平衡系数、制动器进行检查。在采取安全防护措施后，进行了平衡系数测试，经过测量平衡系数为41%，符合标准[1]40%～50%之间的要求。

而后对制动器进行进一步检查，制动器间隙正常，检修运行制动器两侧动作灵活，没有出现卡阻现象。通过对制动器的带闸盘车检查发现，制动器在带闸情况下能够通过盘车轮盘动，根据经验判断制动力明显较弱。由于主机是同步机，制动器与主机集成一体，无法从外部观察制动闸瓦的情况，为进一步检查内部情况，将轿厢放置顶层，对重压缩缓冲器状态下拆除一侧制动器，发现制动器轮上存在大量油污，如图1所示。由此确定制动力减弱主要是由于制动轮油污造成。作为无齿轮曳引机并不存在异步机一样的齿轮油，制动轮上的润滑油从何而来需要进一步检查确认。通过检查发现，制动轮径向盘面直到曳引轮轴均存在类似油迹。为查找油污来源，对曳引主机进行进一步拆解，发现主机大轴承存在大量轮滑油溢出，如图2所示。根据前面的检查，曳引机的其他部件均不存在这类油质，将制动轮上的油质和轴承上的轮滑油进行对比发现油质相同。由此确定，制动轮上的轮滑油是由主机大轴承轮滑油溢出产生。检查主机没有设置轴承加油口，确定润滑油由出厂携带。

3" 蹲底原因分析

3.1 主机安装构造分析

根据《电梯与自动扶梯技术检验》[3]中对永磁同步电机讲解相关内容，现场检查的同类型主机结构如图3所示。图3中的示意图是一个典型的永磁同步曳引机，曳引轮与制动盘通过法兰盘连接，主机轴承安装在法兰盘上。制动盘与主机永磁体为一体结构。定子为电磁线圈。通电后电磁线圈形成磁场，永磁体与磁场之间相互感应旋转。

3.2 制动器油污产生分析

依据现场勘查情况，制动器油污是导致制动力下降的主要原因。根据主机结构，对产生制动器油污的主要原因进行如下分析：1）主机大轴承在生产或装配中加入了较多的润滑油；2）主机在运行强度较高的情况下发热，轴承润滑油在温度较高的情况下液化，液化后的润滑油不断溢出轴承密封圈；3）大量溢出的液化润滑油挤出后，附着到法兰盘和制动器径向盘面等结构上；4）附着于旋转部件的润滑油由于离心力，通过制动轮径向盘面不断向制动盘轮面聚集，最终形成如图1所示的油污。

3.3 蹲底过程整体状态及原因分析

依据现场勘查情况，电梯处于以下状态： 1）电梯额定载荷为800kg， 乘客达到10人即接近满载状态；2）平衡系数为41%处于正常但偏小的状态；3）电梯为7层站未配备补偿链；4）蹲底发生在最低层，曳引钢丝绳重量处于轿厢侧最大。通过视频监控可知，蹲底发生在电梯停站乘客准备离开之际。上述4种电梯状态让电梯轿厢侧重量处于叠加状态。电梯对于制动力需求也达到整个运行状态中的最大值。在最大的制动力需求情况下，由于制动轮存在油污，导致制动力急剧下降，从而在一层停梯制动器上闸后，无法满足制动力需求导致电梯蹲底。综合电梯的整体状态，可以得出导致电梯蹲底的直接原因为油污导致的制动力不足。电梯的整体状态对于制动器提出了较高的要求也间接促使蹲底发生。

4" 解决对策及预防措施

知道了蹲底发生的原因，不难发现从主机生产到使用、维保的各个环节都存在问题。下面笔者从电梯的生产、安装、维保、检验四个方面讲述如何减少类似事故的再次发生。

4.1 生产厂家方面的预防措施

建议主机制造厂家采取以下措施防止此类故障发生：1）对曳引机轴承润滑油的加入量进行研究，对加入量范围进行规定，一方面保证轴承能够有足够的轮滑油，另一方面不至于过量，产生轮滑油大量溢出的情况，并将控制量写入质量控制要求中；2）制动盘的油污由主机轴承润滑油液化产生。在控制好轴承润滑油加入量的情况下，主机厂商还应当在主机结构上，设计防止润滑油高温液化后进入制动盘的结构。如在制动盘的径向盘面割出一个凹槽，这样液化润滑油通过离心力向制动盘面聚集过程中，首先会被凹槽拦截，从而保护制动器盘面不被污染；3）整机制造厂家应当在《使用维护保养说明书》中明确润滑油导致的制动力下降风险，指导维保人员定期进行检查。

4.2 维护保养方面的措施

维保人员应当严格按照TSG T5002-2017《电梯维护保养规则》[3]附录A-1中要求，定期检查制动器工作情况，对电梯进行制动器间隙、制动器销轴进行检查。严格按附录A-4规定，每年对电梯制动器铁芯或塞柱进行一次拆解检查。每年还要对制动能力进行检查，确保有足够的制动力。必要时还需要进行125%额定载荷的制动试验。通过上述检查能够有效地防患于未然，避免油污大量聚集，发生故障。如发现制动器存在油污现象应当及时反馈给制造厂家。

4.3 制动器的现场检验

制动器的检验是电梯检验中的重中之重，要按检规要求对制动器的动作、制动间隙进行检查。按要求进行上行断电试验。如在检验中发现上行断电制动距离较大时，可以适当进行带闸盘车试验。上行断电试验的制动距离受到电梯多种因素的影响，如平衡系数、曳引能力等。“带闸盘车”虽然不是检规中要求的检验项目和方式方法，但也不失为一种辅助检验手段，对制动器的制动能力检验能够起到较好的效果。

5 结语

该起电梯故障直接原因有两个：一是由于润滑油导致的制动力严重下降；二是由于电梯平衡系数及运行位置对制动器不利。间接原因是由于主机厂商、维保人员对于此类故障认识不足，安全意识淡薄，没有从设计、安装、维保方面防止此类事故的发生。制动器对于电梯的安全至关重要，我国电梯众多的事故案例中，制动器故障造成的事故比例非常高。因此作为电梯行业从业人员，对制动器故障类型的收集、分析、研究、总结对于电梯的安全运行，能起到良好的促进作用。

参考文献

[1]全国电梯标准化技术委员会.电梯制造与安装安全规范：GB 7588—2003[S].北京：中国标准出版社，2003.

[2]毛怀新.电梯与自动扶梯技术检验[M].北京：学苑出版社，2001.

[3]原国家质量监督检验检疫总局特种设备安全监察局.电梯维护保养规则：TSG T5002-2017[S].北京：新华出版社，2017.

收稿日期：2022-03-29

作者简介：许盛均，男，福建省特种设备检验研究院南平分院，工程师