老舊電梯評估中制動器常見問題分析

王文峰 呂英輝 秦潤杰 胡智勇

（天津市特種設備監督檢驗技術研究院 天津 300192）

隨著經濟技術的發展，城市中的大型商場、高層建筑鱗次櫛比，這也使得我國電梯保有量直線上升，與此同時老舊電梯的安全性和可靠性也越來越引起人們的關注。在電梯的安全部件中，制動器應該是最為重要的一個。制動器的好壞嚴重影響著電梯的安全運行，因為其動作頻次與電梯的運行?？款l次是一致的，即只有在制動器可靠動作后才能保證電梯的穩定?？?。歷數近年來電梯事故，大都是由制動器故障造成的，因此研究其常見故障問題，找出相應應對方法是至關重要的[1-2]。天津特檢院在2016年進行了老舊電梯的評估工作，本文就本次評估中遇到的制動器問題進行總結，并分析問題產生的原因，最終給出合理化建議。

1 制動器評估依據

本次評估中針對制動器方面主要是依據TSG T7001—2009《電梯監督檢驗和定期檢驗規則—曳引與強制驅動電梯》、GB 7588—2003《電梯制造與安裝安全規范》、GB/T 31821—2015《電梯主要部件報廢技術條件》、GB 24478—2009《電梯曳引機》等現行規范。評估內容如下：

1）切斷制動器電流至少應當用兩個獨立的電氣裝置來實現，當電梯停止時，如果其中一個接觸器的主觸點未打開，最遲到下一次運行方向改變時，應當防止電梯再運行。

2）所有參與向制動輪或盤施加制動力的制動器機械部件應當分兩組裝設。

3）制動器出現下列情況：

（1）電梯運行時，制動器的制動襯塊（片）與制動輪（盤）不能完全脫離；制動時制動閘瓦（制動鉗）緊密、均勻地貼合在制動輪（制動盤）上；

（2）制動襯塊（片）嚴重磨損或制動彈簧失效，導致制動力不足；

（3）受力結構件（例如：制動臂、銷軸等）出現裂紋或嚴重磨損；

（4）制動器電磁線圈鐵芯動作異常，出現卡阻現象；

（5) 制動器電磁線圈防塵件破損。

4）制動器制動力矩應符合GB 7588—2003中12.4.2要求；制動器制動響應時間不應大于0.5s；制動器釋放間隙適當；電磁式制動器的運動部件（鐵芯）動作可靠，不存在卡阻現象[3-6]。

由于本次評估的老舊電梯均是2000年以前制造出廠的，某些電梯本身的制動器設計符合當時的制造標準，但用現行標準去衡量，是存在著很大的安全隱患的。

2 制動器常見問題分析

問題1：切斷制動器電流的電氣裝置不獨立，且無防粘連功能。

此問題主要是由于電梯設計制造的原因，舊標準對此沒有要求。典型的梯型如奧的斯TOEC 3、TOEC 40、TOEC 60等。圖1為TOEC 40的制動器控制線路簡圖，從圖1可以看出雖然控制制動器線圈的觸點有兩個，即U（或者D）和UD，但是UD的通斷卻取決于U或者D的閉合，即U（或者D）和UD并不是獨立的電器裝置。

在GB 7588—2003規范實施后，部分維保單位為了滿足新標準要求，改變電氣線路增加了防粘連功能，但是其可靠性有待商榷。

圖1 TOEC 40制動器電氣控制圖

問題2：參與向制動輪施加制動力的制動器機械部件非兩組獨立裝設。

此問題主要是由于電梯設計制造的原因，舊標準對此并沒有過多的要求，故許多老舊電梯的制動器都非兩組獨立裝設。典型的梯型如奧的斯TOEC系列，以及三菱早期的GPS系列，該系列曳引機為異步有齒輪曳引機，制動器的構造通常為單鐵芯或單制動彈簧，并不符合現有規范的規定。

問題3：制動襯片磨損嚴重，導致制動力矩不足。

此類問題較為常見，某些電梯控制精度較差，導致電梯零速保持力矩不足，無法零速抱閘，這就加速了制動器襯片的磨損。也有些交流雙速電梯，由于自身特性，也無法實現零速抱閘，故制動襯片磨損較快，這就需要維護保養人員適時檢測，及時更換。對于部分使用奧的斯13VTR主機的電梯，廠家采用加裝抱閘檢測開關的方法來檢測制動器的動作，有助于制動器的維護保養。

問題4：制動器線圈溫度過高，電磁鐵芯動作不靈敏，存在卡阻現象。

制動器線圈溫度過高，易導致線圈絕緣層老化，降低絕緣阻值，影響其穩定運行。某些電梯制動器防塵件缺失（見圖2），導致線圈塵污堆積，嚴重影響其散熱，也使得通電后磁力下降，從而影響鐵芯的可靠動作。對于制動器應當適時的拆解除塵，并潤滑機械部件，以保證其安全有效動作。

圖2 制動器防塵件缺失

問題5：制動器間隙過大，制動時襯片不能緊密均勻地貼合在制動輪上。

此類問題往往發生在新更換過制動襯片的電梯上。更換完襯片后，制動器間隙調整不當，導致制動時襯片不能完全緊密貼合在制動輪上，從而使得制動力矩過小。如圖3所示，電梯制停后制動襯片與制動輪之間的空隙足以允許紙片通過。同時制動器間隙過大有時也會使得電梯制動時的噪音過大。間隙大將導致制動時制動臂的行程變大，使得其對制動輪的沖擊增大，將產生較大噪音。

問題6：制動器某些部件非原廠產品。

制動器作為電梯最重要的安全部件，其構造、材質是經過制造單位嚴格計算和受力分析的，對制動器部件的私自改動、更換都有可能影響其工作的穩定性，存在較大安全隱患。如圖所示，圖4中更換了制動器彈簧；圖5更換了制動器軸銷。

圖3 制動器未完全貼合

圖4 更換制動器彈簧

圖5 更換制動器軸銷

3 制動器的維護要點

制動器作為電梯最重要的安全部件，其最主要的風險主要體現在制動力矩是否滿足要求，以及其適時動作的可靠性。

對于制動力矩的大小，主要與制動彈簧的壓力和制動襯片的摩擦系數有關。彈簧由于機械疲勞使得其形變系數改變，制動襯片的不正常磨損將導致其表面碳化改變其摩擦系數，這都將嚴重影響制動力矩的大小。因此需要維保人員適時檢測制動力矩的可靠性，在GB 7588—2003《電梯制造與安裝安全規范》第一號修改單中新增加了轎廂意外移動保護裝置，其規定制停系統“在使用驅動主機制動器情況下，自監測包括多機械裝置正確提起（或釋放）的驗證和（或）對制動力的驗證”，可以看出對制動力矩的檢測已被列入標準規范中。

制動器動作的可靠性主要體現在制動器電磁鐵芯的可靠動作。鐵芯的不正常磨損，會導致內部氣隙增大，從而磁阻增大影響電磁力，這將可能導致制動器無法完全打開。制動器的松閘裝置是通過推動鐵芯運動實現松閘的，可分為直接作用在鐵芯和間接作用在鐵芯兩種形式，對于直接作用式存在卡阻的風險，保養時應著重拆解檢測接觸面磨損情況。

4 總結

制動器作為電梯部件中最為重要的安全部件，其工作性能決定著電梯的安全運行。本文主要對老舊電梯評估中遇到的有關制動器問題進行了總結分析，并討論了制動器維護中應注意的問題，希望能夠引起相關人員的重視。

[1] 陳祥卓.淺談電梯制動器常見問題及檢驗[J].科技創新與應用，2013(26)：113.

[2] 金琪安.關于電梯制動器可靠性的再思考[J].中國電梯，2011：71-72.

[3] TSG T7001—2009 電梯監督檢驗和定期檢驗規則—曳引與強制驅動電梯[S].

[4] GB 7588—2003 電梯制造與安裝安全規范[S].

[5] GB/T 31821—2015 電梯主要部件報廢技術條件[S].

[6] GB 24478—2009 電梯曳引機[S].