淺析曳引驅(qū)動(dòng)電梯的制動(dòng)系統(tǒng)

袁　飛（蕪湖市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)中心，安徽　蕪湖　241004）

淺析曳引驅(qū)動(dòng)電梯的制動(dòng)系統(tǒng)

袁飛
（蕪湖市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)中心，安徽蕪湖241004）

所有參與向制動(dòng)輪或制動(dòng)盤施加制動(dòng)力的制動(dòng)器相關(guān)部件都應(yīng)該分成兩組分別裝設(shè)。在電梯正常運(yùn)行情況下，切斷制動(dòng)器電流應(yīng)該使用兩個(gè)獨(dú)立電氣裝置實(shí)現(xiàn)；當(dāng)電梯運(yùn)行停止，如果其中一個(gè)接觸器主觸點(diǎn)沒有及時(shí)的打開，應(yīng)該最遲到在下一次改變運(yùn)行方向時(shí)，停止電梯再運(yùn)行。制動(dòng)器應(yīng)當(dāng)動(dòng)作靈活，制動(dòng)時(shí)制動(dòng)閘瓦要緊密、均勻地貼合在制動(dòng)輪或者制動(dòng)盤上，電梯運(yùn)行時(shí)制動(dòng)閘瓦和制動(dòng)輪不應(yīng)發(fā)生摩擦；且制動(dòng)閘瓦和制動(dòng)輪或者制動(dòng)盤的工作面上不能有油污。

制動(dòng)器；機(jī)械部件；電氣裝置；制動(dòng)能力

0　引言

2013年5月15日11時(shí)36分許深圳長(zhǎng)虹大廈1號(hào)電梯發(fā)生一起安全事故，造成一人死亡。2015年7月30日上午10點(diǎn)15分左右，杭州新華坊小區(qū)18幢發(fā)生一起電梯事故，18幢16樓一名住戶王某在16樓被夾電梯中，經(jīng)消防官兵破拆營(yíng)救，送杭州市紅十字會(huì)醫(yī)院搶救，搶救一個(gè)多小時(shí)，宣告不治。這兩起電梯安全事故均是由于電梯的制動(dòng)系統(tǒng)故障而引起的，因此本文針對(duì)曳引驅(qū)動(dòng)電梯的制動(dòng)系統(tǒng)作淺要分析，讓大家對(duì)此有更為深入的了解。

1　制動(dòng)器

一般情況下，一個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)都是一個(gè)機(jī)—電式制動(dòng)器，且都是摩擦型。摩擦型機(jī)—電式制動(dòng)器，其是利用自身的壓縮彈簧來(lái)將用于制動(dòng)的“摩擦片“壓緊在制動(dòng)鼓或者制動(dòng)盤上，通過(guò)增加二者間的摩擦達(dá)到制停電梯等系統(tǒng)的目的。制動(dòng)器一般都是常閉式的，在電梯運(yùn)行情況下，制動(dòng)器中的電磁鐵處于通電狀態(tài)而產(chǎn)生磁場(chǎng)推動(dòng)銜鐵，同時(shí)帶動(dòng)連桿使在摩擦片和制動(dòng)鼓或者制動(dòng)盤之間產(chǎn)生空隙，失去制動(dòng)作用，保證驅(qū)動(dòng)主機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)出現(xiàn)動(dòng)力電源、控制電源失電，這時(shí)電磁鐵線圈也處于失電狀態(tài)，制動(dòng)器上的摩擦片會(huì)緊緊壓在制動(dòng)鼓或者制動(dòng)盤上，強(qiáng)迫主機(jī)停止運(yùn)行，起到制動(dòng)作用，。

2　機(jī)械部件

對(duì)于一般的制動(dòng)系動(dòng)，其向制動(dòng)輪或者制動(dòng)盤施加制動(dòng)力的機(jī)械部件都是分兩組來(lái)裝設(shè)，機(jī)械部件除了有銜鐵外，還有聯(lián)桿、壓縮彈簧等部件。

（1）如圖1所示，制動(dòng)器彈簧、聯(lián)桿和銜鐵都只有一組，一旦這其中任何部件失效，將使制動(dòng)器完全喪失制動(dòng)能力。如圖2所示，制動(dòng)器彈簧和聯(lián)桿雖然分兩組設(shè)置且相互獨(dú)立，但銜鐵只有一組，一旦發(fā)生銜鐵卡阻，制動(dòng)器也將完全失效。

如圖3所示，雖然聯(lián)桿、銜鐵都分兩組設(shè)置，但制動(dòng)器壓縮彈簧只有一組，表面上看，兩個(gè)銜鐵分別各自控制一個(gè)制動(dòng)臂聯(lián)桿，但兩個(gè)銜鐵之間不是相互獨(dú)立的，二者相互作用共同構(gòu)成一個(gè)完整磁路，這種情況下，如果出現(xiàn)剩磁過(guò)大狀態(tài)制動(dòng)器仍然可能失效。如圖4所示的制動(dòng)器聯(lián)桿、壓縮彈簧、銜鐵都是獨(dú)立設(shè)置的，才是符合相關(guān)要求的制動(dòng)器。通過(guò)幾個(gè)圖之間的對(duì)比，現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)時(shí)就更容易發(fā)現(xiàn)和判斷向制動(dòng)輪或者制動(dòng)盤施加制動(dòng)力的機(jī)械部件是否是兩組分別裝設(shè)的。

（2）每一組機(jī)械部件在獨(dú)立動(dòng)作時(shí)都需要足夠的制動(dòng)力才能使裝有額定載荷且運(yùn)行于額定速度的轎廂成功減速；即單組制動(dòng)器對(duì)轎廂所施加的制動(dòng)力只有大于轎廂自重和額定載重量之和時(shí)，才能成功制動(dòng)。對(duì)于電磁鐵來(lái)說(shuō)，所謂的機(jī)械部件，是指電磁鐵的銜鐵，而線圈本身不視為機(jī)械部件，所以可不要求分為兩組設(shè)立。

3　電氣裝置

電梯正常運(yùn)行時(shí)，切斷制動(dòng)器電流至少需要用兩個(gè)獨(dú)立電氣裝置才行，當(dāng)電梯運(yùn)行過(guò)程發(fā)生停止，如果其中的一個(gè)接觸器主觸點(diǎn)沒能及時(shí)打開，那么最遲在下一次改變運(yùn)行方向時(shí)，應(yīng)當(dāng)防止電梯再運(yùn)行，即停止電梯運(yùn)行。

要求兩個(gè)接觸器應(yīng)該是相互獨(dú)立的，觸點(diǎn)不能是同一接觸器，而且不能存在的電氣聯(lián)動(dòng)或者機(jī)械聯(lián)動(dòng)，更不允許使用同一接觸器中的主觸點(diǎn)、輔觸點(diǎn)相互進(jìn)行校驗(yàn)。另外，控制制動(dòng)器回路中的接觸器應(yīng)該設(shè)計(jì)防粘連保護(hù)，當(dāng)其中的一個(gè)接觸器主觸點(diǎn)發(fā)生粘連，另一個(gè)接觸器應(yīng)該能正常工作，這樣可以保證電梯的正常運(yùn)行。這時(shí)，電梯的安全狀態(tài)已經(jīng)處于極限狀態(tài)，如再繼續(xù)運(yùn)行可能發(fā)生較大電梯風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)該避免電梯再次運(yùn)行；為此，需要設(shè)計(jì)一種監(jiān)控機(jī)制，一旦電梯控制系統(tǒng)出現(xiàn)上述情況，應(yīng)該暫停運(yùn)行。有研究者認(rèn)為，隨著我國(guó)集成電路技術(shù)的發(fā)展，可以使用靜態(tài)元件、電子開關(guān)等來(lái)普通觸點(diǎn)接觸器；筆者認(rèn)為，這是絕對(duì)不可以的，而且即使使用觸點(diǎn)開關(guān)數(shù)量只能增加不能減少。

4　制動(dòng)能力

（1）機(jī)—電式制動(dòng)應(yīng)有足夠的制動(dòng)能力，即能使載有125%額定載荷的轎廂以額定速度向下運(yùn)行時(shí)，使曳引機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。制動(dòng)能力是通過(guò)制動(dòng)力矩來(lái)實(shí)現(xiàn)的，作用在制動(dòng)輪（盤）上的力矩為：；其中，為系統(tǒng)轉(zhuǎn)化到制動(dòng)器上的靜力矩；為動(dòng)力矩；

其中，M 為轎廂側(cè)鋼絲繩質(zhì)量（如果有補(bǔ)償裝置，為鋼絲繩和補(bǔ)償裝置的質(zhì)量差）；Ψ為平衡系數(shù)；η為與制動(dòng)相關(guān)的機(jī)械效率；Q為額定載重量；為曳引輪直徑；i為減速比；為電梯系統(tǒng)飛輪質(zhì)量；為固定值。但是如果制動(dòng)器對(duì)轎廂的制動(dòng)減速度過(guò)大，將會(huì)影響到轎廂內(nèi)人員的人身安全，因此在保證制動(dòng)器有足夠制動(dòng)力的情況下還必須限制制動(dòng)器所能提供的最大制動(dòng)減速度。這就要求在制停載有125%額定載荷的轎廂時(shí)所產(chǎn)生的制停減速度不超過(guò)安全鉗動(dòng)作或轎廂撞擊緩沖器時(shí)所產(chǎn)生的減速度，即1g。

（2）制動(dòng)器應(yīng)當(dāng)動(dòng)作靈活，制動(dòng)時(shí)制動(dòng)閘瓦（制動(dòng)鉗）緊密、均勻地貼合在制動(dòng)輪（制動(dòng)盤）上，電梯運(yùn)行時(shí)制動(dòng)閘瓦（制動(dòng)鉗）與制動(dòng)輪（制動(dòng)盤）不發(fā)生摩擦；并且制動(dòng)閘瓦（制動(dòng)鉗）以及制動(dòng)輪（制動(dòng)盤）工作面上沒有油污。這就要求不管是正常運(yùn)行還是檢修運(yùn)行時(shí)，制動(dòng)器都必須要能動(dòng)作靈活，斷開制動(dòng)器的釋放電路后，電梯應(yīng)無(wú)延時(shí)的被有效制動(dòng)且制動(dòng)器制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間不應(yīng)大于0.5s。當(dāng)松閘時(shí)，閘瓦應(yīng)同時(shí)離開電梯制動(dòng)器制動(dòng)輪的工作表面，不得有局部摩擦，這時(shí)在電梯制動(dòng)器制動(dòng)輪與電梯制動(dòng)器閘瓦之間形成的間隙不得大于0.7mm。當(dāng)電梯制動(dòng)器閘瓦的襯墊磨損后與制動(dòng)輪的間隙增大，會(huì)使得制動(dòng)不正常。如發(fā)生異常的撞擊聲時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)可動(dòng)鐵心，與閘瓦臂連接的螺母，來(lái)補(bǔ)償磨損掉的厚度，使間隙恢復(fù)。當(dāng)電梯制動(dòng)器閘瓦襯墊磨損值超過(guò)襯墊厚度2/3時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換。電梯制動(dòng)器閘瓦的襯墊與閘瓦之間的聯(lián)接應(yīng)牢固可靠，當(dāng)用鉚釘緊固時(shí)，應(yīng)完善制作工藝，使制動(dòng)器閘瓦的襯墊不易出現(xiàn)松動(dòng)。當(dāng)采用粘合制作時(shí)，應(yīng)注重材料加工和粘合材料、工藝、環(huán)境條件等以保證在使用中不會(huì)出現(xiàn)粘結(jié)強(qiáng)度不夠的情況。當(dāng)電梯制動(dòng)器閘瓦的襯墊有油膩時(shí)，要及時(shí)拆下清洗，以防打滑。這一點(diǎn)可以在空載轎廂的時(shí)候，不采取松閘措施，直接向下手動(dòng)盤車，如果仍能盤車，則說(shuō)明制動(dòng)器不可靠。

5　結(jié)論

在面對(duì)電梯制動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)候，盡量先從直觀的機(jī)械部件、電氣裝置方面去判斷是否符合相關(guān)的安全要求，然后再?gòu)闹苿?dòng)能力方面做詳細(xì)全面的計(jì)算分析，從而對(duì)一臺(tái)電梯的制動(dòng)系統(tǒng)做出更準(zhǔn)確的評(píng)判。

［1］TSG T7001-2009電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則—曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯及1號(hào)修改單.

［2］TSGT5001-2009電梯使用管理與維護(hù)保養(yǎng)規(guī)則［S］.

［3］GB7588-2003電梯制造與安裝安全規(guī)范［S］.

［4］GBT24478-2009電梯曳引機(jī)［J］.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.009

袁飛（1988-），男，安徽阜陽(yáng)人，本科，助理工程師，研究方向：制動(dòng)系統(tǒng)的分析。