一起曳引驅(qū)動(dòng)客梯制動(dòng)器失效事故調(diào)查分析

潘樹偉 彭仁東

（湖南省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院 長(zhǎng)沙 410003）

一起曳引驅(qū)動(dòng)客梯制動(dòng)器失效事故調(diào)查分析

潘樹偉 彭仁東

（湖南省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院 長(zhǎng)沙 410003）

本文列舉了一起典型的電梯制動(dòng)器失效事故并進(jìn)行了詳細(xì)深入的調(diào)查分析，最終發(fā)現(xiàn)該起事故主要原因?yàn)橐粋€(gè)接觸器觸點(diǎn)位置偏移導(dǎo)致制動(dòng)器閘瓦磨損較大從而制動(dòng)力矩嚴(yán)重不足產(chǎn)生轎廂滑移。該事故最終導(dǎo)致一名乘客死亡，本文通過詳盡的現(xiàn)場(chǎng)說明以及原理分析完好的還原了事故全貌，對(duì)于今后的電梯維保以及事故調(diào)查均有很大的借鑒意義。

制動(dòng)器 制動(dòng)器閘瓦 制動(dòng)器控制線路

隨著電梯數(shù)量的大幅增加，我國(guó)的電梯故障發(fā)生也越來越多并越來越為人們關(guān)注，電梯故障發(fā)生的原因各種各樣，但產(chǎn)生的危害多影響到電梯乘客的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此在電梯事故發(fā)生之后，公眾往往想知道是什么原因?qū)е铝穗娞菔鹿剩娞莸氖鹿收{(diào)查鑒定也往往是業(yè)內(nèi)的一個(gè)難題。

1 電梯事故基本情況

該起電梯事故的基本情況：2015年6月13日上午，長(zhǎng)沙市某小區(qū)B棟客梯上午8時(shí)10分左右，一名女性乘客在某小區(qū)B座客梯19樓廳外候梯下行，電梯空載從8樓正常上行至19樓停梯開門時(shí)轎廂失控向上移動(dòng)，該乘客被轎廂地坎絆倒上半身在轎廂內(nèi)，下半身在轎廂外，轎廂繼續(xù)向上移動(dòng)致該乘客被轎廂地坎和19樓廳門上坎擠壓后墜入底坑導(dǎo)致死亡。

2 電梯現(xiàn)場(chǎng)情況驗(yàn)證檢測(cè)

該電梯在制動(dòng)器控制系統(tǒng)上采用的是零速抱閘的方式，電梯正常情況下，制動(dòng)器閘瓦一般不會(huì)出現(xiàn)較大的磨損，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況判斷，閘瓦出現(xiàn)嚴(yán)重磨損的原因是電梯帶閘運(yùn)行所致。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查轎廂位置：轎廂位于頂層超出平層位置（對(duì)重完全壓縮緩沖器）；安全回路：安全回路斷路，限速器、安全鉗開關(guān)、緩沖器開關(guān)動(dòng)作；門鎖回路：門鎖回路斷路；制動(dòng)器：制動(dòng)器散熱片上有一層薄灰，如圖1所示，制動(dòng)器下方的地面上有閘瓦襯墊磨損的細(xì)屑，如圖2所示，左右兩側(cè)閘瓦襯墊磨損不均勻，如圖3、圖4所示。

圖1 制動(dòng)散熱器上的薄灰

圖2 閘瓦襯墊磨損的細(xì)屑

圖3 左閘瓦襯墊

圖4 右閘瓦襯墊

手動(dòng)開啟制動(dòng)器（下文簡(jiǎn)稱手動(dòng)松閘），盤車使轎廂向下移動(dòng)一段距離使對(duì)重離開緩沖器后釋放手動(dòng)松閘裝置，制動(dòng)器無法制停向上移動(dòng)的轎廂。制動(dòng)器通電，右側(cè)閘瓦開閘落閘正常，左側(cè)閘瓦由于瓦襯墊磨損嚴(yán)重，鐵芯間隙增大吸力不足，左推桿無法推動(dòng)閘瓦張開。

拆解制動(dòng)器發(fā)現(xiàn)，線圈完好、鐵芯光亮活動(dòng)無卡阻，如圖5所示。閘瓦襯墊表面已經(jīng)嚴(yán)重碳化，粗糙不平，局部分層脫落，左側(cè)閘瓦襯墊厚度6.4mm，右側(cè)閘瓦襯墊厚度8.1mm，制動(dòng)輪表面呈現(xiàn)過熱痕跡，如圖6所示。檢查制動(dòng)器控制回路，逐個(gè)測(cè)量制動(dòng)器控制回路上的各個(gè)觸點(diǎn)的導(dǎo)通電阻，發(fā)現(xiàn)其中一組觸點(diǎn)（對(duì)應(yīng)電氣原理圖中的KMC）導(dǎo)通不穩(wěn)定，導(dǎo)通電阻值異常，實(shí)測(cè)值為40Ω左右。

圖5 鐵芯

圖6 閘瓦襯墊

3 電梯事故分析

1）經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，除19樓層門被損壞導(dǎo)致層門不能閉合外，其它層門及轎門的門鎖裝置有效，排除電梯可以開門運(yùn)行的可能。

2）經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，對(duì)重壓在緩沖器上而曳引機(jī)按電梯上行方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，不能提升空載轎廂，空載曳引能力符合要求，排除了曳引繩在曳引輪打滑造成空轎廂失控上移的可能。

3）從監(jiān)控錄像上看，電梯從8層正常運(yùn)行到第19層平層時(shí)，轎廂發(fā)生向上異常移動(dòng)是在層門和轎門打開時(shí)發(fā)生的，而轎門層門電氣聯(lián)鎖有效，曳引能力正常，由此可以判定轎廂向上失控滑移是制動(dòng)器制動(dòng)力矩不夠引起的。

4）機(jī)房?jī)?nèi)彌漫著濃煙、閘瓦表面磨損碳化和制動(dòng)輪表面有過熱痕跡表明閘瓦襯墊和制動(dòng)輪兩者之間有劇烈的摩擦并且時(shí)間較長(zhǎng)。

5）制動(dòng)器的機(jī)械部分，包括鐵芯，推桿，制動(dòng)臂、銷軸零部件完好，活動(dòng)靈活。制動(dòng)器線圈在110V直流電源通電時(shí)鐵芯工作正常。

6）制動(dòng)器的控制原理如圖7所示。

圖7 制動(dòng)器控制原理圖

工作原理是：電梯啟動(dòng)時(shí)，強(qiáng)激接觸器KMZ吸合，KMZ觸點(diǎn)吸合短接經(jīng)濟(jì)電阻RZ1，直流110V電壓直接加到制動(dòng)器YBK線圈上，電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，鐵芯迅速吸合通過推桿推動(dòng)制動(dòng)臂，閘瓦與制動(dòng)輪分離，制動(dòng)器打開。

制動(dòng)器鐵芯吸合后與磁極的間隙很小，保持鐵芯吸合所需的維持電流較之吸合前小很多。為了減小制動(dòng)器線圈電流和線圈發(fā)熱，程序設(shè)定強(qiáng)激接觸器KMZ吸合1.5～2s后斷開，線圈回路接入經(jīng)濟(jì)電阻RZ1達(dá)到這個(gè)目的。當(dāng)電梯停層時(shí)，抱閘接觸器KMB斷電切斷制動(dòng)器線圈電流，磁場(chǎng)消失鐵芯釋放，制動(dòng)臂在彈簧的作用下復(fù)位，閘瓦抱緊制動(dòng)輪，轎廂被制停；

7）檢查制動(dòng)器控制回路發(fā)現(xiàn)KMC輔助觸點(diǎn)接觸電阻異常，實(shí)測(cè)值為40Ω左右，打開接觸器KMC滅護(hù)罩觀察到輔助觸點(diǎn)的靜觸頭發(fā)生了位置偏移，如圖8所示。

正常情況下，動(dòng)、靜觸頭接通時(shí)阻值幾乎為零。靜觸頭的本體加工有斜楔狀臺(tái)階，憑借斜楔與平口槽緊配合來固定，如圖9所示。平口槽的材料為熱固性塑料，材料強(qiáng)度不高，受斜楔擠壓會(huì)發(fā)生輕微塑性變形，弱化了靜觸頭的固定。再者，由于電梯啟動(dòng)、停止頻繁，相鄰接觸器和繼電器吸合、釋放引起的振動(dòng)，會(huì)對(duì)靜觸頭的固定產(chǎn)生影響乃至產(chǎn)生移位。靜觸頭移位導(dǎo)致接觸電阻明顯增大。

圖8 靜觸頭偏移圖

圖9 靜觸頭的固定

KMC觸點(diǎn)接觸電阻由正常情況下幾乎為零增加到40Ω，對(duì)制動(dòng)器控制造成嚴(yán)重影響。

測(cè)量得知，RZ1為50Ω，YBK為85Ω。

電梯起動(dòng)時(shí)，強(qiáng)激接觸器觸點(diǎn)KMZ閉合，110V電源經(jīng)過KMC觸點(diǎn)接觸電阻（40Ω）和制動(dòng)器線圈形成通路，制動(dòng)器線圈電壓為

按照程序設(shè)定起動(dòng)1.5～2s后，強(qiáng)激接觸器KMZ斷電，制動(dòng)器回路接入了經(jīng)濟(jì)電阻RZ（50Ω），此時(shí)制動(dòng)器線圈的電壓為

顯然在電梯起動(dòng)1.5～2s后強(qiáng)激接觸器KMZ斷電，制動(dòng)器線圈上的53.4V低于最高釋放電壓，也就是說此時(shí)制動(dòng)器鐵芯已經(jīng)處于落閘狀態(tài)。與線圈斷電的落閘不同，由于加有53.4V的電壓，制動(dòng)器線圈內(nèi)依然有電流流過，線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)鐵芯仍然有吸力并通過推桿作用在制動(dòng)臂上，雖然不足以克服制動(dòng)臂彈簧的預(yù)緊力打開閘瓦，但閘瓦處于未完全打開狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)的電流有所增大（相當(dāng)于增大了載荷）但不超過變頻器保護(hù)設(shè)定值，電梯長(zhǎng)時(shí)間在這種情況下運(yùn)行，變頻器不會(huì)發(fā)生保護(hù)停梯。電梯每次運(yùn)行，達(dá)到異步電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速1430r/min的制動(dòng)輪與閘瓦襯墊劇烈摩擦產(chǎn)生高溫，使閘瓦襯墊碳化并迅速磨損、變薄。左右兩側(cè)閘瓦襯墊因制動(dòng)彈簧預(yù)緊力不同，磨損的快慢不同，預(yù)緊力大的一側(cè)磨損快，反之磨損慢。閘瓦襯墊磨損的結(jié)果是制動(dòng)力矩降低，最終無法制停空載轎廂向上滑移，發(fā)生了事故。

4 電梯的事故原因綜述

直接原因：制動(dòng)器控制回路中的一個(gè)KMC接觸器靜觸點(diǎn)位置偏移，動(dòng)、靜觸點(diǎn)接觸電阻增大，致使電梯啟動(dòng)后制動(dòng)器線圈電流減小，閘瓦處于微開狀態(tài)，電梯帶閘運(yùn)行。高速運(yùn)轉(zhuǎn)的制動(dòng)輪與閘瓦襯墊劇烈摩擦產(chǎn)生高溫，閘瓦襯墊磨損、碳化，制動(dòng)力矩減小最終制動(dòng)失效，導(dǎo)致電梯在第19層停層時(shí)發(fā)生轎廂滑移剪切事故。

5 結(jié)束語

通過該起事故分析我們可以得到以下經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)：電梯使用管理和維護(hù)保養(yǎng)單位應(yīng)嚴(yán)格按照TSG T5001—2009《電梯使用管理與維護(hù)保養(yǎng)規(guī)則》的要求進(jìn)行安全管理和維保工作，特別是老舊電梯要制訂合理的維保計(jì)劃，有針對(duì)性的加強(qiáng)對(duì)接觸器繼電器等電氣的檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除隱患。

［1］ GB 7588—2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范［S］.

［2］ 張睿.ENES型電梯控制系統(tǒng)說明書［M］.江蘇：南方出版社.

［3］ 向二林.電梯事故鑒定的一般流程［D］.江蘇：南京大學(xué).

［4］ TSG Z2006—2009 特種設(shè)備事故處理導(dǎo)冊(cè)［S］.

［5］ TSG T5001—2009 電梯使用管理與維護(hù)保養(yǎng)規(guī)則［S］.

Investigation and Analysis of a Brake Failure Accident in Traction Driving Passenger Lift

Pan Shuwei Peng Rendong
（Hunan Special Equipment Inspection & Testing Research Institute Changsha 410003）

This paper enumerated a typical elevator brake failure accident and its detailed investigation analysis， finally found the main reason of the accident for a contractor contact position offset lead to brake shoe wear a larger to a serious shortage of braking torque produced car slip.The accident eventually led to the death of a passenger.In this paper， through detailed field notes and principle analysis of intact to restore the picture of the accident， for the future of the elevator maintenance and accident investigation has great significance.

Brake Brake shoe Brake control circuit

X941

B

1673-257X（2016）09-0064-04

10.3969/j.issn.1673-257X.2016.09.017

潘樹偉（1970～），男，本科，高級(jí)工程師，從事特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)及特種設(shè)備機(jī)電監(jiān)理工作。

（2016-04-05）