電梯制動器機械部件失效風險對策研究

梁 驍 黃文和

（上海市特種設備監督檢驗技術研究院 上海 200333）

電梯制動器機械部件失效風險對策研究

梁 驍 黃文和

（上海市特種設備監督檢驗技術研究院 上海 200333）

制動器機械部件是制動器的執行機構，直接影響著制動器最終輸出的制動力矩，關乎著設備本體、乘用人員以及作業人員的安全。本文結合兩起事故案例，深入剖析制動器機械部件存在的風險，如機械部件冗余度不足、運動部件非正常磨損等。針對以上風險開展對策研究，進一步落實維保單位的電梯性能安全的主體責任，從而避免傷害事故的再次發生。

制動器機械部件 執行機構 風險 對策研究 性能安全

制動器是電梯重要的安全保護裝置，它的安全、可靠是保證電梯安全運行的重要因素之一［1］。制動器的重要性就如同汽車上的剎車系統，若制動器制動功能失效，將會造成電梯運行處于失控狀態，轎廂在對重以及自身重力的作用下突發向上或向下的意外移動，有可能發生乘客的剪切和擠壓傷害。因此，制動器能否可靠動作，制動功能是否有效，直接關系到電梯設備和乘用人員的安全。

1 制動器機械結構

電梯設備上使用的制動器為摩擦型的機電式“常閉”制動器［2］，非工作狀態下的制動器始終處于抱閘制動狀態，只有在施加外力時才能使其松閘解除制動，具體結構如圖1所示。制動器機械結構主要包括四部分：產生制動力的有導向的壓力彈簧、產生釋放力的電磁鐵裝置、在制動輪上施加制動力的制動瓦和制動臂、傳動和調整機構。

圖1 制動器機械結構

2 制動器工作原理

制動器的工作狀態包括抱閘和松閘兩個狀態，通過制動器電磁鐵線圈得電、失電進行控制。當電磁鐵線圈得電時，電磁柱塞在電流磁場的作用下迅速被磁化，柱塞之間在磁力的作用下相互吸合，從而帶動制動臂克服制動壓力彈簧的作用力，使制動瓦完全脫離制動輪；當電磁線圈失電時，電磁柱塞之間無吸引力，制動壓力彈簧處于釋放狀態，制動瓦在制動壓力彈簧的作用下均勻地壓在制動輪上，將制動輪抱緊。

3 制動器機械結構失效模式

3.1 機械部件冗余度不足

近期，某市一居民小區的電梯在使用過程中因制動器的制動彈簧失效引發制動力不足，造成電梯發生沖頂事故，致使轎廂內一名乘客腰椎骨折。經現場勘查發現，該涉事電梯制造日期為2001年，其制動器機械部分為單鐵芯及單制動彈簧結構，如圖2所示。

圖2 涉事制動器（單鐵心、制動彈簧）

●3.1.1 新舊標準更替過程中的產物

由于涉事電梯制造日期為2001年，電梯的制造與安裝遵循的依然是國家標準GB 7588—1995版本，雖然GB 7588—1995版本中對制動器的機械部件設置情況進行了相關規定，但是并沒有強制要求電梯制造廠商執行此規定。而國家標準GB 7588—2003版本（要求制動器機械部件必須兩組裝設）［3］則是從2004年1月1日起實施，涉事電梯的制動器部件是新舊標準更替過程中的產物，其安全性能方面存在較大的安全隱患。

●3.1.2 機械部件冗余度不足潛在的風險

國家標準之所以要求制動器的機械部分按兩組裝設，主要是為了增加制動器制動系統的可靠性，形成雙重保護以提高制動系統的安全冗余度，確保制動系統安全可靠。若制動器施加制動力的機械部件——制動彈簧和鐵芯均只有一組時，當其中一個制動閘瓦因機械原因無法回到正常工作位置時，另外一個制動瓦也會因連桿的支撐作用無法回到工作位置，進而導致制動器整體制動功能失效，電梯運行失控，嚴重危害著乘客的人身安全。

3.2 機械部件磨損

●3.2.1 機械部件磨損不可避免

電梯制動器在正常工作過程中，其機械部件的磨損是不可避免的，如機械瓦的磨損、銷軸的銹蝕等。安全技術規范TSG T5001—2009《電梯使用管理與維護保養規則》中規定，電梯維保單位應定期對制動器的機械部件的磨損、銹蝕情況進行檢查，必要時對磨損嚴重的機械部件進行及時的調整或更換，確保制動器機械部件的動作靈活可靠。

●3.2.2 機械部件磨損潛在的風險

若維保單位未嚴格按照相關要求進行日常檢查，隨著時間的推移，這種機械部件的磨損、銹蝕狀況會日趨嚴重，潛在的風險隱患也會越來越大，極有可能導致傷害事故的發生。圖3為一起電梯傷害事故現場的電梯制動器鐵芯，該鐵芯推桿磨損嚴重且存在臺階，引發制動器推桿與導套之間發生機械卡阻故障，造成制動器鐵芯無法正常吸合，電梯處于“帶閘運行”狀態［4］，長此以往，制動器制動能力嚴重下降。最終，制動器輸出的制動力矩無法滿足將轎廂可靠制停的需求，電梯在層門開啟的情況下突然向上移動有可能造成乘客的嚴重擠壓傷害［5］。

圖3 鐵芯推桿磨損嚴重且存在臺階

4 對策研究

1）目前在用的老舊電梯中，仍有部分制動器為冗余度不足的非安全制動器。由于這部分制動器為新舊標準更替過程中的產物，雖說不符合現行國家標準關于制動器的相關要求，只要其制動功能有效，并沒有強制使用單位對這類非安全制動器進行更新改造的要求。

鑒于非安全制動器存在的安全隱患，維保單位應加強對該型式制動器的日常檢查工作，密切關注制動器的工作狀態，加強對制動器外觀及機械動作情況的檢驗，結合轎廂空載上行制動試驗來間接評估制動器的制動效果，及時排除潛在的事故隱患。同時，還應將該型式制動器本體存在的缺陷和潛在的安全風險及時告知使用單位，并建議其進行更換，確保電梯的使用安全。

2）按照TSG T5001—2009中對制動器的日常檢查要求（半月、季度、半年及全年），每年維保單位需要對制動器進行維護和檢查，但從執行情況來看，很多維保單位卻無法達到安全技術規范的要求。由于作業人員的技術能力參差不齊，對制動器的結構、調整要求一知半解，無法在日常維保過程中及時發現并排除制動器存在的故障，最終造成制動器完全失效，失去了應有的保護作用［6］。

建議電梯的日常維護保養應鼓勵以制造單位為主體進行，實現“一條龍”的服務，尤其是安裝、使用在車站、機場、客運碼頭等公共交通場所的電梯。如2015年4月1日上海頒布實施的《上海市電梯安全管理辦法》中，就明確規定了公共場所的電梯維保業務應由制造單位或其委托的取得相應資質的單位承擔。應該逐步淘汰一些管理水平低下、技術力量薄弱、人員力量不足的維保單位，建立有序的良性維保市場，引導電梯維保行業朝著規范化、規模化方向發展。

5 小結

制動器是保障電梯安全運行的重要保護裝置，其機械部件是制動器的執行機構，直接影響著制動器最終輸出的制動力矩，關乎著設備本體、乘用人員以及作業人員的安全。因此，制動器機械部件的靈活性、可靠性需要引起我們大家的重視。作為電梯的維保單位，應承擔電梯性能安全的主體責任，加強對制動器機械部件的檢查力度，及時發現并消除潛在的安全隱患，避免傷害事故的發生。

［1］ 蔣春玉.電梯安裝與使用維修使用手冊［M］.北京：機械工業出版社，2002.

［2］ 毛懷新.電梯與自動扶梯技術檢驗［M］.北京：學苑出版社，2001.

［3］ GB 7588—2003 電梯制造與安裝安全規范［S］.

［4］ 劉佩武.電梯的使用與維修［M］.北京：機械工業出版社，2002.

［5］ 陳偉森.談電梯制動器的檢測及安全分析［J］.機電工程技術，2013，42（6）：193-195.

［6］ 謝小鵬，牛高產，浦漢軍，等.電梯制動器性能檢測方法的研究［J］.中國機械工程，2011，22（22）：2667-2671.

The Mechanical Parts of Elevator Brake Failure Risk Countermeasures

Liang Xiao Huang Wenhe
（Shanghai Institute of Special Equipment Inspection Technical Research Shanghai 200333）

Mechanical component of break is the actuator of the brake， directly affects the final output of brake braking torque， relating to the safety of the equipment， the passenger and the operator. Combining with the two accidents cases， this paper deeply analyzed the risk of the existence of mechanical components of the brake， such as mechanical parts lack of redundancy， abnormal wear of moving parts； carried out countermeasures against these risks，further implemented the main responsibility for the maintenance unit of the elevator safety performance， to avoid the recurrence of injury accidents.

Brake mechanical component Actuator Risk Countermeasures Safety performance

X941

B

1673-257X（2016）10-0062-03

10.3969/j.issn.1673-257X.2016.10.016

梁驍（1983～），男，碩士，工程師，從事電梯事故調查工作。

2015-11-27）