電梯曳引機制動器故障檢測方法

陳琳

大連特種設備檢驗檢測研究院有限公司 遼寧大連 116013

在現代都市生活中電梯起到非常重要的作用。人們對電梯安全性、高效性、舒適性的不斷追求推動了電梯技術的進步。城市中的高層建筑越來越多，而室內電梯的使用率也在不斷地增加當中。這也就意味著，保證電梯的安全性將關系到更多居民的人身安全。

1 制動器工作原理

電梯上用的制動器一般為直流塊式制動器．由制動輪、制動閘瓦、制動臂、電磁鐵、制動彈簧等組成。當電梯正常運行時，控制系統使制動器電磁線圈通電，鐵芯迅速吸合，帶動制動臂克服彈簧力使制動閘瓦張開．此時曳引輪可以自由轉動，帶動電梯運行；當電梯需要停止時，電磁線圈斷電，鐵芯在制動彈簧作用下復位。制動閘瓦抱緊制動輪，制停電梯。

2 電梯曳引機制動器中最常見的故障類型分析

2.1 電氣類

（1）如果控制電梯制動器的線圈觸點有接觸不良或者黏連的現象，斷斷續續發生，對閘瓦和制動輪產生摩擦而出現磨損的問題，制動力就會失效。（2）制動器電路設計存在問題。如接觸器由于回路的控制沒有達到標準，有以下表現：制動器線圈不是兩個控制裝置；兩個控制裝置未獨立分開，有一定邏輯控制關系；制動器在其線圈電路回路中有兩個以上的接觸觸點，且居于常開觸點，但是在某些情況下會變為常閉，比如安全回路或廳門鎖回路等。

2.2 機械類

（1）機械卡阻造成的制動器在斷電以后，沒有辦法合閘或者合閘的速度過慢、制動器無法打開或者不能被完全打開。（2）制動器在安裝時沒有正位，制動器的部件有丟失和缺損現象。有些軸磨損可以達到公稱直徑的3%到5%，造成間隙太大；制動輪的磨損程度較為嚴重；制動閘瓦磨損，更為嚴重的鉚釘頭都會露出；制動輪與閘瓦相互接觸的面積小于80%，制動力很大程度的減少。（3）制動器的主彈簧壓力不夠或者太大，會造成兩個制動瓦的受力不均勻，一個過松，制動閘瓦的替補彈簧就會太軟或者失效，直接丟失原本的自我調節的作用，造成制動力不夠。（4）在制動器的閘被松掉時，兩邊的閘瓦不可以同時從制動輪上下來，否則兩側的間隙就會超標；在制動時，閘瓦沒有緊密地貼合在制動輪上。如果閘瓦或制動輪上沾有其他的潤滑油或者污漬，閘瓦就會出現表面被炭化或者老化的現象，最后導致相互之間摩擦系數變低，制動力就會完全失效[1]。

3 電梯曳引機制動器故障檢測方法

3.1 電磁制動器的制動性能指標

根據電磁制動器的工作原理及構造可知，制動力矩是由彈簧力來提供的。當需要制動時，電磁線圈失電，電磁力消失，通過彈簧的作用力，摩擦盤壓緊制動盤，所以彈簧的彈力大小影響了制動器的工作性能。摩擦盤與制動盤的間隙影響彈簧的伸縮量，進而影響彈力大小，是故制動器的間隙是電磁制動器的一個重要性能指標。而彈簧的彈性系數則決定了其由剛接觸到完全壓緊的所需時間。制動過程中的制動力矩不僅與彈簧壓力有關，同時也與摩擦因數有關，而如果間隙不均勻，就會導致接觸面積的不一致，進而會導致其摩擦因數的波動，影響制動器的制動力矩。根據上述的分析可以知道，影響電磁制動器性能的主要指標有制動器間隙、彈簧的彈性系數、制動盤間隙是否均勻。現分述如下。（1）彈簧的彈性系數。制動器在制動的時候，電磁線圈失電，彈簧由于彈力作用恢復形變，其響應的時間由彈簧的彈性系數K來決定。當彈性系數大時，由摩擦盤與制動盤剛接觸到完全壓緊所需要的時間就短，其響應自然也就快；當彈性系數小時，其恢復形變需要的時間就長。因此彈簧的彈性系數影響了制動器的響應性能。（2）制動器間隙。制動器間隙是影響彈簧壓緊力的主要因素，因此決定了完全壓緊時的最大制動力矩的大小。根據力學原理可知，當彈簧處于壓縮或拉伸狀態時，彈簧產生的彈力必由彈簧伸縮量和彈性系數的乘積所決定。彈簧力：Fs＝Ks·X式中：X為彈簧的壓縮量，由制動器間隙來決定，為彈簧的彈性系數。由上式可知，如果已知彈性系數為定值時，當制動器間隙變大時，彈簧壓緊時的壓縮量減小，則彈簧力減小，對制動盤的壓力減小。這樣會造成制動力矩相應降低，使制動時間增長。（3）制動盤間隙是否均勻。電梯曳引機制動器在正常的制動過程中，由于摩擦盤與制動盤之間產生間隙性摩擦，如果其間隙不均勻接觸的話，會使摩擦盤與制動盤的接觸面積發生改變，進而會導致該摩擦副的摩擦因數μ產生相應的改變，從而使摩擦力產生改變，使制動器的制動力矩造成波動[2]。

3.2 電磁制動器性能檢測的方法

根據上述制動器的制動性能指標可知，可以通過檢測電磁制動器摩擦盤與制動盤的間隙及其均勻程度和彈簧的彈性系數來反應制動器的性能。該節介紹選取特征量來反應上述的幾項性能指標，以及特征量的計算方法，介紹如何利用獲取的特征量來實現制動器性能的檢測。（1）彈性系數的特征量。上面說過，彈簧的彈性系數決定了響應的快慢。彈性系數影響了彈簧力的加載時間，從摩擦盤與制動盤剛接觸到完全壓緊的時間也會不同，進而就影響了制動力矩的施加時間。所以其制動力矩曲線的上升斜率能夠反映出彈簧的彈性系數該項指標。取制動力矩曲線開始時候的一段上升曲線，用線性回歸方法擬合出其回歸方程，計算出其上升斜率。其斜率和彈性系數成線性關系，所以能夠反映出其彈性系數。當斜率較小時，響應時間較長，增加了制動時間，不能滿足制動器的性能要求，說明其彈簧的彈性系數較小，所以需要更換合適的彈簧。（2）間隙的特征量。上面說過，間隙的大小導致了彈簧伸縮量的改變，進而會導致彈簧力的不同，最終會反映在制動力矩上。可以根據制動力矩來判斷間隙的大小。制動力矩：M＝μdFs式中：μ為摩擦副的摩擦因數；d為制動盤的直徑。當制動器的間隙較大時，就會導致彈簧的壓緊力不夠，從而將會造成制動器的制動力矩減小，無法在規定時間內正常制動。

4 結語

電梯的所有電氣安全保護裝置最終都是要通過制動器來制停電梯。制動器一旦失效會引起嚴重后果，可能造成轎廂“沖頂”或“蹲底”等事故．給電梯的安全運行帶來極大的威脅。因此，制動器動作是否可靠．關系到電梯系統和使用人員的安全。