電梯鼓式制動器失效分析及對策建議

陳永陽

摘要：制動器是電梯最主要、最核心的安全部件。文中以電梯制動器中最為常見的鼓式制動器為研究對象，分析制動器主要結構部件可能產生的失效形式;并根據可能導致的事故后果，將制動器存在的安全隱患進行分級，提出有針對性的防范措施。同時，對電梯各方安全主體責任的落實提出意見建議，共同促進電梯運行質量和安全水平的有效提升。

關鍵詞：電梯;鼓式制動器;失效;措施;主體責任

Failure Analysis and Countermeasures of Elevator Drum Brake

CHEN Yong-Yang

（ Fujian Special Equipment Inspection and Research Institute， Fuzhou 350008， Fujian， China）

Abstract： Brake is the most important and core safety component of elevator. Taking the drum brake， which is the most common elevator brake， as the research object， this paper analyzes the possible failure forms of the main structural components of the brake. According to the possible consequences of the accident， the potential risks of the brake are classified， and the corresponding preventive measures are put forward. Meanwhile， in order to promote the improvement of elevator operation quality and safety level， the paper puts forward suggestions on the implementation for the main safety responsibility of all parties.

Key Words： Elevator; Drum brake; Failure; Measures; Responsibility

1 引言

隨著國家經濟發展，社會進步，社區樓盤越來越多，樓宇建筑越蓋越高，電梯數量也越來越多。根據《國家市場監管總局關于2020年全國特種設備安全狀況的通告》，截至2020年底，全國電梯數量已達到786.55萬臺[1]。作為百姓出行的“第一站”，回家的“最后一站”，電梯安全自然也越來越得到社會公眾的關注。2021年，某住宅小區發生一起電梯沖頂事故，該小區內一臺電梯突然從1層加速撞向30層樓頂，事故造成電梯內1名乘客死亡。經監管部門初步判斷，電梯制動器故障是造成事故的主要原因。

根據GB/T 7588.1-2020《電梯制造與安裝安全規范 第1部分：乘客電梯和載貨電梯》中規定，電梯應設置制動系統，制動系統應具有機電式制動器（摩擦型）。[2]因此，制動器作為電梯最主要、最核心的安全部件，是電梯安全運行的重要保障，有必要對制動器主要結構可能的失效形式進行研究分析，而現行各類電梯制動器中以鼓式制動器最為常見。

2 主要結構及失效分析

電梯鼓式制動器主要分為臥式制動器（如圖1所示）和立式制動器（如圖2所示），根據結構功能不同，主要可分為三個部分：電磁機構、制動機構和執行機構。[3]

2.1電磁機構主要部件及失效分析

電磁機構主要用于產生制動器松閘所需的電磁力，主要部件包括鐵芯、線圈和頂桿等。電磁機構失效將導致制動器無法正常動作，主要表現在三個方面：一是鐵芯運動卡阻，主要原因是由于鐵芯屬于軟磁材料，鐵芯在長期運動過程中其表面會產生一層氧化物，從而縮小鐵芯與外殼之間的運動間隙，導致摩擦力增大，使鐵芯運動出現卡阻;二是線圈故障，常見故障表現為線圈失電和線圈過熱，線圈失電是由于線圈斷路或連接處松動所導致，線圈過熱是由于通電電流過大或發生線圈出現短路所導致;三是頂桿卡阻或斷裂，制動器頂桿主要采用金屬材質，如材質性能不符合要求，在外力作用下將導致頂桿出現斷裂，導致電磁機構運行卡阻。

2.2 制動機構主要部件及失效分析

制動機構主要作用是通過調整制動彈簧壓縮量，產生電梯所需的制動力，主要部件包括制動彈簧、拉桿、制動臂等。制動機構失效容易導致制動力發生變化，從而影響電梯制停距離和運行質量，嚴重的會導致電梯發生“溜梯”或“沖頂”事故，主要表現在三個方面：一是制動彈簧壓縮量未調整到位，導致預緊力過大或不足，導致電梯制停距離發生變化;二是拉桿斷裂，如拉桿材質性能不符合要求，可能導致斷裂，導致制動彈簧調節功能失效;三是制動臂動作不正常，主要原因是連接銷軸過緊或過松，導致制動臂卡阻或松動。

2.3執行機構主要部件及失效分析

執行機構主要作用是將制動機構所產生的制動力轉化為施加在制動輪上的摩擦力，從而使電梯可靠制停，主要部件包括調節螺釘、制動閘瓦或襯墊等。執行機構失效容易導致制動間隙過大或不足，電梯制動力發生變化，使電梯無法可靠制停或抖動，主要表現在三個方面：一是制動閘瓦或襯墊磨損量超標，導致制動間隙過大;二是制動閘瓦或襯墊與制動輪間有油污，導致接觸面摩擦力變小，制動過程中出現打滑;三是調節螺釘位置調整不到位，制動間隙過大或不足，導致制動閘瓦作用于制動輪上的制動力發生變化。

3 安全隱患分析及主要措施

根據可能導致的事故后果，從人員傷害、財產損失、使用影響、整改難度等方面綜合考慮，可將電梯鼓式制動器存在的安全隱患分為三類，即一般安全隱患、較大安全隱患和重大安全隱患，電梯安全管理單位和維保人員可根據不同的隱患級別采取不同的安全措施。

一般安全隱患是指對電梯使用造成影響，不容易造成人員傷害，整改難度較小，發現后能夠當天整改排除的隱患，如制動閘瓦或襯墊與制動輪間存在油污、連接銷軸過緊或過松、定位螺母松動等。針對一般安全隱患，需采取的主要措施包括：一是使用單位電梯安全管理人員做好日常巡查，對制動器出現的異常情況做好記錄，及時通知電梯維保單位進行處理;二是維保人員按照電梯維護保養要求，定期開展電梯制動器檢查，做好制動器清潔，測試電梯制動性能;三是對有配置減速箱的電梯，維保人員應按照規定執行更換或添加潤滑油操作，并對減速箱密封性能進行檢查，及時清理制動輪上油污，做好電梯維護保養。

較大安全隱患是指有可能造成電梯故障，導致乘客被困電梯，整改難度較大，發現后不能夠立即整改排除，需要經短期維護修理（不超過2天，含2天）的隱患，如電磁機構電氣線路接觸不良，制動閘瓦或襯墊磨損、制動彈簧產生制動力不足等。針對較大安全隱患，需采取的主要措施包括：一是當電梯出現運行質量不穩定或平層不到位時，使用單位電梯安全管理人員應及時做好問題現象記錄或拍照錄像，通知電梯維保單位，必要時應停止使用電梯，并履行乘客告知義務;二是維保人員應對電梯制動器進行重點排查，對制動器問題，有針對性地采取措施，如及時更換磨損件、調整制動彈簧壓縮量、電氣線路緊固等，及時消除安全隱患。

重大安全隱患指有可能造成電梯事故，導致人員傷亡，整改難度較大，應立即停止使用，并需要經過一定時間整改（3天或3天以上），方能排除的隱患，如電磁機構動作卡阻，拉桿、制動臂等金屬部件出現裂紋、驅動主機密封性能失效造成制動機構嚴重油污等。針對重大安全隱患，需采取的主要措施包括：一是使用單位在發現問題后，應立即停止使用電梯，并通知電梯維保單位;二是電梯維保單位應立即組織技術人員對電梯制動器問題進行全面檢查，查找問題原因，制定整改方案，消除事故安全隱患，必要時對制動器部件進行拆卸清潔;三是如涉及更換不同規格部件的，電梯維保單位還需要履行監察機構重大維修告知手續，由檢驗機構對重大維修后的電梯進行監督檢驗。

4 關于安全主體責任落實建議

制動器作為電梯安全運行的核心部件，保證其良好的工作狀態，做到適時地開閘，及時地下閘，是電梯安全運行的基本要求。但是，電梯作為自動化程度較高的機電一體化設備，隨著使用年限增加，主要部件容易出現老化、磨損、銹蝕、接觸不良等問題，一旦出現機械故障、信號丟失或程序錯亂等問題，電梯安全回路將發揮作用，停止電梯運行或控制電梯返回初始基站。因此，為保證電梯良好的運行質量，需要各方共同努力，明確各方安全職責，落實各方安全主體責任：一是電梯所有權人作為電梯使用第一管理者，可自行進行電梯管理或委托物業服務企業進行電梯管理，應自覺承擔電梯日常運行費用和維護修理費用。二是電梯使用管理主體（如物業服務企業等）要對電梯使用安全負責，制定電梯應急救援預案，配置電梯安全管理人員，加強電梯使用管理和日常巡查，做好24小時值班值守;對存在安全隱患的電梯，及時履行告知義務。三是電梯乘客作為使用者，應文明使用電梯，遵守電梯使用安全注意事項和警示標志要求;在遇到電梯故障、停電等突發情況，被困電梯內時，能夠采取正確方法，并耐心等待，配合專業人員救援。四是電梯維護保養單位要對電梯運行安全性負責，認真履行電梯維護保養義務，制定維修整改方案，及時解決發現的電梯安全隱患，并做好相關記錄;在發生電梯故障困人時，應能夠保證救援人員在30分鐘內趕到現場實施救援。五是檢驗機構作為第三方，應按照安全技術規范要求，對電梯進行檢驗檢測，對檢驗過程中發現問題，及時督促使用管理單位和維保單位進行整改，確保安全隱患得到消除。六是監管部門依法對各方責任落實情況進行監督檢查，如發現違法行為或安全隱患未整改的，應當依法進行處理，確保各方責任落實到位。

5 結語

隨著電梯安全越來越得到社會關注、政府重視，抓好電梯安全的同時，還要加強電梯的安全宣傳，普及電梯安全知識，推動電梯安全宣傳進社區、進校園、進公眾場所，增強社會公眾的電梯安全意識，引導公眾安全文明乘坐電梯。同時，隨著物聯網、人工智能、大數據分析等新技術、新手段不斷涌現，積極探索電梯維護保養和檢驗檢測新模式，構建多元共治、齊抓共管新局面，通過全社會共同努力，促進電梯運行質量和安全水平進一步提升。

參考文獻

[1]國家市場監督管理總局.《國家市場監管總局關于2020年全國特種設備安全狀況的通告》（2021年第12號）[Z].

[2]電梯制造與安裝安全規范 第1部分：乘客電梯和載貨電梯：GB/T 7588.1-2020[S].

[3]毛懷新.電梯與自動扶梯技術檢驗[M].北京：學苑出版社，2001.