電梯制動器定期檢驗分析

丁昀韜

（福建省特種設備檢驗研究院泉州分院，福建泉州 362000）

0 引言

隨著國內電梯數量的不斷增加，在電梯“老齡化”日益加劇的今天，人們對于電梯的關注度在持續提升。同時，電梯定期檢驗作為保障電梯安全運行的主要工作之一，也逐漸受到人們的重視。而制動系統作為電梯的關鍵性安全裝置，其是否能夠起到有效的安全保護作用，直接關系到電梯使用者及維護人員人身安全。

目前，電梯制動器失效引發的事故和故障，主要原因是柱塞式電磁鐵型式的杠桿鼓式制動器電磁鐵未及時拆解保養、松閘頂桿選材不當，引發制動器卡阻失效［1］。因此對于此類電磁制動裝置進行定期檢驗分析顯得尤為重要。

電梯曳引機所用電磁制動器通常是直流塊式的制動器，在電動機軸連接蝸桿的地方安裝著。電磁制動器的構成部分如圖1所示，主要包括電磁鐵、制動襯、制動臂、制動輪以及壓縮彈簧等［2］。

圖1 電磁制動器

電梯處于運行狀態時，制動器在控制系統的運作下實現電磁線圈通電，迅速進行鐵心吸合，從而帶動制動臂將彈簧壓縮力克服掉，讓閘瓦張開，主軸能夠自由轉動，以此驅動電梯運行［3］。如果電梯要停止，控制系統就會命令制動器的電磁線圈斷電，其中的鐵心受到制動彈簧的作用得以復位，再由制動閘瓦抱緊制動輪，讓電梯停止，或是保持停止的狀態。

本文針對電梯電磁制動器定期檢驗時，制動系統可能出現的如零部件老化磨損、制動襯和制動輪磨損、電器開關失效等故障形式，以及對電梯運行時是否出現制動不靈活、制動輪和制動襯是否摩擦和兩者間隙超標與否等情況進行分析，并對相應的檢驗要點進行說明。例舉了電磁制動器在定期檢驗時出現的兩個制動器失效的案例進行分析。

1 電梯電磁制動器的檢驗檢測

1.1 機械檢驗

電梯制動器運作屬于機械聯動的一個過程，整個結構的每一個組成部位均有密切聯系。所以，只要制動器的任意部位發生故障，必然導致電梯制動器異常，例如發生卡死、崩斷等現象，由此造成諸多事故［4］。由此可見，定期檢驗電梯制動器至關重要。

在機械檢驗環節，首先，要按照經驗認真觀察電梯制動器結構的每一個部位，確認有沒有影響因素的存在，例如機械機組內部有沒有異物、剎車皮和制動帶的清潔程度到位與否等［5］。檢查出任何因素，都要及時處理。其次，在消除表面影響因素以后，若是電梯制動情況仍然有異常，就應檢測各部分的性能，例如各個零件的損耗、老化、腐蝕等問題。如果發現某個零部件有這些問題，并有嚴重表現，就表示零部件性能嚴重缺損，務必及時更換［6］。同時，檢測電梯制動器的電磁線圈，一旦發現絕緣老化，務必第一時間更換；檢測制動器的制動閘瓦和制動輪的磨損情況，若是發現有磨損，不管情況嚴重與否，都要檢測兩者的摩擦力，摩擦力過大時必須做好對應部件的潤滑處理，必要時直接更換新的部件。

1.2 電氣檢驗

從電梯制動器的工作原理不難發現，制動器裝置主要利用電氣原理來控制，所以當電氣電路有問題時可能引發制動控制異常，造成制動不當、拒動、誤動等故障［7］。這些故障的安全風險較大，工作人員在定期檢驗電路時要把握好兩個角度，也就是電力的傳遞狀態、電路自身的狀態［8］。

在檢測電力傳遞狀態時，通常使用電力檢測設備落實對應工作，例如萬能表（圖2）等。因此，電梯制動器控制電路參數，若參數顯示電路里面的電氣無法滿足制動要求，就表示電力傳遞狀態有問題，應從電力角度處理，例如升級電壓、更換電源等。如果電氣參數與標準相符，就表示故障可能是電路自身引起的。電梯制動器在運作時，電路通過兩個接觸器得到控制，也就是接觸器對電路抱閘開合狀態進行控制，在檢驗電路時要重點檢測兩個接觸器［9］。首先，明確兩個接觸器基于運作狀態產生的抱閘力，如果抱閘力不足，就表示電磁鐵內部的鐵心不足，導致接觸器控制力減弱，要做好電磁鐵更換處理。其次，若是在更換電磁鐵以后，電梯制動器仍然有電路異常問題，就應調整接觸器，盡量確保電路控制中接觸器的獨立性，以此增強其控制力［10］。若是依舊無效，必須最好接觸器更換處理。

圖2 電梯萬能表檢測

1.3 運行檢驗

仔細觀察電梯制動器的松抱閘有沒有異常的振動及噪聲；制動時制動輪和制動閘瓦之間的接觸情況如何，動作靈活與否；電梯運行時制動輪和制動閘瓦沒有摩擦、兩者間隙超標與否［11］。對電梯運行速度和平層準確度等加以測試，及時排除由于制動器動作不全或是調整不恰當造成的電梯運行速度變慢、平層準確度變差等問題。做好制動試驗，包括電梯上行制動、電梯下行制動，具體可進行制動距離的測試，判斷制動器的對應制動力。模擬試驗，檢查電氣裝置以及故障保護功能；對電氣觸點粘連進行模擬，檢查電梯制動器的兩組獨立電氣裝置有效與否；對制動器故障進行模擬，檢查在發生制動器故障時能不能阻止電梯正常啟動［12］。

2 兩則制動故障案例分析

2.1 鐵心磨損故障

2.1.1 設備存在的主要缺陷描述

對該電梯進行定期檢驗，發現電梯在啟動時，抱閘打開時有異常聲音，動作不靈活，認真查看制動器時發現制動器吸合時端蓋出現上面間隙小、下面間隙大的情況，如圖3所示，且閘瓦與制動輪未完全脫離導致帶閘運行。

圖3 制動器鐵心缺陷

2.1.2 原因分析

該款制動器的動作原理，制動器的鐵心與通過前端的電磁鐵心止動環與制動器殼體固定，當電磁線圈得電時，鐵心帶動整個殼體向右運動，推動桿2頂開制動臂，鐵心吸合時端蓋向左運動，推動桿1頂開制動臂。推動桿2向右頂開制動臂，推動桿1向左頂開制動臂，從而使抱閘打開（圖4），電梯運行；當制動器失電時，失去電磁力并在制動臂在外接彈簧的作用力下使鐵心向左運動，端蓋向右運動，使制動器閉合，閘瓦與制動輪緊密貼合，電梯停止。由于電梯每一次運行制動器都需要閉合與開啟，推動桿2與端蓋孔，推動桿1與鐵心反復摩擦，導致孔軸磨損（圖4），孔磨損后變大，軸磨損后變小，使孔與軸配合的間隙變大，同軸度變差，導致端蓋傾斜（圖4），端蓋傾斜后每次電磁鐵心與端蓋吸合運動時從而導致端蓋與電磁鐵心止動環刮擦（圖3），端蓋與電磁鐵心止動環刮擦導致端蓋和電磁鐵心止動環磨損，其次導致端蓋閉合不到位，電磁鐵心得電后端蓋閉合不到位則制動器未能完全打開，從而導致運行時有異常聲音，制動器動作不靈活。

圖4 故障原理

2.1.3 處理建議

電梯應立即停止使用并更換新的制動器，更換后需做125%下行制動和空載上行制動試驗，試驗合格后方可繼續投入使用。本案例反映出維保人員在日常保養中往往只關注閘瓦的磨損、制動臂的動作，對運行異常的檢查容易疏漏。應加強對維保人員責任意識及安全意識的培訓。檢驗人員在檢驗時，不僅要按檢規進行相應的試驗，還要多注意一些細節方面的內容，避免錯檢、漏檢。

2.2 制動器故障保護功能失效

2.2.1 設備存在的主要缺陷描述

如圖5所示，制動器抱閘開關安裝錯誤，當監測到制動器的提起（或者釋放）失效時電氣開關無法動作。

圖5 制動器抱閘開關安裝錯誤

2.2.2 原因分析

電梯應當具有制動器故障保護功能，當監測到制動器的提起（或者釋放）失效時，能夠防止電梯的正常啟動。目前多采用通過對制動臂開閉的監測來實現該保護功能。制動器故障保護功能的工作原理有對制動臂兩側的檢測開關獨立監測和并聯監測兩種。制動器故障保護功能是電梯安全保護系統的重要組成部分。在電梯運行時，如果主機抱閘裝置狀態驗證開關失效，無法判斷制動器是否打開（帶閘運行）或者釋放等。這樣會造成嚴重的危害。若制動器提起失效，則會造成電梯帶閘運行，從而引起制動閘瓦和制動輪的嚴重磨損，將導致制動閘瓦摩擦表面碳化，硬度增大，摩擦因數降低，進而造成制動力不足，損壞制動器閘瓦并導致變頻器故障，降低制動力矩，進而造成轎廂意外移動引發事故；帶閘運行還會對電梯電動機造成損壞，造成系統保護等故障發生；若制動器釋放失效，則會造成電梯溜梯、沖頂、礅底等嚴重事故。該電梯制動器抱閘開關安裝錯誤（圖5），使制動器故障保護功能可能失效，會造成嚴重后果。

2.2.3 處理建議

電梯制動器抱閘開關安裝錯誤應當立即恢復，如圖6所示，使抱閘開關完全可靠有效。今后應注意的事項：檢查電梯各部件情況，尤其注意檢查制動器各零件運行情況。制動器為電梯最根本的安全保障，檢驗時應著重檢驗制動器及其相關部件可靠有效。

圖6 制動器抱閘開關正確安裝

通過以上兩則案例的分析，除了對電磁制動器進行必要的機械檢驗和電氣檢驗外，還需著重進行運行檢驗，模擬制動器故障進行試驗，全方位確認制動器是否制動靈活可靠。維護保養人員應提高責任意識及安全意識，在對制動器進行保養后，應對制動器進行全面檢查，保證制動器動作可靠。檢驗人員在檢驗時，不僅要按檢規進行相應的試驗，還要多注意一些細節方面的內容，尤其注意檢查制動器各零件運行情況，著重檢驗制動器及其相關部件可靠有效。

3 結束語

電梯是現代化建筑物非常重要的服務設施，發明電梯解決了人們攀登高樓的困難。只是近年來電梯頻繁出現問題，制動器作為保證電梯安全的部件，其質量直接決定著電梯運行的安全性，進而影響人們的生命安全。自從我國大中型建筑之中電梯普及以來，因為電梯制動器故障就會導致一系列事故發生率增長。為了能夠杜絕事故的持續增長，就需要落實電梯制動器的定期檢驗工作，這樣才能夠提高工作質量，確保電梯使用安全。故本文針對電梯制動系統可能出現的如零部件老化磨損、制動襯和制動輪磨損、電器開關失效等故障形式，以及對電梯運行時是否出現制動不靈活、制動輪和制動襯是否摩擦和兩者間隙超標與否等情況進行分析，并對相應的檢驗要點進行說明。通過兩起制動器故障，對在制動器定期檢驗時比較容易漏檢的問題進行分析闡述，一是由于制動器端蓋與電磁鐵心止動環刮擦，導致抱閘打開時有異常聲音，動作不靈活；二是由于電磁制動器進行維護后制動器抱閘開關安裝錯誤，導致制動器故障保護功能失效。因此，在制動器的定期檢驗時不僅要按檢規進行相應的試驗，還要多注意一些細節方面的內容，對制動器的機械結構、電氣功能和運行狀態進行檢驗，尤其注意檢查制動器各零件運行情況，著重檢驗制動器及其相關部件可靠有效。希望能夠為工作人員后期開展相關工作提供一些參考。