曹挺

摘要：制動(dòng)器是曳引式電梯極其重要的安全部件，分析了電梯常用抱閘式制動(dòng)器和的結(jié)構(gòu)型式和工作原理，介紹了一種新式的彈簧加壓式電磁安全制動(dòng)器、工作原理以及優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：電梯制動(dòng)器；安全要求；抱閘式；電磁式

中圖分類號(hào)：TB 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.07.098

隨著社會(huì)的發(fā)展，城市化建設(shè)的不斷擴(kuò)大，各地方的高層建筑像雨后春筍般呈現(xiàn)在人們的眼前。電梯作為高層建筑中必不可少的一種垂直運(yùn)輸工具和人們的生活緊密的聯(lián)系起來。然而電梯事故的頻繁發(fā)生不僅讓人們產(chǎn)生恐慌。大量事實(shí)案例驗(yàn)證，電梯蹲底、溜梯、沖頂、停層失控等事故發(fā)生的主要原因就是源于電梯制動(dòng)器制動(dòng)力值不當(dāng)。制動(dòng)器采用為最常使用一個(gè)安全元件承擔(dān)電梯的正常運(yùn)行的重要責(zé)任。它使系統(tǒng)能夠有效地停止電梯，并確保在沒有電源的情況下，電動(dòng)機(jī)立即停止。它已成為電梯安全的安全可靠運(yùn)行的重要保證。

1 電梯制動(dòng)器系統(tǒng)的應(yīng)用

1.1 電梯制動(dòng)器的功能

電梯制動(dòng)器是一個(gè)重要的安全裝置，它的安全性，可靠性是在電梯的安全操作的一個(gè)重要因素。制動(dòng)器的功能是保持電梯轎廂停止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)電梯發(fā)生故障時(shí)能夠緊急制動(dòng)，并使轎廂停止下來保持靜止?fàn)顟B(tài)。它能夠保證電梯的運(yùn)輸工程中的安全運(yùn)行。

1.2 對(duì)電梯制動(dòng)器的要求

根據(jù)電梯的使用需要，對(duì)制動(dòng)器的功能有以下幾點(diǎn)基本要求。

（1）制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有一個(gè)機(jī)電式制動(dòng)器（摩擦型），不得采用帶式制動(dòng)器；制動(dòng)器應(yīng)在持續(xù)通電下保持松開狀態(tài)。被制動(dòng)部件應(yīng)以機(jī)械方式與曳引輪、卷筒或鏈輪直接剛性連接。

（2）所有參與向制動(dòng)輪（盤）施加制動(dòng)力的制動(dòng)器機(jī)械部件應(yīng)至少分兩組裝設(shè)。應(yīng)監(jiān)測每組機(jī)械部件的動(dòng)作狀態(tài)，如果有一組部件不起作用，則電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)應(yīng)當(dāng)停止運(yùn)行或不能啟動(dòng)。

（3）電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)的額定制動(dòng)力矩按GB7588與電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)用戶商定，或按額定轉(zhuǎn)矩折算到制動(dòng)輪（盤）上的力矩的2.5倍。如果有一組部件不起作用，則其余制動(dòng)器仍有足夠的制動(dòng)力使載有額定載荷以額定速度下行的轎廂減速下行，即需大于額定轉(zhuǎn)矩折算到制動(dòng)輪（盤）上的力矩。

（4）制動(dòng)器制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間應(yīng)不大于0.5s，對(duì)于兼作轎廂上行超速保護(hù)裝置制動(dòng)元件的電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)制動(dòng)器，其響應(yīng)時(shí)間應(yīng)同時(shí)滿足制造廠商的設(shè)計(jì)值。

（5）制動(dòng)器應(yīng)進(jìn)行不少于200萬次的動(dòng)作試驗(yàn)，試驗(yàn)過程不得進(jìn)行任何維護(hù)，試驗(yàn)結(jié)束后，1-4條仍應(yīng)滿足要求。

2 傳統(tǒng)抱閘式制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理

電磁抱閘制動(dòng)控制原理是：用電磁力對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)械實(shí)施制動(dòng)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)械或直線機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電磁抱閘在彈簧力的作用下松開，機(jī)械可以運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)需要將機(jī)械停止運(yùn)行時(shí)，給抱閘電磁線圈通入電流，使得線圈產(chǎn)生的磁場將制動(dòng)鐵芯磁化，在鐵芯的開口部位產(chǎn)生電磁力，使鐵芯吸合，帶動(dòng)抱閘實(shí)施制動(dòng)。當(dāng)電梯處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，曳引電動(dòng)機(jī)、電磁制動(dòng)器的線圈中電流為零，制動(dòng)臂在制動(dòng)彈簧壓力作用下將制動(dòng)輪抱死，限制曳引輪的運(yùn)動(dòng)；當(dāng)曳引電動(dòng)機(jī)通電旋轉(zhuǎn)的瞬間，電磁鐵中的線圈同時(shí)電流通過，電磁鐵吸合，帶動(dòng)制動(dòng)臂，制動(dòng)瓦塊張開，與制動(dòng)輪完全脫離，曳引輪可以再次運(yùn)行；當(dāng)電梯轎廂?？克鑼訑?shù)時(shí)，曳引電動(dòng)機(jī)失電，制動(dòng)臂在制動(dòng)彈簧壓力作用下將制動(dòng)輪抱死，曳引輪停止運(yùn)動(dòng)，電梯停止運(yùn)行。

3 電梯制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展趨勢——彈簧加壓式電磁安全制動(dòng)器的應(yīng)用

彈簧加壓式電磁制動(dòng)器主要是作為安全制動(dòng)器的關(guān)鍵部件之一，安裝在電機(jī)的制動(dòng)電機(jī)上，保證著電梯運(yùn)行的安全性可靠性，目前廣泛應(yīng)用于起重，電梯等行業(yè)。隨著工業(yè)自動(dòng)化，智能化，市場對(duì)于電磁制動(dòng)安全性，可靠性，舒適平穩(wěn)，噪音低，適應(yīng)惡劣環(huán)境，使用壽命等方面不斷提出更高的要求。

彈簧加壓式電磁制動(dòng)器也稱為電磁剎車，是在干式條件下工作的直流電磁制動(dòng)器，可以在電機(jī)軸在電源故障或緊急制動(dòng)的情況下，或者關(guān)斷電動(dòng)機(jī)軸后正常運(yùn)轉(zhuǎn)保持制動(dòng)狀態(tài)。它具有結(jié)構(gòu)緊湊，響應(yīng)速度快，制動(dòng)平穩(wěn)，性能穩(wěn)定可靠，易于安裝和維護(hù)，壽命長，噪音低，容易控制等特點(diǎn)。

3.1 基本結(jié)構(gòu)

彈簧加壓式電磁安全制動(dòng)器的基本結(jié)構(gòu)如圖3所示，這種制動(dòng)器的主要是由轉(zhuǎn)子系統(tǒng)及電磁鐵系統(tǒng)構(gòu)成。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括軸套5和制動(dòng)摩擦盤6。電磁鐵系統(tǒng)包括電磁鐵2、銜鐵3、制動(dòng)彈簧4、手動(dòng)釋放9等。

3.2 工作原理

彈簧加壓式電磁安全制動(dòng)器主要依靠彈簧力來制動(dòng)，依靠電磁力來解除制動(dòng)。當(dāng)制動(dòng)器失電時(shí)，電磁鐵2同時(shí)失去電磁力，壓縮彈簧4依靠自身的彈力將銜鐵3和制動(dòng)摩擦盤6壓向?qū)ε寄Σ帘P7，隨著電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)的摩擦盤與銜鐵和對(duì)偶摩擦盤產(chǎn)生摩擦力而使制動(dòng)器制動(dòng)、電機(jī)軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)制動(dòng)器接通電流后，電磁鐵產(chǎn)生一個(gè)電磁場，銜鐵在電磁力的作用下，抵消彈簧力被吸引到電磁鐵上，銜鐵與制動(dòng)摩擦盤分離，制動(dòng)器制動(dòng)被釋放，電機(jī)軸可以帶著摩擦盤正常旋轉(zhuǎn)。

彈簧加壓式電磁安全制動(dòng)器相較于傳統(tǒng)的抱閘式制動(dòng)器其穩(wěn)定性更高，結(jié)構(gòu)更加良好，性能更加完善，是較高端化和專業(yè)化的自動(dòng)設(shè)備，現(xiàn)如今廣泛應(yīng)用于高速和噸位較大的電梯系統(tǒng)之中。

4 結(jié)束語

目前，彈簧加壓式電磁安全制動(dòng)器的發(fā)展趨勢是更高安全性，更高可靠性，更低噪音，更長壽命，更少的能源消耗。通過對(duì)先進(jìn)的制動(dòng)技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析，吸收產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，技術(shù)條件和生產(chǎn)工藝并按照中國的實(shí)際情況進(jìn)行技術(shù)移植，對(duì)不合理的結(jié)構(gòu)和技術(shù)進(jìn)行淘汰，改進(jìn)和創(chuàng)新，降低成本的同時(shí)提高產(chǎn)品性能。