倪貝爾
(甘肅省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測研究院,甘肅 蘭州730050)
電梯是當(dāng)今房屋建筑中必備的組成部分之一,為人們出行提供極大的便利。當(dāng)前我國電梯數(shù)量眾多,電梯使用頻率也極高,電梯的安全性深受廣大市民的關(guān)注。在電梯使用過程中,電梯安全事故也是時有發(fā)生,據(jù)統(tǒng)計(jì)電梯安全事故中因制動器的原因產(chǎn)生的事故主要是電梯溜車事故、電梯墩底或電梯剪切沖頂事故。因此在日常使用過程中要加強(qiáng)對電梯驅(qū)動主機(jī)制動器的檢查維護(hù)保養(yǎng)工作以保證電梯能夠正常運(yùn)行。
電梯驅(qū)動主機(jī)制動器結(jié)構(gòu)型式有多種,本文以常見的結(jié)構(gòu)型式為例對制動器的工作原理進(jìn)行分析。以機(jī)電式制動器為例,機(jī)電式制動器屬于塊式,機(jī)電式制動器安裝的位置一般放在電機(jī)與減速器之間,也有部分機(jī)電式制動器會把安裝位置放在電機(jī)軸或蝸桿軸末端,如圖1所示。為了縮短制動力矩和盡量減小結(jié)構(gòu)尺寸,制動器一般是安裝在高速軸上。制動器在斷電狀態(tài)下是常閉的,這時候制動瓦塊將制動輪抱緊,電梯處在停止運(yùn)行的狀態(tài)。當(dāng)電梯運(yùn)行時電磁線圈將會有電流經(jīng)過使得電磁鐵芯磁化吸合,然后制動臂會被帶動起來,制動簧的壓力消失,制動瓦塊就會張開,電梯就開始運(yùn)行起來。電梯停站時曳引電動機(jī)失電磁力消失,制動臂復(fù)位制動輪又被制動瓦塊抱緊,電梯就停止運(yùn)行。
圖1 機(jī)-電式制動器結(jié)構(gòu)圖
制動器問題產(chǎn)生的原因主要有三大類,一是由于彈簧壓力問題使得制動閘瓦兩側(cè)受力失衡或松動,使得制動器失去了制動效果。有時候是因?yàn)閺椈蓧毫Σ黄胶?,有時候是因?yàn)閴嚎s彈簧壓力不符合要求,出現(xiàn)過大或不足。二是制動器長時間使用使得表面存在油垢或者部分零部件被油垢腐蝕了,腐蝕后的制動器制動效果會有所下降。三是制動行程不足,一般是因?yàn)殡姶帕Σ粔蚧蛘哞F芯收縮,兩側(cè)閘瓦距離不足無法打開。
制動力十分重要,制動力是電梯制動可靠穩(wěn)定的決定因素,電梯正常情況下制動器是零速制動,制動力矩與電梯靜力矩相等。電梯制動器產(chǎn)生的制動力矩是由靜力矩與動力矩相加,若制動力矩與電梯的設(shè)備參數(shù)不匹配,極容易產(chǎn)生電梯運(yùn)行安全問題。
制動器接觸器粘連主要是因?yàn)殡娞葜苿悠鹘佑|器使用時間過長,或者因?yàn)閿嚅_閉合次數(shù)過多而導(dǎo)致的電氣接觸點(diǎn)接觸不良或粘連。制動器接觸器粘連會影響電梯的電氣控制系統(tǒng),電器控制系統(tǒng)不穩(wěn)定或出現(xiàn)問題又會影響電梯的制動性能,導(dǎo)致制動性能下降甚至制動性能失效,最終影響了電梯的正常運(yùn)行。
國家電梯制造規(guī)范中規(guī)定,電梯要有至少兩個獨(dú)立電氣裝置來斷開制動器電流,只有這樣才能控制好制動器的斷開閉合,但在日常使用的電梯中,有些電梯的制動器電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)并沒有兩個獨(dú)立的電氣裝置,而是使用一個接觸器或者兩個接觸器,但接觸器之間不是獨(dú)立的,最終影響了電梯的電氣信號控制效果。
電梯驅(qū)動取值制動器檢驗(yàn)依據(jù)是國家對電梯相關(guān)的生產(chǎn)及日常使用維護(hù)保養(yǎng)規(guī)定,電梯公司要嚴(yán)格依據(jù)國家規(guī)定檢驗(yàn)電梯的驅(qū)動主機(jī)制動器以保證電梯能夠有效制動。國家在2017年就出臺了相關(guān)規(guī)定要求房屋建筑中安裝的電梯必須有制動器故障保護(hù)裝置,使得電梯在突發(fā)故障時能夠停止運(yùn)行或保護(hù)電梯內(nèi)的人員避免出現(xiàn)傷亡。電梯公司應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)定定時對電梯進(jìn)行檢修,安裝電梯前要對電梯各個方面進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),尤其是驅(qū)動主機(jī)的制動器檢驗(yàn)。
檢驗(yàn)電梯驅(qū)動主機(jī)制動器需要一定的專業(yè)知識技能和儀器設(shè)備,常見的使用儀器有調(diào)壓器、聲級計(jì)、卷尺、萬用表和秒表,專業(yè)人員應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的操作手冊對電梯驅(qū)動主機(jī)制動器進(jìn)行檢驗(yàn),并做好相關(guān)的檢驗(yàn)記錄以備存檔。
3.3.1 審查資料
在正式進(jìn)行驅(qū)動主機(jī)制動器檢驗(yàn)前首先要檢查驅(qū)動主機(jī)制動器的出廠合格證明,明確相關(guān)的制造商、型號和相關(guān)配件等是否齊全,要保證實(shí)物與相關(guān)的清單數(shù)量品種規(guī)格一致,以避免忽略了出廠錯誤,如實(shí)物與清單不符應(yīng)及時與供貨商聯(lián)系并做好實(shí)物補(bǔ)齊工作。
3.3.2 實(shí)物檢驗(yàn)
實(shí)物檢驗(yàn)包括的內(nèi)容比較多,首先是對制動器型式及制動器外觀檢查,制動器的型式一般設(shè)定為摩擦型機(jī)電式,而且制動器要處于秩序控制狀態(tài),被制動部件要齊全,且能夠與卷筒及曳引輪進(jìn)行剛性連接。工作狀態(tài)下的制動器應(yīng)該是靈活的,制動閘瓦與制動輪是緊密結(jié)合的,電梯工作運(yùn)行期間,制動閘瓦應(yīng)避免與制動輪發(fā)生摩擦。其次是檢驗(yàn)手動緊急操作裝置,電梯故障時救援一般需要盤車力小于400N的人力,而且是設(shè)定在手動緊急操作模式,要使制動器保持處于松開狀態(tài)必須要施加力以確保盤車輪平滑。如果盤車輪是可拆卸的,則需要設(shè)置電氣安全裝置。如制動器處在不松開閘狀態(tài)應(yīng)實(shí)施手動盤車以保證不會發(fā)生盤動。再然后是檢查制動力矩,制動力矩應(yīng)由工作人員與用戶商定,保證能夠提供充足制動力;之后要檢查啟動和釋放電壓,使用調(diào)壓器測量電磁鐵最低吸合電壓,并保持低于80%。另外制動器噪聲檢查也十分重要,應(yīng)對制動器的噪聲進(jìn)行檢查。最后還要檢查制動器的故障保護(hù)功能、電氣控制功能,檢查完畢后還要進(jìn)行模擬操作試驗(yàn)。
模擬操作試驗(yàn)包括額定載荷下行單臂制動試驗(yàn)、上行空載制動試驗(yàn)、下行1.25倍額定載荷制動試驗(yàn)等。額定載荷下行單臂制動試驗(yàn)是當(dāng)電梯運(yùn)行到中部時人為破壞制動器中的某一組制動零件,但電梯轎廂仍然下行,這時候入關(guān)關(guān)閉主電源,另一組制動零件應(yīng)能夠使電梯減速下行達(dá)到制動效果。上行空載制動試驗(yàn)是當(dāng)電梯轎廂向上運(yùn)行至中部后關(guān)閉主電源和制動器電源后,電梯轎廂能夠停止上行。下行1.25倍額定載荷制動試驗(yàn)是測試電梯在承載1.25倍額定載重量并且以額定速度下行,在下行期間關(guān)閉主開關(guān)使得電梯失去電能,電梯則減速下行。電梯驅(qū)動主機(jī)制動器的檢查試驗(yàn)等都必須在施工單位監(jiān)督下進(jìn)行,任何一方都不能隨意對電梯驅(qū)動主機(jī)制動器進(jìn)行檢測,另外電梯維護(hù)保養(yǎng)單位要定期進(jìn)行試驗(yàn),并作試驗(yàn)記錄。
4.1.1 完善電梯運(yùn)行維護(hù)保養(yǎng)管理工作
電梯使用單位應(yīng)當(dāng)重視電梯運(yùn)行維護(hù)保養(yǎng)管理工作,提高檢查維護(hù)保養(yǎng)電梯的意識,在日常使用過程中,切實(shí)做好電梯安全使用管理工作并將維護(hù)保養(yǎng)管理工作落實(shí)到具體的部門及個人。電梯的實(shí)際使用情況要如實(shí)及時做好記錄,對于使用過程中產(chǎn)生的問題要及時反映給電梯維護(hù)保養(yǎng)管理公司,并要求其制定相應(yīng)的解決措施,保證電梯能夠穩(wěn)定處在安全運(yùn)行使用的狀態(tài)。電梯維護(hù)保養(yǎng)企業(yè)應(yīng)自覺定時對電梯進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),并做好有關(guān)的保養(yǎng)維護(hù)記錄,對于易損部件要加大檢查次數(shù)并及時更換損耗厲害的部件。電梯檢查維護(hù)保養(yǎng)應(yīng)當(dāng)在使用方知情的情況下進(jìn)行,并由雙方簽字確認(rèn),以明確雙方的責(zé)任,避免發(fā)生問題時出現(xiàn)相互推諉的現(xiàn)象。
4.1.2 確定電梯驅(qū)動主機(jī)制動器制動性能
電梯作為高層房屋建筑的主要運(yùn)輸設(shè)備,雖然運(yùn)輸容量并不像其他交通工具一樣,但由于其屬于建筑物中的空中交通運(yùn)輸,垂直高度比較高,一旦出現(xiàn)電梯運(yùn)行故障容易卡在某一樓層或者出現(xiàn)無法制動而垂直下落的現(xiàn)象,這樣的事故往往是最危險的,因此,無論是電梯的使用單位還是維護(hù)保養(yǎng)公司都應(yīng)該關(guān)注電梯驅(qū)動主機(jī)制動器的制動性能,確保制動性能正常。使用單位可以聘請?zhí)胤N設(shè)備檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對制動器進(jìn)行制動性能檢驗(yàn),通過制動性能實(shí)驗(yàn)來排查安全隱患。一般來說應(yīng)將制動器的出廠合格檢驗(yàn)報告、型式試驗(yàn)報告與現(xiàn)場制動效果相對比,檢查制動器的各個機(jī)械元件設(shè)置是否匹配,制動器是否存在冗余設(shè)計(jì),以保證制動器中的制動器械部件有兩組,只有這樣才能保證即使有一組起不了作用,但另一組可以接替從而為電梯提供足夠的制動力,尤其是在突發(fā)事故情況下,冗余設(shè)計(jì)的制動力有著挽救生命的作用。另外要檢查制動器是否靈活。
制動器的電氣控制系統(tǒng)也十分重要,制動器是否靈活與電氣控制有關(guān)。電梯在安裝前應(yīng)由專業(yè)人員對制動器的電氣原理圖和控制柜內(nèi)部電氣元件進(jìn)行比較,檢查接觸器數(shù)量及串聯(lián)情況,保證制動器的電氣控制是安全有效的,相關(guān)電路是完整流暢的。另一方面,電氣裝置的釋放與閉合要進(jìn)行詳盡的檢查,檢查人員如果不能確定電氣粘連情況可以進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證是否與原理圖一致。具體實(shí)驗(yàn)的步驟是先持續(xù)按壓控制制動器中電器接觸器的主觸頭,待電梯停到目的站后再操作反向運(yùn)動,這時電梯應(yīng)該是不能啟動的,但如果發(fā)生了溜車現(xiàn)象就說明制動器的接觸器沒有獨(dú)立,需要進(jìn)行改進(jìn)。
為了保證電梯安全,當(dāng)電梯動力電源失去電能或者控制電路電源失去電能時電梯的制動系統(tǒng)都應(yīng)該是可以自動制動的,曳引輪和被制動部件之間的連接應(yīng)該是剛性連接,制動器的制動閘瓦應(yīng)該是由不易燃材料制造而成,而且具備一定的熱容量,即使發(fā)生突發(fā)事故制動器發(fā)熱但制動閘瓦的摩擦系數(shù)依然不變,另外制動閘瓦的材料還要具備一定的強(qiáng)度且無害,電梯驅(qū)動主機(jī)制動不能使用帶式制動器。
作為電梯的核心保護(hù)裝置,電梯驅(qū)動主機(jī)制動器應(yīng)獲得電梯生產(chǎn)制造企業(yè)、電梯使用單位及維護(hù)保養(yǎng)管理單位的重視,尤其是維護(hù)保養(yǎng)管理單位要定時檢查電梯驅(qū)動主機(jī)制動器,以保證電梯制動功能有效。專業(yè)人員在檢測制動器時應(yīng)遵守國家有關(guān)政策規(guī)定,按照國家行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)檢測制動器,對制動器各項(xiàng)參數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行試驗(yàn),通過檢查排除電梯驅(qū)動主機(jī)制動器的運(yùn)行故障,從而保證建筑空中交通運(yùn)輸順利順暢和確保搭乘電梯的乘客生命財產(chǎn)安全。