摘要：對于電梯而言，其安全運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵在于制動器，持續(xù)提供能量，預(yù)防電梯出現(xiàn)溜梯的情況，保證電梯能夠按照標(biāo)準(zhǔn)制動平穩(wěn)地?？吭谝?guī)定的位置。因此，分析了電梯制動器工作原理及檢驗(yàn)檢測中易出現(xiàn)的機(jī)械和電氣方面的故障。機(jī)械方面可能出現(xiàn)機(jī)械卡阻、制動輪或制動閘瓦表面出現(xiàn)麻點(diǎn)、油污、粉塵和制動彈簧制動力不足等故障。電氣方面可能出現(xiàn)制動電阻失效、微動開關(guān)失效或者接線錯誤、接觸器或者繼電器粘結(jié)等常見故障。根據(jù)實(shí)際檢驗(yàn)，分析了機(jī)械和電氣方面引起的兩起制動器故障。機(jī)械方面主要是由于制動輪表面出現(xiàn)了嚴(yán)重的麻點(diǎn)和凹痕，這將引起電梯制動器的制動力不足，極端情況下可能出現(xiàn)溜梯。電氣方面主要是由于制動電阻絲斷裂，導(dǎo)致在制動耗能時無法達(dá)到預(yù)期效果，從而出現(xiàn)制動失效情況。

關(guān)鍵詞：電梯;制動器;檢驗(yàn)

中圖分類號：TU857文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1009-9492（2021）12-0271-03

Probe into the Failure Form of Elevator Brake

Chen Yingfang

（ Quanzhou Branch，F(xiàn)ujian Special Equipment Inspection and Research Institute，Quanzhou，F(xiàn)ujian 362200，China ）

Abstract：For the elevator，the key to its safe operation is the brake to continuously provide energy，prevent the elevator from sliding，and ensurethat the elevator can stop smoothly at the specified position according to the standard braking. The working principle of elevator brake and themechanical and electrical faults that were easy tooccur in inspection anddetection wereanalyzed. Themechanical faultsmay occur，suchasmechanical j amming，pitting，oilstain，dust on thesurface of brake wheel or brakeshoeand insufficient braking force of brakespring. In theelectrical aspect，commonfaultssuchasbrakeresistancefailure，microswitchfailureor wiringerror，contactororrelaybondingmayoccur. According to the actualinspection，twobrakefaultscausedbymechanicalandelectricalaspectswereanalyzed. Intermsof machinery，itismainly due to serious pits anddentson thesurfaceof thebrake wheel，which willcauseinsufficient braking forceof theelevator brake，andsliding may occur in extreme cases. The electrical aspect is mainly due to the fracture of the braking resistance wire，resulting in the failure toachieve the expected effect when braking energy consumption，resulting in braking failure.

Key words：elevator;brake;test

0 引言

對于高層建筑而言，電梯是不可或缺的運(yùn)輸工具，為社會大眾提供便捷生活。隨著電梯使用范疇的拓展，電梯事故頻繁出現(xiàn)，為了保證電梯能夠安全運(yùn)行，不會出現(xiàn)墜落、溜梯等意外事件，電梯必須配置制動系統(tǒng)來保障其安全性。所以，制動系統(tǒng)是否安全、可靠，直接關(guān)系到電梯使用者及維護(hù)人員人身安全。電梯制動器是電梯運(yùn)行的關(guān)鍵性裝置，可有效保障電梯安全運(yùn)行[1]。制動器的工作原理是：當(dāng)電梯處于靜止運(yùn)行時，電磁制動器、曳引電動機(jī)線圈中便會失電，在這一情況下電磁鐵心便不會出現(xiàn)吸力，在彈簧影響下制動瓦塊便會抱緊制動輪，這一情況下電機(jī)不會旋轉(zhuǎn)。當(dāng)曳引電動機(jī)接通電源后，制動電磁鐵心線圈便可接通電流，經(jīng)過電磁反應(yīng)促使磁鐵能夠迅速吸合，這時制動臂的彈簧在電磁吸力的影響下，驅(qū)動制動瓦塊張開，這時電梯便可安全運(yùn)行[2]。

本文分別闡述了電梯制動器機(jī)械和電氣方面的故障，機(jī)械方面可能出現(xiàn)機(jī)械卡阻、制動輪或者制動閘瓦表面出現(xiàn)麻點(diǎn)、油污、粉塵等、制動彈簧制動力不足等故障。電氣方面可能出現(xiàn)制動電阻失效、微動開關(guān)失效或者接線錯誤、接觸器或者繼電器粘結(jié)等常見故障。并例舉了機(jī)械和電氣方面出現(xiàn)的兩個制動器失效的案例進(jìn)行分析。

1 電梯制動器的檢驗(yàn)檢測

1. 1電氣檢驗(yàn)

（1）制動器正常動作的檢驗(yàn)，在檢驗(yàn)運(yùn)行或者以電動控制動器動作的條件下，確認(rèn)制動器是否可以按照預(yù)定方式完成動作。

（2）制動器動作時的制動臂動作距離、微動開關(guān)的動作區(qū)間是否在設(shè)計(jì)的正常范圍內(nèi)[3]。

（3）制動器釋放時，壓緊彈簧的長度是否在設(shè)計(jì)的正常范圍內(nèi)。

（4）制動器釋放時產(chǎn)生的制動力矩是否在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)?？梢酝ㄟ^力矩扳手或者系統(tǒng)中預(yù)設(shè)的力矩確認(rèn)程序進(jìn)行確認(rèn)。也可以通過空載運(yùn)行時緊急停止條件下轎廂的制動距離進(jìn)行判定[4]。

（5）控制動器動作的接觸器、繼電器發(fā)生斷路、粘連的模擬確認(rèn)，確認(rèn)控制系統(tǒng)是否可以正常的動作[5]。

以上列舉的檢查項(xiàng)目在現(xiàn)場驗(yàn)收、定期維保時必須執(zhí)行，在檢驗(yàn)發(fā)生異常時應(yīng)按照調(diào)試方法進(jìn)行對應(yīng)操作，以確保制動器可以更加可靠的使用[6]。

1. 2機(jī)械檢驗(yàn)

對電梯制動器機(jī)械結(jié)構(gòu)故障進(jìn)行檢驗(yàn)檢測時，應(yīng)首先對其機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。檢驗(yàn)時，應(yīng)首先對制動器的靈活度與潤滑情況進(jìn)行觀察[7]。如制動器潤滑不良，則需適當(dāng)予以潤滑。針對制動器表面存在的污染物，需及時進(jìn)行處理，油污需及時擦拭，以免影響制動器性能，導(dǎo)致其運(yùn)行受阻[8]。制動器檢驗(yàn)工作完成后，如發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)卡阻問題，需逐一排除卡阻結(jié)構(gòu)。

電梯制動器的部件故障，以制動器故障、彈簧故障、電磁線圈故障為主[9]。針對制動器故障，維修人員應(yīng)首先對其磨損情況進(jìn)行檢驗(yàn)。如間隙過大，或鉚釘露出，則視為磨損嚴(yán)重，需對其進(jìn)行更換，使故障得到解決[10]。彈簧故障一般表現(xiàn)為壓力過大或過小，彈簧故障發(fā)生后，制動瓦的運(yùn)行狀況將隨即出現(xiàn)異常[11]。為解決上述問題，檢驗(yàn)檢測的過程中，有關(guān)人員應(yīng)對兩個制動瓦的受力情況進(jìn)行分析。如發(fā)現(xiàn)制動力不足，則表明制動器彈簧可能存在故障。針對電磁線圈故障，有關(guān)人員應(yīng)于開閘的瞬間，對線圈力進(jìn)行評估，如小于彈簧力，則表明制動器存在故障[12]。

2 兩則制動故障案例分析

2. 1 機(jī)械原因引起的故障

2. 1. 1 設(shè)備存在的主要缺陷

在制動器外觀檢查時，發(fā)現(xiàn)制動輪存在多處凹坑和麻點(diǎn)等表面缺陷。如圖1所示。制動狀態(tài)時，電梯制動距離偏長。

2. 1. 2 原因分析

（1）制動器的制動性能跟抱閘力和抱閘接觸表面積有關(guān)系。在抱閘力不變的情況下，接觸面減小，摩擦力也隨之減小，而制動力是由摩擦力提供的。從圖1中可以看出，制動輪分布著許多麻點(diǎn)和凹坑，導(dǎo)致閘瓦和制動輪有效接觸面減小，電梯的制動性能降低。

（2）制動輪使用不當(dāng)，一般會造成制動輪表面刮痕，表面偏磨，表面不圓整等缺陷。本案例中如此之大的凹坑和數(shù)量眾多的麻點(diǎn)，可以排除使用不當(dāng)?shù)脑颉＝?jīng)了解，該電梯投入使用以來，未更換過制動輪和制動閘瓦，因此，制動輪原先存在內(nèi)部制造缺陷的可能性最大。電梯剛投入使用時，制動輪表面觀察無缺陷，但隨著使用過程的磨損，制動輪鑄造時存在的內(nèi)部氣孔和夾雜就不斷暴露，小氣孔形成麻點(diǎn)，大氣孔或內(nèi)部夾雜脫落形成凹坑。

（3）在電梯使用過程中，制動器不斷地抱閘、開閘，將會導(dǎo)致制動輪表面氣孔和凹坑的邊緣崩潰，脫落物進(jìn)入閘瓦和制動輪之間的間隙，形成磨粒磨損，在制動輪表面形成很多犁槽，這進(jìn)一步降低制動輪的有效接觸面積。此外，電梯制動輪摩擦副的摩擦形式也會發(fā)生變化，由原來的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，滾動摩擦的摩擦因數(shù)大低于滑動摩擦，導(dǎo)致電梯制動性能嚴(yán)重降低。

2. 1. 3 處理建議

本案例反映出維保人員在日常保養(yǎng)中，往只關(guān)注閘瓦的磨損，制動臂的動作，對制動輪的檢查容易疏漏。檢驗(yàn)人員在日常檢驗(yàn)過程中，應(yīng)該提醒維保人員，對制動器進(jìn)行全面檢查。同時在更換制動輪時應(yīng)該注意更換物件的質(zhì)量問題，不能以次充好。

2. 2電氣原因引起故障

2. 2. 1設(shè)備存在的主要缺陷

該設(shè)備在做125%額載工況下行制動試驗(yàn)時，出現(xiàn)125%額定載荷工況上行運(yùn)行正常，下行運(yùn)行過程中變頻器報(bào)78故障（母線過壓保護(hù)）現(xiàn)象，導(dǎo)致下行制動試驗(yàn)無法進(jìn)行，降低轎廂載荷至50%額載工況，電梯可正常運(yùn)行。

2. 2. 2 原因分析

正常125%額載下行制動試驗(yàn)，多是由于主機(jī)力矩不足，導(dǎo)致125%額載工況下電梯無法上行，但125%額載工況下行不受影響，而該設(shè)備正好相反，125%額載工況上行能正常運(yùn)行，下行運(yùn)行過程中變頻器發(fā)生保護(hù)（變頻器報(bào)78故障），根據(jù)變頻器上故障代碼，查閱相關(guān)代碼表，發(fā)現(xiàn)該故障為變頻器母線過壓保護(hù)，根據(jù)現(xiàn)場狀況分析導(dǎo)致變頻器母線電壓過壓保護(hù)的原因可能有以下幾點(diǎn)。

（1）電網(wǎng)輸入電壓波動過大。現(xiàn)場重新測量125%額載工況下輸入變頻器的電壓，測量結(jié)果輸入的電壓波動都在允許范圍內(nèi)，且由于母線過壓保護(hù)發(fā)生在125%額載工況下行運(yùn)行的過程中，電梯輕載狀態(tài)下上下運(yùn)行及125%額載上行運(yùn)行都正常，因此可以排除電網(wǎng)輸入電壓波動過大導(dǎo)致母線電壓發(fā)生過壓保護(hù)。

（2）制動電阻故障。125%額載工況下行過程中電梯處于能耗制動過程，此時電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩變成了制動轉(zhuǎn)矩，控制電梯速度不至發(fā)生溜梯，電機(jī)發(fā)電產(chǎn)生的電能經(jīng)二極管整流反饋到直流電路，由于直流電路的電能無法通過整流橋回饋到電網(wǎng)，只能向?yàn)V波電容充電，造成濾波電容兩端電壓升高，通常這部分電能可以通過制動電阻消耗掉，但是能耗制動回路發(fā)生故障導(dǎo)致這部分電能不能通過制動電阻釋放，進(jìn)而引起濾波電容兩端電壓升高，形成“泵生電壓”，導(dǎo)致直流回路母線電壓不斷升高，觸發(fā)變頻器故障保護(hù)。

現(xiàn)場拆下制動電阻檢查，發(fā)現(xiàn)其中一個電阻的電阻絲在接頭位置斷掉，如圖2所示，因此次故障的原因是能耗制動回路斷開，電荷積聚在電容兩端引起直流母線電壓升高，引發(fā)變頻器故障保護(hù)。

2. 2. 3 處理建議

由于制動電阻只有在電機(jī)處于能耗制動時才發(fā)揮作用，而能耗制動一般發(fā)生在負(fù)載荷較大的情況，有些電梯經(jīng)常負(fù)載較輕，制動電阻未能發(fā)揮作用，在維護(hù)保養(yǎng)時也不應(yīng)忽略了對制動電阻回路的檢查。同時應(yīng)該立即更換該電梯的制動電阻絲，電阻絲更換后應(yīng)該重新測試電阻絲的電阻值是否能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，125%制動試驗(yàn)是否能符合要求。

通過以上兩則案例的分析，不難發(fā)現(xiàn)制動器涉及到機(jī)械和電氣兩方面的檢測，機(jī)械方面除了案例中提到的制動輪表面的麻點(diǎn)，制動輪還有可能出現(xiàn)油污、粉塵等故障;機(jī)械中還容易出現(xiàn)制動彈簧制動力不足、機(jī)械運(yùn)行卡阻等其他故障。電氣方面除上述案例中出現(xiàn)的制動電阻失效外，還經(jīng)常出現(xiàn)制動器上的微動開關(guān)失效或者接線錯誤、接觸器或者繼電器粘結(jié)等常見故障。因此維護(hù)保養(yǎng)人員在進(jìn)行保養(yǎng)時應(yīng)該分別對機(jī)械和電氣兩方面情況進(jìn)行有針對性的保養(yǎng)。檢驗(yàn)人員在檢驗(yàn)制動器時也應(yīng)對機(jī)械和電氣兩方面進(jìn)行檢驗(yàn)，防止發(fā)生漏檢的現(xiàn)象。

3 結(jié)束語

綜上所述，在電梯安全運(yùn)行中，電梯制動器裝置尤為關(guān)鍵，可有效降低運(yùn)行危險，預(yù)防電梯事故的出現(xiàn)。所以，日常工作中應(yīng)加強(qiáng)其檢測，確保電梯制動器裝置處于正常狀態(tài)，進(jìn)而保障電梯安全。檢驗(yàn)人員在檢驗(yàn)檢測時應(yīng)該區(qū)分屬于機(jī)械或者電氣方面的故障，并針對兩者可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行逐一檢查，針對性地設(shè)計(jì)檢驗(yàn)檢測方案，將事故消除在萌芽中。對于維保人員在日常維保時更應(yīng)該針對機(jī)械和電氣設(shè)計(jì)專門的保養(yǎng)方案，防止制動器出現(xiàn)故障而引起事故。

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作者簡介：陳穎芳（1984-），女，大學(xué)本科，研究領(lǐng)域?yàn)樘胤N設(shè)備檢驗(yàn)。