［摘 要］隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，高樓大廈越來越多，較高的樓層都會(huì)安裝電梯。而在電梯構(gòu)成中，電梯制動(dòng)器是影響電梯運(yùn)行安全的重要因素，對保障乘客的生命安全至關(guān)重要。但電梯在給人類的生活帶來便利的同時(shí)，也時(shí)常發(fā)生事故，很多事故就是電梯制動(dòng)器失效所致。文章介紹了電梯制動(dòng)器的工作原理，分析了電梯制動(dòng)器常見的失效形式，并探討了電梯制動(dòng)器的檢測技術(shù)，以期為電梯行業(yè)的發(fā)展提供參考。

［關(guān)鍵詞］電梯；制動(dòng)器；失效形式；檢測技術(shù)

［中圖分類號(hào)］TM64 ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A ［文章編號(hào)］2095–6487（2024）07–0137–03

電梯在人們?nèi)粘Ｉ畛鲂兄衅鸬街匾淖饔茫o大眾帶來極大的便利。近年來，我國社會(huì)中電梯數(shù)量也呈逐年遞增態(tài)勢。根據(jù)國家市場監(jiān)管總局發(fā)布的2023 年全國特種設(shè)備安全狀況的通告顯示，截至2023 年底，全國特種設(shè)備總量達(dá)2 128.91 萬臺(tái)，其中，電梯占比將近1/2，達(dá)到1 062.98 萬臺(tái)（圖1）。而在2023 年，全國總共發(fā)生特種設(shè)備事故71 起，其中電梯事故14 起，占比將近兩成（圖2）。而電梯制動(dòng)器失效是發(fā)生電梯事故的主要原因，文章對此展開分析。

1 電梯制動(dòng)器及其工作原理

電梯制動(dòng)器是電梯穩(wěn)定運(yùn)行的保障，可實(shí)現(xiàn)電梯的平穩(wěn)?？?。目前市面上的電梯制動(dòng)器通常采用電磁制動(dòng)的方式。電磁制動(dòng)器主要利用電磁力實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，在電梯停止或電源斷電時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)制動(dòng)，使得電梯停止不移動(dòng)。電磁制動(dòng)器通常具有較高的制動(dòng)力和可靠性，常見于商業(yè)電梯或高速電梯，成本較高但穩(wěn)定性好。

電梯制動(dòng)器的工作主要依靠電磁力和機(jī)械力的相互作用實(shí)現(xiàn)，在電梯處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，曳引電動(dòng)機(jī)和電磁電梯制動(dòng)器的線圈中都沒有電流通過。即此時(shí)電磁鐵芯沒有吸引力，制動(dòng)瓦塊在制動(dòng)彈簧的壓力作用下抱緊制動(dòng)輪，確保電機(jī)不旋轉(zhuǎn)。當(dāng)曳引電動(dòng)機(jī)通電開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，制動(dòng)電磁鐵中的線圈也同時(shí)通上電流。電磁鐵芯迅速磁化吸合，這一磁化過程會(huì)帶動(dòng)制動(dòng)臂，使制動(dòng)彈簧受到作用力。由此，制動(dòng)瓦塊會(huì)張開，與制動(dòng)輪完全脫離，電梯得以開始運(yùn)行。而當(dāng)電梯轎廂到達(dá)所需停站時(shí)，曳引電動(dòng)機(jī)失電，制動(dòng)電磁鐵中的線圈也同時(shí)失電。這時(shí)，電磁鐵芯中的磁力迅速消失，鐵芯在制動(dòng)彈簧的作用下，通過制動(dòng)臂復(fù)位。這一復(fù)位過程會(huì)使制動(dòng)瓦塊再次將制動(dòng)輪抱住，從而電梯停止工作。

電梯制動(dòng)器的工作原理可概括為：通電時(shí)產(chǎn)生電磁力，使制動(dòng)器松開，電梯運(yùn)行；斷電時(shí)電磁力消失，制動(dòng)器回到原來位置，電梯制動(dòng)從而停止。

2 電梯制動(dòng)器常見失效形式

2.1 機(jī)械失效

電梯長時(shí)間使用會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)器零部件，如軸承、齒輪等，逐漸磨損，性能逐漸下降。如果不及時(shí)更換磨損的部件，制動(dòng)器最終會(huì)出現(xiàn)失效。材料質(zhì)量問題也是導(dǎo)致磨損加速的重要原因，如果采用劣質(zhì)的材料制造機(jī)械部件，它們的安全性能會(huì)下降，極易出現(xiàn)斷裂和磨損。有的電梯制動(dòng)器制動(dòng)鐵芯嚴(yán)重腐蝕，或者有異物進(jìn)入，導(dǎo)致鐵芯被卡住，制動(dòng)器打開之后無法復(fù)位制動(dòng)。也有松閘裝置本身設(shè)計(jì)不夠精良，加工精度不足，導(dǎo)致兩個(gè)鐵芯被卡。或者在進(jìn)行機(jī)械臂的加工過程中出現(xiàn)制造缺陷，質(zhì)量不好導(dǎo)致其在工作中發(fā)生斷裂。還有制動(dòng)臂銷軸發(fā)生銹蝕使其制動(dòng)能力下降甚至消失。同時(shí)，電梯在長時(shí)間的運(yùn)行過程中，因震動(dòng)等原因?qū)е铝慵擅摚踔涟l(fā)生位移、形變等，最終導(dǎo)致電梯制動(dòng)器失效，釀成電梯事故。

2.2 制動(dòng)器動(dòng)力問題引起的失效

鋼絲繩的油或驅(qū)動(dòng)主機(jī)軸承的油對制動(dòng)盤造成了污染，導(dǎo)致制動(dòng)力不足。制動(dòng)盤表面長期存在潤滑油，形成了一層油膜，油膜積累到一定程度導(dǎo)致制動(dòng)力大幅下降，造成事故發(fā)生。

制動(dòng)彈簧長期使用效果下降導(dǎo)致制動(dòng)力不足。制動(dòng)彈簧在電梯制動(dòng)器中扮演著至關(guān)重要的角色，其負(fù)責(zé)在電梯停止時(shí)提供必要的制動(dòng)力，確保電梯安全穩(wěn)定地停靠在指定樓層。然而，隨著時(shí)間的推移，制動(dòng)彈簧會(huì)經(jīng)歷反復(fù)的壓縮和釋放過程，這會(huì)導(dǎo)致其逐漸出現(xiàn)疲勞裂紋。當(dāng)這些裂紋積累到一定程度時(shí)，制動(dòng)彈簧的性能會(huì)顯著下降，制動(dòng)力也會(huì)嚴(yán)重不足。當(dāng)制動(dòng)彈簧疲勞失效時(shí)，電梯在制動(dòng)過程中無法獲得足夠的制動(dòng)力，這可能導(dǎo)致電梯出現(xiàn)“溜梯”現(xiàn)象，即電梯在應(yīng)該停止時(shí)卻繼續(xù)滑行。如果這種情況發(fā)生在乘客進(jìn)出電梯或電梯滿載時(shí)，可能會(huì)造成嚴(yán)重的人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失。

制動(dòng)瓦和制動(dòng)輪之間的摩擦力不足導(dǎo)致制動(dòng)器動(dòng)力不足。制動(dòng)瓦會(huì)在電梯工作過程中不斷被消耗，當(dāng)消耗到一定程度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)力不足，進(jìn)而導(dǎo)致制動(dòng)失效。帶閘運(yùn)行導(dǎo)致制動(dòng)器閘瓦磨損嚴(yán)重進(jìn)而影響制動(dòng)力。由于制動(dòng)閘瓦與制動(dòng)輪之間的間隙過小，或者開閘力不夠?qū)е轮苿?dòng)器無法完全打開。當(dāng)電梯在帶閘狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，制動(dòng)器閘瓦會(huì)持續(xù)與制動(dòng)輪摩擦，這種不正常的摩擦?xí)?dǎo)致閘瓦迅速磨損。如果電梯長時(shí)間處于這種帶閘運(yùn)行狀態(tài)，閘瓦的磨損會(huì)變得非常嚴(yán)重，甚至可能磨損到無法再提供有效制動(dòng)力的程度。

2.3 電氣故障失效

電梯也屬于電氣設(shè)備，在電梯運(yùn)行過程中，電梯控制器回路的各個(gè)部分都要處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。并且電梯控制器中包含大量的電氣元器件，如繼電器、接觸器等。隨著時(shí)間的推移，這些元器件可能會(huì)老化、磨損失效，從而導(dǎo)致電梯控制信號(hào)異常，影響電梯的正常運(yùn)行。電源也是電梯控制器正常工作不可或缺的元素。電源線路的損壞或電源不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致電梯控制器電氣故障。電梯控制器的線路連接是電梯控制器實(shí)現(xiàn)控制功能的關(guān)鍵，不管是線路連接不良、短路還是斷路，都可能導(dǎo)致電梯不能正常運(yùn)行。也有電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)故障導(dǎo)致的電梯控制器失效。

3 電梯制動(dòng)器檢測技術(shù)研究

3.1 電梯制動(dòng)器機(jī)械部件檢測

可以先從電梯制動(dòng)器的外觀入手，觀察制動(dòng)器外觀是否有明顯的損傷、變形或腐蝕。檢查電梯制動(dòng)器的安裝位置和固定方式，確保制動(dòng)器安裝牢固，沒有松動(dòng)現(xiàn)象。同時(shí)對電梯制動(dòng)器的性能進(jìn)行檢測，如制動(dòng)器的響應(yīng)時(shí)間、制動(dòng)距離、制動(dòng)效果等。通過檢測，可以對電梯制動(dòng)器在緊急情況下的制動(dòng)效果進(jìn)行評估，從而對是否需要維修給出判斷依據(jù)。檢查電梯制動(dòng)器的機(jī)械部件磨損情況，如檢查制動(dòng)器的閘瓦、制動(dòng)輪等關(guān)鍵機(jī)械部件的磨損，及時(shí)更換磨損較嚴(yán)重的部件，保證電梯制動(dòng)器的制動(dòng)力。

對于采用彈簧制動(dòng)的電梯制動(dòng)器，需要對彈簧的彈性和張力進(jìn)行檢測，因?yàn)閺椈傻男阅苤苯佑绊懙街苿?dòng)器的制動(dòng)力，必須使其處于良好的狀態(tài)。定期對電梯制動(dòng)器的機(jī)械部件進(jìn)行潤滑，減少磨損。同時(shí)，做好電梯制動(dòng)器的清潔工作，防止灰塵、雜物等進(jìn)入制動(dòng)器內(nèi)部，進(jìn)而影響其正常工作。也要檢測制動(dòng)器機(jī)械部件中是否包含必要的安全裝置，如防抱死裝置、過載保護(hù)等，可在電梯制動(dòng)器發(fā)生故障時(shí)提供額外的安全保障。

3.2 電梯制動(dòng)器制動(dòng)力檢測

電梯制動(dòng)器制動(dòng)力大小直接決定了電梯在緊急情況下能否及時(shí)、有效的停止。因此，制動(dòng)力必須足夠大，以滿足電梯在不同狀態(tài)下的制動(dòng)需求。在檢測制動(dòng)力時(shí)，需要考慮到電梯的載重、速度及運(yùn)行距離等因素，確保制動(dòng)器能夠在各種情況下提供充足的制動(dòng)力。同時(shí)，制動(dòng)器制動(dòng)力的穩(wěn)定性也是檢測的重點(diǎn)。制動(dòng)器在長時(shí)間運(yùn)行過程中，可能會(huì)因?yàn)槟p、老化等原因?qū)е轮苿?dòng)力下降，出現(xiàn)制動(dòng)力不穩(wěn)定的現(xiàn)象。因此，需要定期對制動(dòng)器進(jìn)行檢測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決制動(dòng)力下降的問題。

在進(jìn)行制動(dòng)力檢測時(shí)，還可以采用動(dòng)態(tài)制動(dòng)試驗(yàn)法。這種方法是指在電梯正常運(yùn)行中，通過測量制動(dòng)器在各個(gè)位置的制動(dòng)力大小，來判斷電梯的制動(dòng)性能。在選擇測量設(shè)備時(shí)，需要考慮設(shè)備的精度、穩(wěn)定性及安全性等方面，以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。需要注意的是，在檢測過程中不能出現(xiàn)機(jī)械噪聲或損傷。要求檢測人員擁有一定的專業(yè)技能和經(jīng)驗(yàn)，能夠正確操作檢測設(shè)備，避免對電梯制動(dòng)器造成不必要的人為損傷。

3.3 電梯制動(dòng)器電氣裝置安全檢測

在檢測過程中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注電氣裝置的獨(dú)立性。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，電梯的主回路和電氣制動(dòng)回路必須由兩個(gè)獨(dú)立的接觸器來控制。這兩個(gè)接觸器不應(yīng)由同一個(gè)電氣裝置控制，以避免出現(xiàn)兩個(gè)接觸器的觸點(diǎn)都打不開的危險(xiǎn)情況。因此，檢測時(shí)需要確認(rèn)這兩個(gè)接觸器是否真正獨(dú)立存在，并且它們的觸點(diǎn)是否能夠在電梯停止時(shí)完全釋放。

而對于較新的制動(dòng)器，還應(yīng)關(guān)注其是否裝有抱閘監(jiān)控開關(guān)。這個(gè)開關(guān)在制動(dòng)器運(yùn)行異常時(shí)能夠采取動(dòng)作，使得電梯保護(hù)停梯，保障制動(dòng)器的安全可靠運(yùn)行。然而，目前并沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求所有的制動(dòng)器都必須安裝此開關(guān)，但相信在未來標(biāo)準(zhǔn)中有所體現(xiàn)會(huì)更有利于電梯制動(dòng)器的安全維護(hù)和檢驗(yàn)。在檢測過程中，如果發(fā)現(xiàn)電氣裝置存在任何異?；虿环舷嚓P(guān)規(guī)定的情況，應(yīng)立即停止電梯的運(yùn)行，并盡快進(jìn)行必要的維修或更換。同時(shí)，檢測人員需要根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)，準(zhǔn)確判斷出電氣裝置的狀態(tài)，并采取適當(dāng)?shù)拇胧┙鉀Q問題。

4 結(jié)束語

文章通過對電梯制動(dòng)器常見的失效形式進(jìn)行分析，有針對性地提出了加強(qiáng)制動(dòng)器機(jī)械部件的檢測、制動(dòng)器制動(dòng)力的檢測、制動(dòng)器電氣裝置的安全檢測等方法，可解決電梯制動(dòng)器存在的安全隱患、保障電梯運(yùn)行安全，促使人們在城市建設(shè)不斷深入、電梯數(shù)量越來越多的當(dāng)今社會(huì)能夠更加安全地乘坐電梯。

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