电梯制动器的结构型式与检验方法探讨

王凯+孙哈达

（内蒙古通辽市特种设备检验所 内蒙古通辽 028000）

摘 要：电梯的制动力是电梯安全运行的前提保障。由于电梯的制动力不足所导致的安全事故时有发生，所以文章对电梯制动试验检测进行了探讨。在对制动试验作定性和安全分析的基础上，对电梯制动力进行了研究分析，为电梯的安全监测奠定基础。

关键词：电梯；制动检测；安全分析

电梯是指动力驱动，利用沿刚性导轨运行的箱体或者沿固定线路运行的梯级（踏步），进行升降或者平行运送人、货物的机电设备。作为八大类特种设备之一，电梯具有特种设备所共有的危险性，同时，电梯还具有使用场所人员密集，出现事故影响恶劣的特点，因此需要我们对其进行严格的安全管理。现阶段我国对电梯等特种设备实行法定强制检验的措施，设备安装后或者使用到期前，由具有特种设备检验资质的单位进行检验，检验合格方可使用。根据国家质量监督检疫总局统计，截至2015年底，我国电梯总量超过400万台，目前我国电梯保有量、年产量、年增长量均为世界第一。统计数据显示，2015年全国共发生电梯事故58起，死亡46人，与2013、2014年相比均有所下降，保持了总体平稳的安全态势。近十年来，我国电梯总数增长6倍，万台电梯事故死亡率从0.49下降到0.12，整体安全水平接近发达国家平均水平。人员坠落是电梯事故最主要的形态。而在电梯的结构型式中，制动器是保障电梯平稳制动，防止坠落的核心部件，因此需要重点关注电梯制动器的安全状况。

一、电梯制动器结构

电梯制动器与安装在机房的电动机、减速箱等部件一起组成了曳引机，在电梯结构划分中归属于曳引系统。制动器安装在电动机与减速器之间，即在电动机轴与蜗轮轴相连的制动轮处，对主动转轴起制动作用，能使工作中的电机停止运行。电梯常采用的是机-电摩擦型常闭式制动器。所谓常闭式制动器，是指设备不运行时制动器制动，设备运转时制动器松闸，这种型式的制动器可以使电梯安全的悬停在井道中。当电梯制动时，依靠机械力的作用，使制动带与制动轮摩擦而产生制动力矩；当电梯运行时，依靠电磁力使制动器松闸，因此又称电磁制动器。

当电梯处于静止状态时，曳引电動机、电磁制动器的线圈中均无电流通过，这时因电磁铁芯间没有吸引力、制动瓦块在制动弹簧压力作用下，将制动轮抱紧，保证电机不旋转；当曳引电动机通电旋转的瞬间，制动电磁铁中的线圈同时通上电流，电磁铁芯迅速磁化吸合，带动制动臂使其制动弹簧受作用力，制动瓦块张开，与制动轮完全脱离，电梯得以运行；当电梯轿厢到达所需停站时，曳引电动机失电、制动电磁铁中的线圈也同时失电，电磁铁芯中的磁力迅速消失，铁芯在制动弹簧的作用下通过制动臂复位，使制动瓦块再次将制动轮抱住，电梯停止工作。

二、电梯制动器故障分析

制动弹簧的松紧决定了制动力的大小。在满载的情况下，在由于电梯中间和两侧荷载差距较大，很容易发生了意外事故。如果制动弹簧不到位，闸瓦与制动轮的贴合不紧，不能提供足够的制动力，就会发生溜梯、冲顶、蹲底的危险。制动轮间隙不均匀，关闭闸瓦制动不灵活，也会影响制动器功能。GB100060《电梯安装验收规范》中第4.1.10条规定，制动器动作需灵活，制动时两侧闸瓦应紧密均匀地贴合在制动轮工作面上，松闸时应同步离开，其四角间隙平均值在每边不超过0.7毫米。在日常生活使用中，经常会发现制动闸瓦与制动轮的间隙不均匀，有的是双方间隙不均匀，有的是花四拐角不均匀。这样使制动闸瓦磨损较严重，这将导致合闸和制动轮制动采用间隙过大，制动力降低。当刹车弹簧调整线圈电压过于接近实际电压时，刹车臂开放时间表不能够反映出实际的运行效果。在这种情况下，刹车一面可以使小间隙制动带很快就出现局部缺陷，使刹车带与制动轮作用面积减小，所提供的制动力不能满足要求，发生事故。如果无法调节或更换刹车带，同样也会发生溜梯现象。

三、电梯的定期检验概述

为了提高电梯的可靠性、避免任何的电梯事故发生，保护乘客人身安全，以及使用单位方便对电梯的维修、维护和使用。国务院特种设备安全监督管理部门，组织专用设备检测机构检验电梯的运行安全，并对鉴定结论进行监督抽查。及时对电梯进行定期检查，能有效的控制电梯运行的安全信息，并方便相关部门和单位对电梯保养、维修、消除电梯安全问题。县、地方负责特种设备安全监督管理的部门，在本行政区域可以组织监督检验。监督检验结果应向公众公布。制动器作为电梯系统的主要安全装置之一，应进行严格的检验。

四、制动力试验的方法及评价

1.制动力矩的确定

GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》中第12.4.2.1款对于电梯应具有的制动能力是这样规定的。当轿厢载有125%额定载重并以额定速度向下运行时，操作制动器应能使曳引机停止运转。轿厢的减速度应在上述情况下不超过安全钳动作或轿厢撞击缓冲器所产生的减速度。第9.8.4款规定在装有额定载重量的轿厢自由下落的情况下，渐进式安全钳制动时的平均减速度应为0.2g～1.0gn。第10.4.1.2.1中a）款规定：当装有额定载重量的轿厢自由落体并以们5%额定速度撞击轿厢缓冲器时，缓冲器作用期间的平均减速度不应大于1.0gn。这些话可以理解为：轿厢在动态制动时的减速度不得超过1.0gn。不超过1.0gn是个很大的范围，由此计算出的制动力矩也是个很大的范围。标准只规定“操作制动器应能使曳引机停止运转”，但制动减速度具体应多大，制停距离应该是多长，或者说制动力矩应该是多大没有规定，这就是本文研究的目的。下面就从研究标准的条文入手来研究如何确定曳引机的制动力矩。对以额定速度运行的轿厢进行制动并在规定的距离之内使轿厢停止运动，其力学实质是通过制动轮与闸瓦之间的摩擦阻力将电梯的所有运动零部件的动能消耗掉。电梯运动零部件的动能包括：125%额定载重量和轿厢、随行电缆、对重、钢丝绳、补偿绳（链）等直线运动部件以及抗绳轮、滑轮、曳引轮、曳引机轴和齿轮、电动机转子、制动轮等旋转部件的全部动能之和。

2.制动试验检测

在进行电梯的制动试验检测制停距离的检测过程中，由两名检验员协调进行，一定要注意安全。按如下步骤实施：（1）在曳引轮最高点上作一标记，然后在与其水平平齐的曳引钢丝绳上做出一个十分醒目清晰的标记；（2）电梯空载，一名测试人员发出测试指令以额定速度直驶至上1/3行程范围内且当曳引轮上的标记达到最上方的瞬间，另一个测试人员需要同时断开电梯主电源开关；（3）以电梯制停后的曳引轮上的最高处作为为基准，在与其水平平齐的曳引钢丝绳上再作一标记点定为上测量点，以曳引钢丝绳上的原标记点为下测量点，测量曳引钢丝绳从上测量点运动到下测点的移动距离；（4）可由测量到的曳引钢丝绳制动后的移动距离来获得电梯的制停距离，要着重考虑钢丝绳的绕绳倍率。其检验中与电梯最大制停距离进行比较并对制动力情况进行综合分析判定。

五、结语

电梯是一种自动化程度很高、极其复杂的机电一体化设备，它的检验不是一件简单容易的事。电梯检验员必须掌握足够多的专业知识，以高度负责的态度把好技术检验关，才能最大限度降低事故风险。 大量事实案例验证，电梯蹲底、溜梯、冲顶、停层失控等事故发生的主要原因就是源于电梯制动器制动力值不当。制动器作为使用最为频繁的安全部件之一担负着电梯正常运行的重要责任。它能使电梯有效地制停并保证电梯的电动机在没有电源供应的情况下停止转动。它的安全可靠已成为电梯安全运行的重要保障。

参考文献：

[1]陈伟森.谈电梯制动器的检测及安全分析[J].机电工程技术.2013，（6）.

[2]马建智.浅谈对电梯检验的认识[J].科学之友，2010，（11）.