電梯制動器風(fēng)險的辨識

文/胡誠 劉偉 陳穎 熊琪

編輯 趙苡萱

本文通過分析電梯制動器的相關(guān)事故產(chǎn)生原因，介紹了幾種電梯制動器風(fēng)險。結(jié)合電梯檢驗規(guī)程，闡述在電梯使用、檢驗過程中，使用單位安全管理人員、維保人員和檢驗人員如何辨識電梯制動器風(fēng)險。

隨著國內(nèi)城市化建設(shè)的加快和舊房加裝電梯項目的推進，我國城鎮(zhèn)電梯保有量逐年攀升，電梯數(shù)量與專業(yè)工作人員比例不平衡的問題日益突出。同時，國內(nèi)電梯“老齡化”問題的加劇，提高了電梯故障爆發(fā)率。近幾年，相關(guān)媒體對電梯事故時有報道，引起了全社會對電梯安全運行的關(guān)注。根據(jù)《市場監(jiān)管總局關(guān)于2020 年全國特種設(shè)備安全狀況通告》，截至2020 年底，全國發(fā)生電梯事故25 起、死亡19 人。其中，因設(shè)備本質(zhì)安全導(dǎo)致的電梯事故6起。電梯制動器失效是常見電梯故障。因此，識別電梯制動器風(fēng)險點可幫助相關(guān)工作人員及早發(fā)現(xiàn)并排除安全隱患，進一步提高電梯設(shè)備的本質(zhì)安全。

制動器風(fēng)險

以柱塞式電磁鐵型式的杠桿鼓式制動器為例：電梯運行時，制動器內(nèi)電磁線圈的電推動制動器鐵芯克服制動彈簧壓力，打開制動臂使制動閘瓦脫離與制動輪的接觸。電梯到站停層時，電磁線圈失電，制動臂在制動彈簧的壓力作用下回收，使得制動閘瓦夾住制動輪，依靠兩者間摩擦力制停電梯。以下結(jié)合近幾年發(fā)生的事故案例，總結(jié)電梯制動器失效形式和制動器風(fēng)險源的識別方法。

制動力減少

2018 年4 月8 日，香港某小區(qū)內(nèi)一臺電梯發(fā)生轎廂非正常移動的事故，現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)事故電梯的制動器制動柱塞未能正常動作。該電梯在運行時制動閘瓦未能完全與制動輪脫離接觸，使得電梯運行過程制動閘瓦與制動輪間發(fā)生持續(xù)性接觸摩擦，制動面間的摩擦高溫發(fā)熱降低了摩擦因素，進而造成制動力顯著減少；又因為電梯帶閘運行時產(chǎn)生的震動導(dǎo)致固定在閘瓦上的螺絲松動，減少了摩擦接觸面積，降低了制動器制動能力。

該起事故中，電梯制動器失效的直接原因是制動力減少，導(dǎo)致該事故電梯制動力減少的原因有以下兩點：一是制動器的制動柱塞動作不靈活導(dǎo)致電梯帶閘運行，閘瓦表面溫度過高，摩擦系數(shù)降低，從而導(dǎo)致制動力減少；二是突出于制動閘瓦表面的螺絲，減少了制動閘瓦與制動輪間的接觸面積，進一步降低了制動力。

電梯帶閘運行可能會存在電梯運行速度減慢、制動器周圍存在鐵屑或電梯平層精度差等問題。因此，針對此類電梯制動力減少的狀況，檢驗人員和維保人員可以通過上行空載制停試驗和下行制動試驗等檢驗項目判斷電梯的制動力是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。而作為安全管理人員等非專業(yè)技術(shù)人員可以通過觀察電梯運行速度、驅(qū)動主機處環(huán)境、電梯平層精度等方式判斷。

制動閘瓦和制動輪磨損嚴(yán)重

2015 年7 月30 日，杭州某地發(fā)生一起乘客被夾致死的電梯事故。事故調(diào)查組現(xiàn)場調(diào)查事故電梯發(fā)現(xiàn)：電梯門鎖電氣連鎖回路正常，無短接情況；制動器電氣回路正常；制動器閘瓦明顯磨損為正常厚度一半；制動器鐵芯間隙明顯偏大，該間隙增大將導(dǎo)致運行中制動輪閘瓦磨損；在制動狀態(tài)下能很輕松向上盤動電梯；制動器閘瓦有明顯過熱痕跡。

以上調(diào)查結(jié)果表明制動器存在兩點問題：一是制動器閘瓦磨損嚴(yán)重；二是制動器制動能力降低。因此，該起電梯事故發(fā)生的原因與電梯制動器性能有關(guān)。因為嚴(yán)重磨損后的制動器，在電梯制動抱閘摩擦過程中會加重制動輪和閘瓦的表面碳化現(xiàn)象，增大了工件表面硬度并降低了表面摩擦系數(shù)，從而降低了制動器制動能力。

圖1 所示為某維保單位磨損的制動器閘瓦，圖中的制動閘瓦存在明顯的摩擦劃痕和鐵屑現(xiàn)象。要預(yù)防圖中電磁塊式制動器的閘瓦磨損情況，只能依靠維保人員在日常的維護保養(yǎng)中對制動器間隙、制動器鐵芯、制動襯墊等項目進行檢驗。而作為電梯安全管理人員等非專業(yè)技術(shù)人員，可仔細(xì)觀察制動過程進行判斷，如果制動器磨損嚴(yán)重，則制動過程中會看到磨損的鐵屑，甚至聞到燒焦的味道。

機械部件（制動輪）表面油污

2013 年5 月15 日，深圳某大廈一部電梯下行時突發(fā)故障，停至二三層之間，電梯門打開后，一名護士踏出電梯時被梯門夾住頭和腿，電梯上行后又下墜至負(fù)一層，導(dǎo)致護士頸部動脈被拉斷，不幸身亡。

事故調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，電梯在發(fā)生事故前存在落差不平的現(xiàn)象，而且制動器的制動閘瓦和制動輪表面存在油污現(xiàn)象。結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查情況，該起事故的直接原因是電梯制動器制動力矩不足，電梯制動器制動力矩不足的原因是制動鼓與制動閘瓦之間摩擦表面存在潤滑油。潤滑油有2 個來源:一是蝸桿軸遁孔端油封有滲油，電梯運行時，蝸桿軸旋轉(zhuǎn)把潤滑油甩到制動鼓與制動閘瓦之間的摩擦表面；二是制動器制動臂上銷軸使用了過量潤滑油進行潤滑，有油珠滴到制動鼓及制動閘瓦上。當(dāng)制動鼓與制動閘瓦之間摩擦表面的潤滑油積累到一定程度，制動力矩下降到不足以制停轎廂，致使轎廂開門時失控下滑、事故發(fā)生。

在日常維護保養(yǎng)和使用過程中，制動閘瓦或制動輪上表面油污（如圖2）的來源有以下3 個：

圖2 機械部件（制動輪）表面油污

一是蝸輪蝸桿式電梯可能會在運行過程中將蝸桿軸油封處的漏油甩到制動鼓與閘瓦之間；二是制動器上機械部件的潤滑油滴落；三是維保過程中加油時的意外滴落。

經(jīng)調(diào)查，事故電梯制動器的表面油污是由于維護保養(yǎng)工作人員違規(guī)操作導(dǎo)致。因此，為預(yù)防此類事故發(fā)生，維保人員在作業(yè)過程中應(yīng)嚴(yán)格按照維護保養(yǎng)手冊等相關(guān)規(guī)范操作，安全管理人員應(yīng)嚴(yán)格按照電梯維護保養(yǎng)規(guī)則對維保項目進行安全確認(rèn)。

電氣動作觸點動作不可靠

2008 年5 月10 日，江蘇省江都市某賓館發(fā)生一起電梯沖頂事故，事故現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)電梯控制柜中上行繼電器觸點和主接觸器的電氣觸點均動作不良，且主接觸器觸點有燒灼現(xiàn)象。由于事故電梯上行信號的觸點接觸不良，在運行中變頻器上行信號中斷時，制動器閘瓦仍處于打開狀態(tài)，從而發(fā)生了在電梯到達選層后沒有停車，并因?qū)χ乇绒I廂側(cè)重致使電梯繼續(xù)向上運行。

根據(jù)GB 7588—2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》對制動器電氣觸點要求：“切斷制動器電流，至少應(yīng)用兩個獨立的電氣裝置來實現(xiàn)，不論這些裝置與用來切斷電梯驅(qū)動主機電流的電氣裝置是否為一體。當(dāng)電梯停止時，如果其中一個接觸器的主觸點未打開，最遲到下一次運行方向改變時，應(yīng)防止電梯再運行?！币虼?，對于按照GB 7588—2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的電梯發(fā)生觸點粘連后，發(fā)生電梯繼續(xù)運行的事故概率很低。

而事故電梯為2002 年制造生產(chǎn)，未設(shè)置防抱閘粘連功能。對于老舊電梯發(fā)生此類故障屬于突發(fā)性故障，在某次維護保養(yǎng)或檢驗過程中難于發(fā)現(xiàn)，但在平常運行中可能會出現(xiàn)電梯突然停車、溜梯等現(xiàn)象。因此，作為使用單位的安全管理人員應(yīng)及時做好日常的故障記錄，可為維保人員和檢驗人員提供工作參考意見。

風(fēng)險辨識

通過對上述4 起因制動器失效發(fā)生事故的案例分析可知，制動器安全隱患風(fēng)險點發(fā)生事故前都會有不正常的現(xiàn)象或故障發(fā)生。作為使用單位安全管理人員、維保人員和檢驗人員都是可以通過目測或檢測的方式辨識風(fēng)險。以下結(jié)合上述分析，介紹了集中制動器風(fēng)險的識別方法。

靜態(tài)觀察

在電梯停止運行時，專業(yè)人員可以通過測量制動閘瓦的剩余厚度、制動閘瓦與制動輪的間隙以及觀察制動閘瓦等機械部件工作面是否存在油污、鐵屑等情況，從制動器的磨損和油污情況進行電梯溜梯、電梯沖頂或蹲坑等隱患的排查。

在電梯日常運行時，相關(guān)工作人員可以通過聽制動器松閘和抱閘動作的聲音，判斷制動器制動臂動作是否同步。

試驗檢查

一是觀察制動器松、抱閘的動作情況：制動器松閘時制動閘瓦與制動輪是否能完全脫離接觸；制動器抱閘時制動閘瓦與制動輪的接觸面積以及動作靈活性。排查電梯是否存在帶閘運行的隱患。

二是測量電梯運行速度、平層準(zhǔn)確度等項目，排除因制動器動作失效或制動器調(diào)整不當(dāng)導(dǎo)致電梯運行速度降低和平層準(zhǔn)確度差等問題。

三是進行上行制動工況曳引檢查和制動試驗。通過測試制動距離和電梯制動時的試驗情況，對制動器的制動能力進行綜合判斷。

四是模擬制動器電氣觸點粘連，檢查制動器兩組獨立的電氣裝置的有效性；模擬制動器故障，檢查制動器故障時，能否暫停電梯運行。

通過上述模擬試驗檢查電梯的電氣裝置和故障保護功能，排查電氣觸點黏連隱患。

制動器作為電梯核心部件，加強對制動器風(fēng)險的識別是提高電梯安全運行水平的重要保障。血淋淋的電梯事故告訴我們，保障電梯安全運行需要依靠使用單位、維保單位和檢驗機構(gòu)共同努力。電梯使用單位必須及時將日常電梯發(fā)生的故障記錄并反饋給維保單位，維保單位作為專業(yè)技術(shù)機構(gòu)則要及時準(zhǔn)確地將隱患排查處理。檢驗機構(gòu)在開展年度定期檢驗工作時，要結(jié)合使用單位的日常維保記錄和現(xiàn)場檢驗情況對受檢設(shè)備制動器進行綜合判斷。（本文作者單位系江西省檢驗檢測認(rèn)證總院特種設(shè)備檢驗檢測研究院）