老舊電梯評估引發(fā)的制動器問題分析及整改方案

王曉龍

摘要：電梯是高層建筑不可或缺的組成部分，隨著城市化的發(fā)展，由電梯構成的立體運輸系統(tǒng)在都市的發(fā)展中起了越來越大的作用。同時，乘客對電梯的安全性也提出了更高的要求。在電梯各類安全事故中，制動器失效所造成的事故是最危險性的，將會給乘客的生命財產(chǎn)安全帶來巨大損失。通過對電梯制動器的主要問題闡述，說明設計和日常維護中的常見缺陷與不足，并對所出現(xiàn)的一系列問題進行探討、分析以及現(xiàn)場檢驗方法的選擇進行討論，具體的闡述、分析和總結對制動器的現(xiàn)場檢驗工作。

關鍵詞：電梯制動器;現(xiàn)場檢驗;分析

1老舊電梯制動器問題分析

1.1設計缺陷1-1機械結構

機械部件是制動器中重要組成，受到電梯磨損和其他因素的影響，若制動器的機械部件出現(xiàn)故障，必然會導致制動器的功能失效。參與向制動輪或盤施加制動力的機械部件應分兩組裝設。如果一組部件不起作用，應仍有足夠的制動力使載有額定載荷以額定速度下行的轎廂減速下行。線圈的鐵心被視為機械部件，而線圈則不是。不符合該要求的制動器多用于早期的電梯，其表現(xiàn)也各自不同。如圖1-2所示，此制動器的制動彈簧只有一組，不符合現(xiàn)行設計標準。一旦該彈簧或者頂桿失效，制動閘瓦就無法對制動輪進行施力，導致電梯發(fā)生事故。

圖1-3這款制動器的電磁鐵心只有一個，當線圈通電后，電磁鐵心受到電磁力向下運動，向兩側同時頂開制動彈簧的頂桿，完成開閘動作。如果該鐵心出現(xiàn)運動卡阻，則會導致制動器無法開閘或閉閘。

1.日常維護與管理不到位

日常維護保養(yǎng)和管理不到位也會引發(fā)制動器問題。如圖1-4所示，該制動器的制動臂固定銷軸已經(jīng)從固定孔內(nèi)脫出，此側制動臂無法施力，存在嚴重的事故隱患。

由于電梯使用年限較長，運行時振動較強烈，銷軸逐漸向外移動，維保人員及管理員維護和巡視時，沒有及時發(fā)現(xiàn)就可能造成嚴重的后果。

2制動器力學分析

以圖2-1為例，電梯制動時，制動瓦給制動輪兩側以正壓力Fn1和Fn2，方向與制動輪切線方向垂直;同時制動輪還會受兩個與運動方向相反的摩擦力F1和F2，方向為制動輪切向。制動輪對軸o的轉(zhuǎn)動慣量為 ，角轉(zhuǎn)速為 ，半徑為R，摩擦系數(shù)為f，制動時間為t。根據(jù)摩擦原理，可得：

由于電梯的平衡系數(shù)K在0.4～0.5之間，將K值代入公式（10）和（11）中可得t下行>t上行，可知同一制動器在兩種情況下做125%額定載荷下行制動試驗的制動時間較長，工況更為惡劣。因此5年進行一次該項試驗是很有必要的。在用電梯常出現(xiàn)由于裝修導致轎廂重量變大的情況，平衡系數(shù)K甚至可能小于0.4。這種狀態(tài)下進行1.25倍額定載荷的制動試驗可能會產(chǎn)生危險，需要通過將裝修拆除等方式將K值調(diào)整在標準范圍內(nèi)再進行試驗。

3制動器常見問題的評估整改建議

3.1單機械結構的整改

對于按照舊標準生產(chǎn)機械結構為一組的制動器，若出現(xiàn)彈簧失效、閘皮碳化等情況將導致制動力不足，甚至失效。且此類電梯大多沒有上行超速保護裝置，可能造成沖頂事故的發(fā)生。下面就幾種常見的整改方案進行探討。

3.1.1更換制動器方案

針對制動器的設計缺陷，很多施工單位提出更換符合要求的制動器進行整改。如圖3-1所示，是將單鐵芯制動器進行整改，更換了制動器結構，符合標準要求。但是這款曳引機由于更新了不同形式的制動器，也就改變了主機的結構，《電梯型式試驗規(guī)則》要求，需要進行型式試驗的電梯主要部件中并沒有制動器，只有驅(qū)動主機。因此如果要按照此方式進行整改，而不進行驅(qū)動主機型式試驗的話，是不符合要求的。

如圖3-2這種更換制動器的方案也解決了制動器結構的問題，但是這款更改不同型式制動器的驅(qū)動主機進行了型式試驗，圖這種整改方案不僅經(jīng)過了國家的型式試驗機構的認可，符合標準規(guī)范的要求，也對設計缺陷進行了有效整改。該整改必須具有型式試驗合格證標明主機型號報告也對制動器的型式進行說明。上述方案有效解決結構缺陷問題，且施工方法簡單，成本較低，工期較短，但要進行驅(qū)動主機型式試驗，增加了成本。同時這類主機使用時間較長，存在一些問題（如主機漏油、軸承磨損等）。因此此方案僅適用于資金條件有限的情況，并不能從根本解決驅(qū)動主機老化的問題。

3.1.2更換驅(qū)動主機方案

解決制動器設計問題的另一種方案，就是直接更換驅(qū)動主機。如圖3-3和圖3-4為目前使用較為廣泛的兩款驅(qū)動主機。圖3-3中制動器結構設計符合現(xiàn)行標準要求，兩個制動器鐵心和線圈安裝在制動輪頂部，制動彈簧、制動臂和制動閘瓦等也分兩組裝設;圖3-4中采取了冗余制動器的設計，是在制動輪的左右兩側各設置了一套制動器，來對該側的制動臂進行控制，這樣的結構設計使制動器的施力結構相互獨立，互不影響，更加安全可靠。

上述兩種驅(qū)動主機都通過了國家的型式試驗，若符合相關設計參數(shù)，可直接安裝，不存在與技術規(guī)范相背離的問題。同時這種永磁同步曳引機，具有體積較小、能耗較低等優(yōu)點。采取這種整改方案，不僅從根本上將制動器設計、主機老化問題，同時這種制動器還是的上行超速保護裝置，此方案還可防止電梯的上行超速。

3.1.3更換驅(qū)動主機和控制柜方案

此方案是將驅(qū)動主機和控制柜更新。目前驅(qū)動主機和控制柜都是按照GB7588-2003及第一、二號修改單進行制造，更新主機和控制柜可基本實現(xiàn)新裝電梯的所有功能，功能齊全，安全可靠。如圖3-5制動器不僅有制動功能，還是上行超速保護裝置，同時還是電梯的轎廂意外移動保護裝置

3.2維修保養(yǎng)和管理不足問題的整改

維修保養(yǎng)和管理不足問題的整改，應從管理人員和維修保養(yǎng)人員兩方面進行。

電梯管理人員是使用單位的工作人員，而使用單位又是電梯的責任主體，管理人員更應理解制動器的重要性。在日常巡視時，電梯管理員應加強對制動器的觀察，如開閉閘時是否有異常聲響、有無異常味道等，認真填寫日常巡視記錄，更應監(jiān)督維修保養(yǎng)人員工作，尤其是保養(yǎng)記錄中對于制動器的保養(yǎng)要逐項核實，應在確認其工作完成后才在日常保養(yǎng)記錄上簽字。

維修保養(yǎng)人員是日常維修保養(yǎng)、故障排除和應急解救的專業(yè)技術人員。目前電梯的維保內(nèi)容出自TSGT5002-2017《電梯維護保養(yǎng)規(guī)則》中。日常保養(yǎng)中關于制動器的內(nèi)容明確而具體。維修保養(yǎng)人員按照所列條目進行作業(yè)，保證不漏項。且在保養(yǎng)記錄相應欄目里簽字。但是實際中，有些作業(yè)人員嫌費事就不做某些項目，如年度保養(yǎng)項目中鐵芯的清洗和制動能力試驗等。若鐵芯出現(xiàn)損害，運行卡阻會導致制動器無法動作;制動力不足會發(fā)生電梯溜車的現(xiàn)象，這都是嚴重的隱患。

結語

電梯制動器是電梯中重要的安全部件，面對不同工況、不同類型的制動器，在電梯現(xiàn)場檢驗中，結合不同的制動器型式確定檢驗方法，而后需對制動器進行細致的檢驗，以便發(fā)現(xiàn)制動器存在的安全隱患，進而提高電梯運行質(zhì)量，通過更換符合要求的制動器來整改其設計缺陷，需要對施工單位進行法規(guī)宣貫：如果不進行驅(qū)動主機型式試驗則無法驗收通過，避免改造后無法解決問題。同時電梯制造廠家也應該長期監(jiān)控制動器的日常保養(yǎng)以及調(diào)試等工作，使維修保養(yǎng)人員和管理人員明確制動器的作業(yè)內(nèi)容。

電梯檢驗只是發(fā)現(xiàn)安全隱患的手段之一，安全問題還是應該從源頭做起，從設計、制造、安裝做起，從而為乘客提供更安全、穩(wěn)定的服務。

參考文獻：

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