淺談電梯鼓式制動器失效原因

王 倩

（黔西南州特種設備檢驗所，貴州 黔西南 562400）

0 引言

隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展，城市化進程快速推進，高層建筑越來越多，作為一種高效垂直運輸工具，電梯的應用范圍越來越廣，使用頻率也不斷增加，為人們的生產(chǎn)生活提供了極大的便利，電梯的安全性和舒適性也逐漸成為人們關(guān)注的焦點。

電梯制動器是電梯運行過程中使用頻率最高、最重要的安全部件之一，制動器能否充分發(fā)揮作用，與人民群眾的生命財產(chǎn)安全直接相關(guān)。當運行中的電梯電源被切斷時，制動器能在125%額定載荷的情況下使轎廂制停，并保持靜止狀態(tài)[1]，電梯每次啟動和停止都需要制動器動作。

當前我國存在電梯數(shù)量快速增長、大量舊電梯老化、電梯長時間處于高負荷運轉(zhuǎn)等情況，電梯事故時有發(fā)生，而且很多是制動器故障導致的。

電梯的對重和轎廂之間存在質(zhì)量差，當電梯的制動器發(fā)生故障時，可能導致轎廂在到達指定樓層時無法平層，可能在開門的狀態(tài)下溜車，發(fā)生剪切事故，也可能導致轎廂蹲底或沖頂，對人們的生命財產(chǎn)安全造成重大威脅，并帶來極其惡劣的社會影響和巨大的經(jīng)濟損失。

1 電梯鼓式制動器故障相關(guān)事故分析

近幾年，全國多地發(fā)生過由電梯鼓式制動器故障引發(fā)的事故。

2019年3月，上海市長寧區(qū)某大樓電梯制動器銹蝕嚴重，表面存在大量油污、雜質(zhì)，制動力不足，無法制停電梯，電梯開門后強行關(guān)門并向上運行，乘客險些被夾。

2020年4月，上海市虹口區(qū)某電梯制動器鐵質(zhì)松閘頂桿在電磁力作用下產(chǎn)生擺動，導致制動器卡阻，無法有效制停電梯，發(fā)生擠壓導致乘客受傷。

2020年6月，上海市楊浦區(qū)某小區(qū)電梯制動器存在嚴重油污，制動力不足，無法有效制停電梯，導致一乘客雙腿被夾斷。

2020年8月，北京市朝陽區(qū)某小區(qū)電梯制動器失效，轎廂超速上行直至沖頂，導致一名乘客受傷。

2020年12月，合肥市蜀山區(qū)某小區(qū)電梯制動器內(nèi)存在油污和鐵屑，造成鐵芯卡阻，制動器抱閘失效，轎廂沖頂，導致一名乘客受傷。

2020年12月，重慶市北碚區(qū)某小區(qū)電梯制動器電氣回路故障，電梯持續(xù)帶閘運行，制動襯嚴重磨損，制動力不足，電梯開門溜車，導致一名乘客墜入井道身亡。

2021年5月，湛江市赤坎區(qū)某小區(qū)電梯制動器拉桿斷裂，抱閘失效，電梯加速沖頂，造成一名乘客死亡。

2 市場監(jiān)督管理總局要求開展電梯鼓式制動器安全隱患排查

為了消除電梯鼓式制動器存在的安全隱患，保證電梯安全運行，防止此類事故再次發(fā)生，切實保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全，2021年4月9日，市場監(jiān)督管理總局辦公廳發(fā)布《關(guān)于開展電梯鼓式制動器安全隱患專項排查治理的通知》，2021年7月13日市場監(jiān)督管理總局辦公廳發(fā)布《關(guān)于加快電梯隱患排查治理提升應急處置能力和維保工作質(zhì)量的通知》，要求拆解保養(yǎng)鼓式制動器電磁鐵，清除電磁鐵在長時間工作過程中可能產(chǎn)生的油泥、鐵屑等異物，避免造成制動器卡阻。為避免松閘頂桿在電磁力的作用下擺動造成制動器卡阻，要求將鐵質(zhì)等導磁材料制造的松閘頂桿更換為銅質(zhì)等非導磁材料制造的松閘頂桿[2-3]。

3 電梯鼓式制動器工作原理

電梯鼓式制動器主要由電磁裝置、制動彈簧、制動臂、制動襯、制動輪等部分組成，其中，制動輪與電梯曳引輪安裝在同一根轉(zhuǎn)軸上[4]。

當曳引電動機通電時，制動器內(nèi)的電磁線圈也通電，并產(chǎn)生電磁場，在電磁場的作用下動鐵芯迅速被磁化吸合，帶動制動臂克服制動彈簧的作用力繞著軸銷轉(zhuǎn)動，使制動襯完全脫離制動輪，實現(xiàn)松閘，曳引輪可轉(zhuǎn)動，從而帶動電梯運行。

當曳引電動機斷電時，制動器內(nèi)的電磁線圈失電，電磁場消失，電磁吸力也迅速消失，動鐵芯分離，制動臂在制動彈簧的作用下繞著軸銷轉(zhuǎn)動，制動襯壓緊制動輪，在較大的摩擦力作用下，制動輪停止轉(zhuǎn)動，曳引機停止運行，電梯被制停[5-6]。

4 電梯鼓式制動器失效原因

（1）電磁鐵的鐵芯在長時間工作的過程中發(fā)生銹蝕、磨損、變形，產(chǎn)生油泥、鐵屑等，造成制動器卡阻[2、7-8]。

（2）鐵磁材質(zhì)的松閘頂桿在電磁力作用下產(chǎn)生擺動，導致制動器卡阻[2]。

（3）制動襯長時間與制動輪摩擦，溫度升高，發(fā)生碳化或者嚴重磨損，兩者之間的摩擦力減小，導致制動力不足[9-10]。

（4）制動輪與制動襯工作面存在油污，使得摩擦力下降，導致制動力不足[8-9]。

（5）電梯運行頻繁時，制動器長時間工作，線圈溫度較高，電阻也升高，流經(jīng)線圈的電流下降，鐵芯的電磁吸力也下降，小于制動彈簧的作用力時，制動器打不開。炎熱的夏季，機房溫度過高時，容易造成制動器卡阻[11]。

（6）與制動臂連接的軸銷長時間沒有潤滑或者生銹，對制動臂運動的阻力增大，造成制動器卡阻[8、12]。

（7）制動彈簧長時間工作出現(xiàn)磨損或者彈性模量改變，作用力不足[13]。

（8）制動器彈簧調(diào)節(jié)不當。當彈簧壓縮量偏小時，壓力不足，會導致制動器無法制停電梯；而當彈簧調(diào)整過緊時，電梯松閘運行，制動襯不能及時完全脫離制動輪，拖閘運行，會加快制動器的高溫碳化及磨損，導致制動力不足[14]。

（9）制動襯與制動輪的間隙不均勻，接觸面積減小，摩擦力不足，導致制動力不足[15]。

（10）制動襯與制動輪的間隙過小，電梯松閘運行時，制動襯不能完全脫離制動輪，拖閘運行，加快了制動器的碳化及磨損，導致制動力不足。間隙過大時容易造成抱閘延時[16]。

制動器故障容易造成制動力不足，可能引發(fā)電梯安全事故，但制動力并不是越大越好。制動力過大時對設備的沖擊力增大，輕則在電梯平層時產(chǎn)生明顯的沖擊感，影響乘梯的舒適性，重則造成轎廂制動減速度過大，產(chǎn)生的沖擊通過轎廂傳到乘客，對乘客造成傷害。制動力過大還會使制動襯的磨損加劇，同時也會影響其他部件的使用壽命[17]。

5 國家現(xiàn)行標準、規(guī)程規(guī)范等對電梯制動器的規(guī)定

《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則——曳引與強制驅(qū)動電梯》（TSG T7001—2009）規(guī)定：制動器各部分應動作靈活，制動時制動襯緊密、均勻地貼合在制動輪上，電梯運行時制動襯與制動輪不發(fā)生摩擦，制動襯和制動輪的工作面上沒有油污。當電梯轎廂以正常的運行速度空載上行至行程上部或者裝載125%的額定載重量下行至行程下部時，切斷電動機與制動器的供電，制動器應當能夠使驅(qū)動主機停止運轉(zhuǎn)，電梯轎廂應當完全停止，試驗后的轎廂應無明顯的變形和損壞[1]。

《電梯制造與安裝安全規(guī)范》（GB 7588—2003）規(guī)定：所有參與向制動輪施加制動力的制動器機械部件應當分成兩組裝設。當其中一組部件不起作用時，應當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[18]。

《電梯維護保養(yǎng)規(guī)則》（TSG T5002—2017）規(guī)定：對電梯進行維護保養(yǎng)時，應保證制動器各銷軸部位動作靈活。制動器松閘時，制動襯與制動輪不應發(fā)生摩擦，間隙值應符合制造單位要求。制動襯需要進行清潔，保證磨損量符合制造單位要求。制動器鐵芯需要進行清潔、潤滑、檢查，保證磨損量符合制造單位要求。制動器的制動能力應符合制造單位要求，保持足夠的制動力，必要時要進行轎廂裝載125%額定載重量的制動試驗[19]。

6 各電梯相關(guān)單位工作建議

電梯使用單位應當切實履行使用管理主體責任，加強電梯管理，按要求配備安全管理人員，建立電梯安全技術(shù)檔案，切實執(zhí)行各項電梯使用和運營安全管理制度，不使用檢驗不合格或未按要求進行檢驗的電梯，必須委托已經(jīng)取得相應資質(zhì)的單位對電梯進行維護保養(yǎng)工作，并簽訂合同，積極配合鼓式制動器安全隱患排查治理工作。

維保單位應當取得相應的資質(zhì)，對其負責維護保養(yǎng)的電梯的安全性能負責，嚴格按照總局文件的要求，及時對電梯鼓式制動器進行拆解保養(yǎng)，更換掉鐵質(zhì)等導磁材料的松閘頂桿，切實落實好電梯的定期維護保養(yǎng)工作，對制動器各部位進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)并消除安全隱患。維護保養(yǎng)人員必須持證上崗，加強專業(yè)技術(shù)培訓，在掌握電梯結(jié)構(gòu)和工作原理的前提下開展維護保養(yǎng)工作，切實提升電梯維護保養(yǎng)的質(zhì)量。

電梯制造單位要落實好質(zhì)量安全主體責任，指導維保單位進行鼓式制動器的拆解保養(yǎng)、鐵質(zhì)松閘頂桿更換等工作，提供所需的材料和工具，并及時進行安全性能確認。

各地市場監(jiān)管部門應當加強對轄區(qū)內(nèi)各電梯制造單位、使用單位、維保單位和檢驗檢測機構(gòu)的監(jiān)督和管理，加強統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，督促各單位落實鼓式制動器安全隱患排查工作，嚴肅查處電梯相關(guān)違法違規(guī)行為。綜合運用各種媒體渠道，加大宣傳電梯安全常識的力度，引導廣大人民群眾正確地使用電梯。

檢驗機構(gòu)應確保本單位檢驗人員持證上崗，定期組織檢驗人員進行專業(yè)技術(shù)能力培訓。檢驗人員在進行定期檢驗時，要嚴格按照總局的要求查驗鼓式制動器拆解保養(yǎng)和鐵質(zhì)松閘頂桿的更換視頻或者照片等見證材料，加強制動器安全性能檢驗，嚴格按照電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則的要求進行制動器的相關(guān)試驗，重視對制動器各部件的檢查。

乘客應當提高乘梯安全意識，加強對電梯基本安全知識的學習和了解，規(guī)范乘梯行為，掌握基本的應急保護措施，隨時關(guān)注電梯運行情況，發(fā)現(xiàn)異常時改乘其他電梯并及時報告電梯的使用管理單位。

各電梯相關(guān)單位應重視電梯運行安全，切實履行好自身職責，及時發(fā)現(xiàn)并消除電梯鼓式制動器安全隱患，預防事故發(fā)生，提升電梯質(zhì)量安全水平，保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

7 結(jié)語

制動器是保障電梯安全可靠運行的重要部件，制動器故障造成的電梯沖頂、蹲底、開門走車等安全事故時有發(fā)生，造成了人員傷亡和財產(chǎn)損失，帶來了惡劣的社會影響。

根據(jù)國家市場監(jiān)督管理總局的要求，現(xiàn)正處于電梯鼓式制動器安全隱患排查治理工作的現(xiàn)場查驗階段，本文討論了電梯鼓式制動器的工作原理和失效原因，結(jié)合國家電梯相關(guān)規(guī)程規(guī)范的要求，為各電梯相關(guān)單位的工作提出了幾點參考建議。希望各單位各司其職，共同消除電梯鼓式制動器的安全隱患，保障人民群眾的乘梯安全，讓電梯真正地為人民群眾帶來便利。