浅谈电梯制动器的检测及安全

1、    浅谈电梯制动器的检测及安全    邓强摘 要：制动器是保证电梯的安全运行重要安全部件，其质量好坏直接影响电梯的安全性能。在日常使用电梯过程中，有时会发生电梯溜车的突发情况。而造成溜车的主要原因则是因为电梯制动器的制动力不足或者存在附加的松闸的力。制动器一旦发生故障，电梯将存在严重安全隐患而无法正常运行。关键词：电梯 制动器 溜车 措施 检测将人或货物及时准确地运送到建筑物内预定的楼层，而且在轿厢准确平层的条件下，使电梯轿厢能够安全可靠地停站是电梯的作用。曳引机作为电梯运动的动力，当轿厢到站时，它必须将电机转速降到零，电梯制动器实现“零速”刹车。为

2、了使轿厢可以准确平层，电梯一般不会采用电动机的电气制动方法，一旦采用这个方法，电梯就会在惯性的作用下，无法立刻停止。所以通常会选择用制动器（抱闸）来停车，这种方法是电梯到站时曳引电机的转速降到零，抱闸通过机械结构实现零速刹车。无论电梯运行时发生制 动器不抱闸还是制动失控，都会造成严重的安全后果。下面通过对电梯出现的溜车现象进行深入分析探讨，希望可在电梯的检验和维修保证过程中找到发生这些问题的根本原因，同时还期望可找到能够完全解决这类问题的有效方法。1、电梯溜车事故案例有一台原来运行正常的电梯，当其按指令运行至10 楼平层开门时，在开门的瞬间，电梯发生向下溜车的现象，当电梯滑行到7楼时，电梯限速

3、器带动安全钳动作紧急刹车，在此突发事故过程中幸无人员伤亡。事后经检查，造成此次溜车的原因是因为电梯制动器在停站时未能正常动作刹住电梯。下面对电梯制动器在停站时未能正常动作的原因进行分析，寻找出预防及解决类似问题的方法。2、 造成电梯溜车的原因分析2.1 电梯制动器制动力分析在电梯运行过程中，当发生以下两种情况时，电梯的制动器会主动将电梯制停：轿厢在 层站的位置保持静止；当紧急情况发生时。通过分析轿厢的运动状态可以知道，轿厢在运行的过程中，会受到4个力的影响，即为：曳引机的曳引力；轿厢自重及载荷的重力；对重的重量产生的重力；运行时井道内风及轿厢、对重与导轨摩擦所产生的阻力（此阻力在此暂且忽略不计

4、）。电梯在正常运行情况下，制动器在电梯平层时“零速”动作，使电梯在指定楼层准确停靠，这个时候就会存在制动器的制动力矩等于电梯轿厢与对重产生的静力矩的情况。若电梯在运行过程中突然停电，电梯要在制动器的作用下安全地制停轿厢，就必须考虑轿厢与对重两侧动力矩大小的影响。此时电梯处于突然失去曳引力而紧急刹车状态，电梯就会同时受到2个力的影响：制动器的制动力；轿厢和对重的重力。不难看出，以上两种情况的制动方式不同主要是因为制停时的减速度a 的大小不一样。当电梯处于正常运行靠站停车，电梯停车的减速度a 小于0.65 m/s2，而紧急制动时的减速度a 在2 9.8 m/s2 之间。而减速度是加速度的一种情形，

5、它是受物体质量（m） 以及产生减速度的力 （f）所影响的。同时，电梯无法对这两种工况的 负荷作正确的选择，而电梯紧急刹车时的最小减 速度amin > 2 m/s2，这个减速度是正常停车时的减速度的三倍。由此可见：电梯同时要满足紧急，刹车情况下和正常制动工况下的减速度要求是十分困难的。按照gb7588-2003 电梯制造与安装安全规范对制动器的规定，制动器设计时必须满足紧急制动工况下减速度的要求。即假设轿厢以125%额定载荷的下行至最低站附近电梯断电时能可靠制停，则会有：静力矩为：ms=（ 1.25q+g-w ） ÷iml·g·d/2i÷ （n

6、83;m），其中：q 为额定载重量（kg）；g 为轿厢自重（kg）；w 为对重重量（kg）；i 为钢丝绳倍率；ml 为轿厢侧钢丝绳重量（kg）；d 为曳引轮节圆直径（m）；i 为减速器传动比；为传动系数总机械效率。动力矩为：md=j·=m·d·2n1/38.2tb （n·m），其中：j 为当量化到制动轮轴上所有运动零件的转动惯量（kg·m2）；为角减速度（rad/s2）；m 为当量化到制动轮上的全部质量 （kg）；n1 为制动开始时的电机转速（r/min）；tb 为制停时间（s）。制动器所需的制动力矩等于静力矩加上动力矩之和，即mb=ms+md

7、。如果制动器两侧的机械装置的制动力相等，则要求制动器单边的制动力：f1=mb÷2r，r 为制动轮的半径。2.2 电梯制动器失效的原因分析綜上所述，若制动器f1<（mb÷2r）时，电梯制动器将无法安全地使电梯制停，这时就会发生刹不住车的问题。从制动器的结构可以清楚知道，制动弹簧压力n 的大小由两个条件决定：刹车皮与制动轮的接触面积；刹车皮的摩擦系数。因此制动器制动力不足，将给电梯安全运行带来严重隐患。（1）制动弹簧压力不足根据力学原理可知道，当弹簧处于压缩或拉伸状态时，弹簧产生的弹力必由弹簧伸缩量和弹性系数的乘积所决定，即：f=kx（其中：f 为弹 力，x 为伸缩量，k

8、 为弹性系数）。对刚刚安装的电梯来说，制动器的结构参数已为定值，不管轿厢负荷怎样变化，制动力都不会再改变。然而电梯在正常运行的过程中，弹簧必然会产生一定程度的磨损或者弹簧弹性模量产生改变，制动器的压紧弹簧力也相应地发生着变化，因而导致制动力大小随之发生变化。（2）制动器刹车皮长期使用引起磨损电梯制动器的刹车皮在正常的使用中，由于刹车皮与制动轮之间长期产生间隙性摩擦，因而会使刹车皮与制动轮的接触面积发生不同程度的改变，还可能会导致刹车皮的摩擦系数产生相应的改变，从而使摩擦力产生改变，因而使制动器制动力变小，造成制动力小于设计要求。（3）电梯载荷超出额定载荷如果电梯出现超载情况，则由于超载产生的作

9、用于电梯制动器上的力f2>制动力f（常况），此时若这个作用力远远大于电梯所设计的制动力，电梯将发生溜车现象。（4）存在附加的打开制动器抱闸的力一旦控制柜中的工作坏境有太多的灰尘或者湿度过大，这时接触器触点很容易会发生打火（短路），严重的还会使接触器触点被粘连。与此同时，若出现以下3 种情况，就会导致电梯制动器出现不抱闸情况：电梯设计电路中控制制动 器的电流接触器没有防粘连措施；控制制动器的电流接触器数量少于两个；制动系统中发生卡阻现象。卡阻由以下两种因素造成：一是制动器电磁铁产生的电磁力过大；二是电磁铁的铁芯出现卡阻状况。而电磁铁的铁芯出现卡阻状况主要是因为下面的两种情况：一是铁芯中有杂质；二是铁芯出现剩磁。3、结束语电梯制动系统是确保电梯安全运行的重要条件，如果设计时制动器的制动