摘 要：文章首先介绍制动器故障保护功能的要求，详细分析制动器故障保护开关异常原因，提出了相应的解决措施。
关键词 电梯；制动器；故障；解决措施
引 言
制动器是曳引式电梯极其重要的安全部件，若其失效将直接危及乘客的生命安全。电梯在为人们提供出行方便的同时，制动器的性能影响到人们乘梯的安全，也关系到电梯的安全运行。因此，在日常检验工作中，电梯制动器的检验检测十分重要。
1 制动器故障保护功能的要求
制动器监测开关用于监测电梯运行过程中制动器是否完全打开，仅当制动器完全打开时候，监测开关触点才会动作，控制系统才能得到运行信号，目的在于防止电梯带闸跑车，造成制动闸瓦的磨损和电动机烧毁。制动器闸瓦磨损过度，可能造成电梯制动力不足，发生溜车、冲顶、蹲底等事故。TSGT7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯》与 GB/T24478-2009《电梯曳引机》有如下要求：
（1）TSGT7001 第 2.8.8 条规定：应当具有制动器故障保护功能，当监测到制动器的提起（或者释放）失效时，能够防止电梯的正常启动。
（2）GB/T24478 第 4.2.2.2 条规定：所有参与向制动轮（盘）施加制动力的制动器机械部件应至少分两组设置。应监测每组机械部件，如果其中一组部件不起作用，则曳引机应停止运行或不能启动，并应仍有足够的制动力使载有额定载重量以额定速度下行的轿厢减速下行。
2 制动器故障保护开关异常分析
如图1所示，电梯制动器结构主要部件包括：刚性弹簧、制动臂、制动轮、电磁铁、制动器监测开关等。制动器闭合动作使依靠刚性弹簧作为施力元件，将制动臂上的闸瓦压紧在制动轮上。当电梯需要运行的时候，控制系统使电磁铁通电，电磁力克服弹簧力将制动闸瓦从制动轮上分离，达到松闸的目的。电梯曳引轮主机轴和制动轮轴采用刚性连接的方式，因此只要电梯主电源供电断开或者制动器电磁铁供电断开，制动闸瓦就会压紧制动轮进而使运动中的电梯停止。
图1中标注的部件就是制动器监测开关，用于验证制动器部件的动作是否正常，当然它的动作是依靠其他部件的有效位移。造成制动器监测开关异常的原因有以下几个方面。
（1）开关触点出现机械卡阻
监测开关触点出现机械卡阻，会造成在制动器打开时，开关触点被压下后，触点无法正常伸出。电梯制动器处于闭合状态，此时制动器监测开关被压紧，输出制动闸瓦闭合的信号，此时信号正确；电梯制动器从闭合状态变更为打开状态，此时制动器监测开关由于机械卡阻无法正常伸出，输出制动闸瓦闭合的信号，此时输出信号错误，电梯不能正常启动运行。
（2）开关内部线路或电器元件异常
制动器监测开关接线方法错误或者人为拆除检测开关，以及在电梯程序中将检测开关屏蔽。当制动器动作不正确的情况下，检测开关起不到应有的作用，电梯会因带闸运行和制动力不足，造成设备损坏或溜梯，从而引发事故。
（3）开关位置调整不到位
由于制动器电磁铁的行程很小，往往只有几个毫米，而且安装和维保人员技术水平参差不齐以及现场工作条件的限制，给开关位置调整带来一定难度。导致制动器监测开关位置调整往往发生不到位情况，进而使监测开关行程和电磁铁动作行程不能有效配合。
3 检验发现问题
3.1 问题描述
某电梯厂家一台新安装的电梯，检验过程中，在进行制动器故障保护装置的动作试验时，发现人为强制一个检测开关，电梯仍然能正常启动，只有同时强制两个检测开关，电梯才不能正常启动并且报故障。
3.2 问题分析
经过分析研究，制动器监测开关的接线是常开并联和常闭串联，且主板上只有一个监测信号点时，或者虽然主板上有两个监测信号点，但是因为制动器监测开关接线错误，亦或者将主板上一个监测信号点屏蔽，都有可能出现这种情况。图 2 制动器上的两个检测开关为常开并联。电梯停止时，主控制板上的检测信号点为一种状态［如信号灯（以下简称灯）不亮］，当电梯得到运行信号启动后，制动器打开，检测开关动作，主控制板上的检测信号点变为另一种状态（如灯变亮），电梯程序判断检测开关信号正确，此时电梯开始正常运行。电梯得到停止指令后，制动器闭合，检测开关动作，主控制板上的检测信号点会变为另一种状态（如灯由亮变为不亮），电梯程序判断检测开关信号正确，此时电梯停止运行，等待下一个指令。从图中可以看出，由于两个检测开关为常开并联，如果出现一组制动闸瓦（制动钳）没有打开或没有正确打开时，会造成一个检测开关没有闭合；而电梯在运行时程序却检测不到（因为常开并联只要有一个开关闭合，主控制板上的检测信号点就会由一种状态变为另一种状态），形成电梯带闸运行。在电梯停止时，如果出现一组制动闸瓦（制动钳）没有闭合或没有正确闭合时，会造成一个检测开关没有打开，而电梯在停止时程序就能判断检测信号不正确（因为常开并联在闭合状态下只有两个开关同时打开，主控制板上的检测信号点才会由一种状态变为另一种状态），电梯处于故障状态，不能再次运行。
图 3 制动器上的两个检测开关为常闭串联。电梯停止时，主控制板上的检测信号点为一种状态，当电梯得到运行信号启动后，制动器打开，检测开关动作，主控制板上的检测信号点变为另一种状态，电梯程序判断检测开关信号正确，此时电梯开始正常运行。电梯得到停止指令后，制动器闭合，检测开关动作，主控制板上的检测信号点会变为另一种状态，电梯程序判断检测开关信号正确，此时电梯停止运行，等待下一个指令。从图中可以看出，由于两个检测开关为常闭串联，如果出现一组制动闸瓦（制动钳）没有打开或没有正确打开时，会造成一个检测开关没有打开，而电梯在运行时程序却检测不到（因为常闭串联只要有一个开关打开，主控制板上的检测信号点就会由一种状态变为另一种状态），形成电梯带闸运行。在电梯停止时，如果出现一组制动闸瓦（制动钳）没有闭合或没有正确闭合时，会造成一个检测开关没有闭合，而电梯在停止时程序就能判断检测信号不正确（因为常闭串联在打开状态下只有两个开关同时闭合，主控制板上的检测信号点才会由一种状态变为另一种状态），电梯处于故障状态，不能再次运行。
查看图纸发现，该电梯主板上有两个监测信号点，故排除因为一个监测信号点而导致异常的可能。
查看接线情况是发现，正确的接线应该如图4 所示，但实际是接线端子 6 下端的线并接到了接线端子 1 下端，这样接法，相当于变成了两个监测开关常闭串联，两个监测信号点也只起到了一个的作用。
这种情况下，当有一个制动闸瓦无法正常打开，电梯就会带闸运行。电梯带闸运行，即电梯在高速运行时制动器没有打开或没有完全打开，制动器闸瓦（制动钳）在很短的时间内产生严重磨损.制动闸瓦（制动钳）以及制动轮（制动盘）的磨损会造成 3 种情况：（1）制动闸瓦表面因磨损导致摩擦表面出现炭化现象，硬度增大，摩擦系数降低，进而造成制动力矩不足。（2）因制动闸瓦（制动钳）的磨损把固定制动闸瓦（制动钳）铆钉磨出，导致制动轮上有铆钉划痕、制动钳变形等，最终造成制动闸瓦（制动钳）与制动轮（制动盘）的接触面积减小，进而造成制动力矩不足。（3）制动闸瓦（制动钳）严重磨损，使制动闸瓦（制动钳）与制动轮（制动盘）摩擦力和制动弹簧压力变小，进而致使制动力过小，导致溜梯现象发生（电梯属于位势能负载，轿厢与对重存在较大的质量差时，两者产生质量的不平衡），轻载时轿厢往上溜梯，重载时轿厢往下溜梯。电梯带闸运行时还会因制动闸瓦（制动钳）与制动轮（制动盘）的摩擦会引起曳引机阻力增大，不仅造成曳引过载，严重时还会使曳引机过载而损坏曳引机。尤其是永磁同步曳引机，这种摩擦不仅会因为阻力过大引起曳引机发热，还会使制动轮（制动盘）发热，因为制动轮（制动盘）与电机转子是连在一体的，所以制动轮（制动盘）的热量会迅速传到转子上，当转子热量达到可逆退磁点（150 度或 180 度）时，转子会退磁，造成电机性能降低，甚至无法使用。要解决因制动器动作不正常引起的溜梯，必须做到（1）制动器上的两个检测开关分别独立接入主控制板上，也就是在主控制板上有两个检测点，两个检测开关不论是常开还是常闭都能够有效防止电梯因带闸运行和制动力不足而造成设备损坏或溜梯。（2）制动器上的两个检测开关应该在制动器完全打开的情况下，检测开关才能动作，并把信号反馈到电梯主控制板上，避免因制动器在没有完全打开的情况下，检测开关已经动作情况的发生，真正让检测开关起到应有的监控作用。
TSGT7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯》第 2.8.8 条的规 定没有像 GB/T24478-2009《电梯曳引机》第 4.2.2.2 条的规定那么明确的要求应监测每组机械部件，如果其中一组部件不起作用，则曳引机应停止运行或不能启动，并应仍有足够的制动力使载有额定载重量以额定速度下行的轿厢减速下行。因此当发生一个监测开关失效，电梯仍能正常运行，而两个监测开关都失效时才会报故障停梯的情况，合格与否的判断就存有疑义了。
4 结束语
制动器是动作频繁的电梯安全部件之一，其工作的稳定性、可靠性直接影响着电梯的安全运行。电梯能否安全运行与制动器机械装置的正确提起 (或释放) 密切相关。全面分析电梯制动器的结构形式、工作原理、作用和检验检测方法，对开展电梯制动器的安装调试、检验检测、日常维护保养等工作，保障电梯制动器的安全性能，具有非常重要的意义。
参考文献
[1]卫小兵，徐波.关于电梯制动器检测开关的分析[J].中国电梯，2015（19）：67-70.
[2] 邓立.检测电气开关在垂直电梯制动器中的作用分析[J].电气技术，2016（6）：157-159.
[3] 梁骁 , 李博 , 黄文和 . 电梯制动器机械卡阻的原因分析及预防措施 [J]. 中国电梯 ,2016,27(21):71-72.
[4]TSG T7001 － 2009，电梯监督检验和定期检验规则－曳引与强制驱动电梯[S].
论文作者:温奕能
论文发表刊物:《中国电业》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/29
标签：电梯论文; 制动器论文; 闸瓦论文; 信号论文; 曳引机论文; 状态论文; 常开论文; 《中国电业》2019年第11期论文;