广东省特种设备检测研究院顺德检测院，广东 佛山528300
摘要：文章分析了制动试验内容及试验前检查工作，探讨制动试验的评判标准，分析常规的检验方法的优缺点，在此基础上提出了一种用速度传感器测量制动距离的检测方法。
关键词：电梯；检规第 2 号修改单；制动试验；制动距离；速度传感器
引言
我国经济的快速发展，各行各业也大力的发展起来。电梯行业的快速发展，让更多的建筑拥有了电梯设施，而电梯的正常运转和制动器的有效运转离不开关系。因此，在空载上进行制动试验是对电梯进行定期检测中，对衡量制动器的情况进行了解的重要环节。制动力的检测在电梯的监督检验、定期检验中均为重要项目，而制动距离值作为综合评价电梯制动能力的重要指标，在检规中并无明确定量评判标准。因此，对于制动试验的检测方法和制动距离的测量方法有较大研究意义。
1制动试验内容
TSG T7001—2009第8.13制动试验:轿厢装载125%额定载重量,以正常运行速度下行时,切断电动机和制动器供电,制动器应当能够使驱动主机停止运转,试验后轿厢应无明显变形和损坏。经现场检验发现,大部分制动器都能够使驱动主机停止运转,试验后轿厢也无明显变形和损坏,但是曳引钢丝绳打滑距离较长,可见虽然驱动主机停转但曳引力不足导致轿厢未可靠制停。125%额载额速紧急制动会破坏电梯的曳引条件,若试验中钢丝绳在一定的范围内打滑应该是允许的[3,但是无论是驱动主机未停止运转还是钢丝绳过长距离打滑造成的轿厢失控滑移,都存在安全隐患。如果在制动试验中不采取措施对轿厢可能存在的失控滑移进行有效的预防和控制,将有可能造成安全事故。
2试验前检查
电梯制动试验不仅是对电梯制动性能的验证,也是对电梯机械结构(如主机基座、绳头组合、轿厢、对重架等)、运动机构(如传动轴与减速箱、曳引轮及曳引绳摩擦副等)及安全部件(制动器、限速器、安全钳等)的综合安全性能检验。一方面,制动试验会对相关结构、机构和安全部件带来一定的冲击;另一方面,完整良好的结构、机构,以及可靠的安全部件会为制动试验提供安全保障。为防止试验过程中发生设备损坏和人员伤害,试验单位在制动试验前应以下项目进行检查确认。
1)驱动主机。
动和侧倾;曳引轮轮槽不得有缺损或者不正常磨损;制动器动作灵活,制动时制动闸瓦(制动钳)紧密、均匀地贴合在制动轮(制动盘)上,且制动闸瓦(制动钳)以及制动轮(制动盘)工作面上没有油污;运行时制动闸瓦(制动钳)与制动轮(制动盘)不发生摩擦。
2)悬挂装置及其端部固定。
钢丝绳直径不得小于其公称直径的90%,且不得出现笼状畸变、绳股挤出、扭结、部分压扁、弯折、超标断丝和严重锈蚀;悬挂钢丝绳绳端固定应可靠,无松动,弹簧、螺母、开口销等连接部件无缺损。其他类型的端部固定和悬挂装置,也应符合制造单位的规定。
3)轿厢。
轿厢无松动、倾斜,导靴与导轨接触良好;桥厢架不应有脱焊和开裂,不得有严重锈蚀,连接紧固件应牢固可靠;轿厢体不应有穿孔、变形和破损,不应有加强筋脱落的现象。轿厢反绳轮工作正常。
4)对重。
对重架不应有脱焊、开裂、严重变形和严重腐蚀;对重块固定牢固,对重反绳轮工作正常。
5)补偿链。
补偿链链环无脱焊、破断情况;端部固定可靠,二次保护完好。
6)导轨。
导轨支架固定牢固,导轨压板无松动,导轨无影响电梯正常运行的严重变形。
7)限速器。
限速器无运转碰擦、卡阻等不灵活现象。限速器动作速度经校验合格。
8)缓冲器。
缓冲器固定可靠无倾斜,无断裂、变形、剥落,破损等现象'耗能型缓冲器液位正常。 上述项目对验证制动试验时电梯的承受能力起到非常重要的作用,并且基本上都包含于定期检验项目中,不会给试验单位增加额外负担。
3 制动试验的评判标准
TSG7001-2009 第 2 号修改单对制动试验项目的修改，对检验过程中制动器的安全性提出了更高要求，电梯相关安全技术规范中对于制动试验的设置目的也是明确的，空载上行制动试验是验证电梯曳引能力的，额载和超载下行制动试验能验证电梯曳引能力，同时也能验
证制动器抱闸能力。而在实际检验过程中，下行制动试验需要提前作好计划告知使用单位，需要多方协同进行，涉及人力、装备、运输、搬运、费用等事宜，现场检验人员通常要花费长时间等待试验人员搬运试重砝码，不但耗时而且劳动强度大。
依据曳引式电梯工作原理，平衡系数 K=( 对重 - 轿厢自重 )/ 额定载重。K 在 0.4 ～ 0.5 之间，可以得出空载上行与额载下行两种工况下曳引机力矩方向相反，大小相同，因此其输出功率基本是等效的，对制动器抱闸制动能力的要求也大致相当。在实际工况中，因为轿厢额载下行，电梯运行总质量增加，机构的转动惯量加大，同一制动器在相同制动力矩下，额载下行制动距离要比空载上行制动距离稍长。
因此，笔者认为空载上行制动试验的结果对于制动器制动能力的验证仍具有一定参考性，通过空载上行制动试验，能够间接地评判电梯额载下行工况的制动能力。TSG7001-2009 第 2 号修改单中对制动试验的评判标准与第 1 号修改单内容基本一致，表述为“轿厢应当完全停止，制动器能使主机停止运转，试验后轿厢应无明显的变形和损坏”；GB7588-2003 中第 12.4.2.1 条表述为“操作制动器应能使曳引机停止运转”，以上评判标准均只对制动器的制动能力提出了“停止”的定性要求。若就此条款，依据检验人员经验作主观判断，对试验结果的准确性无法保证。因此在日常检验中，通过制动试验中轿厢移动的距离或制动减速度范围来定量地评判是很有必要的。T/CASEIT102-2015《曳引驱动电梯制动能力快捷检测方法》
中分别给出了制动距离法和制动减速度法来检测制动距离，两种方法的步骤及推导过程在此不再赘述。此标准中第 5.4.1 项列出了制动距离合理值范围，如表 1 所示，以此作为评判制动距离检测结果的参考依据是准确可靠的。
注：当电梯的额定速度处于表中给定的额定速度值之间时，应采用线性插值法求出对应的制动距离最小值和最大值。
4 制动距离的检测方法
4.1 常规的检测方法
目前制动距离的检测大多还是采用多人配合手动测量的方式，实际操作中对人员同步配合度要求较高，测量结果的准确性难以保证。
对于有机房电梯，常规检测方法需要两名检验人员配合完成，步骤如下：首先在电梯在底层端站停止时，用记号笔在曳引轮轮缘与钢丝绳上同时画线做好标记。两名检验人员均在机房内，发指令让轿厢以额定速度向顶层端站运行，当轿厢到达全部行程上部 1/3 区间位置时，一名检验人员切断主电源开关，同时另一位检验人员立即用粉笔按在曳引钢丝绳上，直到电梯完全停止。
将电梯返回底层端站，测量钢丝绳与曳引轮轮缘标记的相对滑移量 ΔL 和钢丝绳上粉笔画过的长度 L，假设钢丝绳曳引比为 n，则制动距离 S=(L+ΔL)/n。此方法有一定的局限性。当曳引轮与钢丝绳相对滑移较大时，其滑移量难以准确测量，此时制动器工作可靠性并不能由轿厢的制动距离完全反映。而对于无机房电梯，曳引机和钢丝绳全部在井道内，检验人员无法进行标记的，此方法也不适用。
无机房电梯的制动距离常规的测量方法是在轿厢内放置加减速度测量仪，采集制动区段的减速度的变化值，根据减速度变化曲线，用公式间接计算出制动距离。由于测量的是电梯轿厢的加速度且需要进行换算，此方法精确度也不高。
4.2 速度传感器检测方法
ADIASYSTEM 速度测量仪是一种精密数字仪器，与电脑和附属软件一起使用来测定与距离、速度、加速度相关的信息。其原理是有排孔的磁盘通过光电传感器扫描，滚轴每旋转一周传感器便产生预定的数量电子脉冲。这些信号通过 USB 线直接传输给电脑，并且转换成
适当的距离或速度单位。
在用于电梯制动距离实际测量时，传感器头部滚轴的外圈套上黑色橡胶衬垫，避免与钢丝绳摩擦力不够产生相对滑移。检测人员手持传感器手柄，将橡胶衬垫完全贴合在钢丝绳上并施加一定挤压力，随着钢丝绳的运动，摩擦橡胶带动传感器转动，从而带动滚轴旋转。当电梯运行到指定位置时，切断主电源开关，钢丝绳继续运行一段距离后，轿厢完全制停，传感器采集的数值即整个过程中钢丝绳运行的线速度。试验现场如图 1 所示。
将传感器与 PC 端用数据线连接，可以将采集的数据同步导出至检测软件，输入电梯的曳引比，可显示轿厢运行速度的实时数据曲线图。在曲线图中手动操作定位两条边界线，可以直接得出电梯在制动阶段减速度、制动距离的准确数值，相比于轿厢放置加减速度测量仪的方法节省时间，且读数直观。
由于无机房电梯无法在井道外对钢丝绳作标记，且无法从井道外观察何时处于制动试验起始指定位置，因此可改进速度传感器测量仪的结构，采用辅助工装加支撑的方式将传感器探头固定贴合在钢丝绳上测量，既可以避免手持测量仪时由于人为因素而产生的误差，又可以避免传统测量方法难以消除的不同步误差，适用于各种不同工况下的制动试验。
5 结束语
通过以上的阐述，可以看出制动器对电梯正常运行起着很大的作用，因此，如何使制动器不会出现故障是技术人员的研究课题，而对于制动器的试验结果可以得到，只存在定性的描述，没有定量的规定，因此，会产生分歧的现象。希望技术人员能够更快更好的研究更多有利于制动器正常工作的技术内容，从而让电梯的安全性得到有效的保障。
参考文献
[1]TSGT7001—2009电梯监督检验和定期检验规则——曳引与强制驱动电梯(含第2号修改单)[S],2017-10-01
[2] 王文钦 . 电梯制动能力的评估及影响制动能力的因素 [J].中国电梯 ,2015,26(21):50-53.
[3]林芳建.制动器作为轿厢意外移动保护装置制停部件合理性的探讨[J].质量技术监督研究—19
论文作者:刘阳峰
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/30
标签：电梯论文; 制动器论文; 钢丝绳论文; 距离论文; 传感器论文; 曳引论文; 测量仪论文; 《科学与技术》2019年第09期论文;