广东省特种设备检测研究院清远检测院 广东清远 511500
摘要：电梯制动器是确保电梯安全运行的重要部件，直接关系到人们日常使用的安全，对其失效模式及应对措施展开探讨十分必要。本文对电梯制动器机械部件结构进行了分析，结合某电梯事故，对其制动器机械部件结构失效模式进行了介绍，并提出了相应的应对措施。
关键词：电梯制动器；失效；应对措施
0 引言
随着我国城市建筑高度的不断增加，电梯作为一种重要的运输工具，在建筑中的使用越来越广泛，是建筑的重要机电设备之一。在电梯运行中，电梯制动器能够在切断电源时自动制停电梯，确保乘客的生命安全。若电梯制动器机械部件失效，将会影响到电梯运行的安全性能。因此，需要对电梯制动器机械部件失效模式及应对措施展开探讨。
1 制动器机械结构
电梯设备上使用的制动器为摩擦型的机电式“常闭”制动器，非工作状态下的制动器始终处于抱闸制动状态，只有在施加外力时才能使其松闸解除制动，具体结构如图1所示。制动器机械结构主要包括四部分:产生制动力的有导向的压力弹簧、产生释放力的电磁铁装置、在制动轮上施加制动力的制动瓦和制动臂、传动和调整机构。
2 制动器工作原理
制动器的工作状态包括抱闸和松闸两个状态，通过制动器电磁铁线圈得电、失电进行控制。当电磁铁线圈得电时，电磁柱塞在电流磁场的作用下迅速被磁化，柱塞之间在磁力的作用下相互吸合，从而带动制动臂克服制动压力弹簧的作用力，使制动瓦完全脱离制动轮；当电磁线圈失电时，电磁柱塞之间无吸引力，制动压力弹簧处于释放状态，制动瓦在制动压力弹簧的作用下均匀地压在制动轮上，将制动轮抱紧。
3 制动器机械结构失效模式
3.1 机械部件冗余度不足
近期，某市一居民小区的电梯在使用过程中因制动器的制动弹簧失效引发制动力不足，造成电梯发生冲顶事故，致使轿厢内一名乘客腰椎骨折。经现场勘查发现，该涉事电梯制造日期为2001年，其制动器机械部分为单铁芯及单制动弹簧结构，如图2所示。
3.1.1 新旧标准更替过程中的产物
由于涉事电梯制造日期为2001年，电梯的制造与安装遵循的依然是国家标准GB7588—1995版本，虽然GB7588—1995版本中对制动器的机械部件设置情况进行了相关规定，但是并没有强制要求电梯制造厂商执行此规定。而国家标准GB7588—2003版本(要求制动器机械部件必须两组装设)则是从2004年1月1日起实施，涉事电梯的制动器部件是新旧标准更替过程中的产物，其安全性能方面存在较大的安全隐患。
3.1.2 机械部件冗余度不足潜在的风险
国家标准之所以要求制动器的机械部分按两组装设，主要是为了增加制动器制动系统的可靠性，形成双重保护以提高制动系统的安全冗余度，确保制动系统安全可靠。若制动器施加制动力的机械部件——制动弹簧和铁芯均只有一组时，当其中一个制动闸瓦因机械原因无法回到正常工作位置时，另外一个制动瓦也会因连杆的支撑作用无法回到工作位置，进而导致制动器整体制动功能失效，电梯运行失控，严重危害着乘客的人身安全。
3.2 机械部件磨损
3.2.1 机械部件磨损不可避免
电梯制动器在正常工作过程中，其机械部件的磨损是不可避免的，如机械瓦的磨损、销轴的锈蚀等。安全技术规范TSGT5001—2009《电梯使用管理与维护保养规则》中规定，电梯维保单位应定期对制动器的机械部件的磨损、锈蚀情况进行检查，必要时对磨损严重的机械部件进行及时的调整或更换，确保制动器机械部件的动作灵活可靠。
3.2.2 机械部件磨损潜在的风险
若维保单位未严格按照相关要求进行日常检查，随着时间的推移，这种机械部件的磨损、锈蚀状况会日趋严重，潜在的风险隐患也会越来越大，极有可能导致伤害事故的发生。图3为一起电梯伤害事故现场的电梯制动器铁芯，该铁芯推杆磨损严重且存在台阶，引发制动器推杆与导套之间发生机械卡阻故障，造成制动器铁芯无法正常吸合，电梯处于“带闸运行”状态，长此以往，制动器制动能力严重下降。最终，制动器输出的制动力矩无法满足将轿厢可靠制停的需求，电梯在层门开启的情况下突然向上移动有可能造成乘客的严重挤压伤害。
4 应对措施
(1)目前在用的老旧电梯中，仍有部分制动器为冗余度不足的非安全制动器。由于这部分制动器为新旧标准更替过程中的产物，虽说不符合现行国家标准关于制动器的相关要求，只要其制动功能有效，并没有强制使用单位对这类非安全制动器进行更新改造的要求。
鉴于非安全制动器存在的安全隐患，维保单位应加强对该型式制动器的日常检查工作，密切关注制动器的工作状态，加强对制动器外观及机械动作情况的检验，结合轿厢空载上行制动试验来间接评估制动器的制动效果，及时排除潜在的事故隐患。同时，还应将该型式制动器本体存在的缺陷和潜在的安全风险及时告知使用单位，并建议其进行更换，确保电梯的使用安全。
(2)按照TSGT5001—2009中对制动器的日常检查要求(半月、季度、半年及全年)，每年维保单位需要对制动器进行维护和检查，但从执行情况来看，很多维保单位却无法达到安全技术规范的要求。由于作业人员的技术能力参差不齐，对制动器的结构、调整要求一知半解，无法在日常维保过程中及时发现并排除制动器存在的故障，最终造成制动器完全失效，失去了应有的保护作用。建议电梯的日常维护保养应鼓励以制造单位为主体进行，实现“一条龙”的服务，尤其是安装、使用在车站、机场、客运码头等公共交通场所的电梯。应该逐步淘汰一些管理水平低下、技术力量薄弱、人员力量不足的维保单位，建立有序的良性维保市场，引导电梯维保行业朝着规范化、规模化方向发展。
5 结语
综上所述，电梯制动器能够保障电梯运行的安全，确保乘客的安全，若其部件出现问题，将会导致制动器失效，对乘客的生命安全构成威胁。因此，电梯维护单位要加强对电梯制动器的检查和维护力度，及时消除电梯制动器中存在的安全隐患，从而确保电梯制动器的正常使用性能，确保电梯运行的安全。
参考文献
[1]电梯制动器失效原因分析及检测探讨[J].黄大欣.科技与创新.2015(14)44
[2]电梯制动器状态检测与失效分析[J].汪巍.装备制造技术.2014(09)86
论文作者:陈锡广
论文发表刊物:《基层建设》2016年35期
论文发表时间:2017/3/24
标签：制动器论文; 电梯论文; 部件论文; 机械论文; 磨损论文; 单位论文; 弹簧论文; 《基层建设》2016年35期论文;