浅谈电梯制动器的常见问题及对策

特种设备管理 2018-06-11 15:35:59
    近年来,随着国民经济的快速发展,产品工业的建设日益完善,现代社会的电梯使用保有量逐年增加,随之电梯事故频发,电梯安全性和可靠性备受关注。大量事故案例表明,电梯制动器故障是诱发电梯溜车、墩底、剪切冲顶等各类电梯事故发生的主要原因之一。本文以电梯制动器的检验依据、标准规范、工作原理及结构为出发点,分析电梯制动器工作时制动能力失效的原因并给出提高电梯制动器制动能力的解决对策。
    1 检验依据
    电梯制动器的检验主要是:制动器机械外观零部件、制动器电气控制部分、制动器制动能力试验。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》驱动主机2.7项规定:电梯制动器动作灵活,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,电梯运行时制动闸瓦(制动钳)与制动轮(制动盘)不发生摩擦,制动闸瓦(制动钳)以及制动轮(制动盘)工作面上没有油污。2.8项规定:电梯控制系统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 工作原理
    根据GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》规定:电梯制动系统应设置一个常闭式制动器,型式均为机电式摩擦型。其工作原理为:当电梯处于无运行时,电梯驱动主机与制动器的电流线圈中无电流通过,内部的电磁铁芯间就无吸引力,制动闸瓦(制动钳)由设置在外部制动臂的制动弹簧的压力作用下,将制动轮(制动盘)抱死无旋转,保证驱动主机与曳引钢丝绳无运行;当驱动主机与制动器通电工作时,电梯驱动主机与制动器的电流线圈中同时有电流通过,内部电磁铁芯疾速磁化吸合,产生电磁力带动制动臂使其制动弹簧受作用力,制动闸瓦(制动钳)张开,与驱动主机的制动轮(制动盘)完全脱离,电梯可正常上下运行;当到达所需停站时,驱动主机与制动器的制动电磁铁中的电流线圈同时失电,电磁铁芯中的磁力迅速消失,制动臂在制动弹簧的压力作用下复位,使制动闸瓦(制动钳)再次将制动轮(制动盘)抱住,电梯驱动主机不可旋转,电梯停止工作。
    3 失效原因
    3.1 机械问题
    (1)弹簧压力失衡,即有弹簧压力受力面不均匀和弹簧压力过小或者过大,造成制动闸瓦(制动钳)两侧受力不一致,导致制动闸瓦(制动钳)的松弛和磨损,从而影响到制动器制动效果减小。
    (2)制动器表面油垢或部件腐蚀。制动器的制动轮(制动盘)存有油垢或制动闸瓦受磨损量大又或驱动主机主轴有腐蚀现象,均能影响制动效果。
    (3)活动部件的机械卡阻,导致电梯失电后,无法正常抱闸或抱闸不及时或制动器通电时,制动臂打开受阻。
    (4)制动行程不足。当制动器通电时,电磁力达不到最大值或有弱磁时铁芯收缩,导致两侧闸瓦的距离不符合标准,无法完全打开。抱闸电气触点闭合,引起故障。
    3.2 电气问题
    (1)制动器接触器粘连。制动器接触器的电气接触点由于长时间的使用或高频次的断开—闭合动作,导致制动器的电气接触点接触不良或有接触点粘连现象,就会导致电梯制动器的电气控制系统失效,造成制动性能失效或不灵敏,出现电梯制动故障发生。
    (2)电气控制系统的电路及电气元器件设计不合理。根据GB 7588-2003规定,应有两个独立的接触器控制制动器的断开—闭合动作。电梯制动器的电气控制系统回路上未设有两个接触器或者有两个接触器但无法完成独立工作,因此就不能满足制动器电气控制系统中的两个接触器均被两个独立电气信号控制的设计要求;第二点是在电梯制动器的电气控制系统回路上,两个接触器有某一个接触器不受电气控制系统保护控制,更无法完成对制动器的断开—闭合动作情况进行监视和反馈,会导致电梯运行时同时出现既能向上运行也能向下运行的安全隐患;这种情况在电梯高速运行时一切都是比较正常的,但是一旦速度降下来,再对两个接触器进行电气控制,就有可能出现电梯事故发生。
    4 电梯制动器失效问题的对应解决措施
    4.1 针对制动器机械外观问题
    (1)强化电梯的日常运行使用和维护保养管理。着重电梯的安全使用管理和维护保养质量,对电梯的实時使用状况进行记录,发现安全隐患问题及时与电梯维修保养单位沟通,采取对应的解决措施确保电梯无故障运行。维修保养单位作为电梯维修的责任主体,应对电梯整体的安全性能和部件易损量有着统筹记录,在日常的半月保养、每月保养、季度保养中对电梯制动器与驱动主机的易损件和油污进行及时清除或更换,特别重点强化对电梯制动器零部件的检查与保养。
    (2)检验电梯制动器的制动能力。其主要检验方法为:一是根据电梯制动器的出厂合格检验报告或型式试验报告,对照现场的制动器,细致查看检验制动器的制动轮(制动盘)与施加制动力的机械零部件设置是否相符;二是通过人为操作设置在制动器上的松闸装置将电梯制动器松开,验证是否需要一个持续力保持其松开状态;三是在轿厢空载条件下,将电梯以正常运行速度上行至行程上部时,断开主开关,检查电梯安全制停和电梯轿厢变形损坏情况;最后将电梯装有125%额定载重量的条件下,电梯以额定速度向下运行至行程下部,切断电动机与电梯制动器供电,检查电梯安全制停和电梯轿厢变形损坏情况。
    4.2 针对制动器电气问题
    在电梯检验或维修保养时,首先,对照电梯制动器的出厂合格证及型式试验报告内容与制动器实物进行外观查看;其次,查阅随机出厂的制动器电气原理图与控制柜内电气元件对比,可判断是否由两个独立的电气装置(接触器)来控制制动器;通过电气原理图查看接触器是否串在制动器控制电路中;最后,观察电梯运行或停止时该电气装置是否安全释放或闭合。若电器原理图不能准确判定可通过模拟接触点粘连试验来进一步确认。方法为:当电梯安全运行时,按住控制制动器的其中一个电气接触器的主触头不放,但到达所需停站时,人为操作电梯反向运行,此时电梯应不能启动,但如果出现溜车现象则说明制动器不是由两个独立的电气装置(接触器)来控制。
    5 结语
    笔者对电梯制动器的机械外观零部件和其电气控制系统常出现的问题而导致电梯制动器失效进行分析,并探讨机械和电气两部分对应的改进措施与检验对策,确保电梯制动器的安全可靠,从而避免安全事故的出现。
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