电梯制动器失效分析

侍行超

江苏省特种设备安全监督检验研究院南通分院江苏省南通市226000

摘要：制动器作为电梯安全装置，起着至关重要的作用。为了保障电梯的运行安全，要做好对制动器的检测，下文就电梯制动器其中一种失效情形进行分析。相信可对有关方面的需要起到一定的帮助作用。

关键词：电梯；制动器；电气线路

制动器是电梯的重要部件之一，其主要功能：它可以有效的保证运行中的电梯在突然断电的情况出现时轿厢自动的制动停止，125%额定载荷，正常速度下行断电，只是为了验证制动器是否有效。也是轿厢运行到相应层站时，制动器自动闭合，使轿厢处于停止状态。因此，电梯制动器对于保证人的生命安全方面起到了重要的作用。但是，随着电梯的使用频率和广泛应用增加，制动器的相关部件磨损严重，没有得到及时更换，也给人们带来了不少事故，诸如电梯溜车、冲顶以及蹲底等。

1 电梯制动器的失效原因

现阶段国内电梯市场上，应用最广泛使用的是鼓式制动器，以鼓式制动器为例，曳引机上使用的电磁制动器，一般为直流鼓式制动器，安装在电动机轴与蜗杆的连接处。电磁制动器由铁心，制动臂，制动闸瓦，制动弹簧等部件组成。电磁制动器的工作原理为：当电梯运行启动时，控制系统让制动器电磁线圈通电，使铁心吸合，带动制动臂克服制动弹簧力使制动闸瓦张开，使得主轴可以自由转动，令电梯可以自由运行；当电梯需要停止时，控制系统令制动器电磁线圈不带电，线圈中的铁心在制动弹簧的作用下复位，制动闸瓦把制动轮抱紧，使电梯停止。目前普遍使用的调速电梯一般在曳引机停止运转后才抱闸，即零速抱闸。双速电梯的制动器多数未采用零速抱闸，制动器的动作直接影响电梯的舒适感和电梯的平层精度。

2制动器机械基本原理

当电梯需要运行时，控制系统令制动器电磁线圈

通电，使铁芯迅速吸合，带动制动臂克服弹簧压缩力使闸瓦张开，使电机转动，驱动电梯运行；当电梯需要停止时，控制系统令制动器电磁线圈断电，线圈中的铁芯在制动弹簧的作用下复位，制动闸瓦把制动轮抱紧，使电梯停止或保持停止状态。

制动器动作所需要的行程很小，工作行程一般设计小于3mm，正常运行时零速制动的电梯对闸瓦的磨损很小，部分制动器设计时，将制动器的工作行程合闸时，有一个机械的限位装置，防止制动器合闸行程过大。

3制动器电气基本原理

制动器的电气线路设计，一般采用DC110伏的电压给制动器线圈供电，将制动器打开，延时之后，再使制动器线圈供电更换为DC60伏（或更低）电压供电，使制动器维持打开。其目的是防止制动器较长时间供电电压过大，导致制动器线圈发热量过大。

某制造厂家的制动器控制原理图如图1所示，制动器的开闸电压为DC110V，维持电压为DC50V。按照该电梯制动器的控制原理，启动时，接触器2BK应吸合，其点2BK（1A，1）将电阻BIR-140和BIR-220短接，制动器线圈获得大约DC110V电压，制动器开闸。延时之后，2BK断开，制动器线圈获得大约DC60V电压，维持开闸。

图1制动器控制线路

4失效分析

如果电梯发生制动器失效，导致轿厢冲顶或蹲底事故。曾有一起制动器带闸运行的案例，现场制动器闸瓦有明显的过热被烧过的痕迹，将制动器闸瓦打开，制动器闸瓦过热被烧严重。后经综合分析，发生电梯冲顶事故的原因是该电梯制动器控制回路中使用的继电器（BLX）为小型继电器，且控制线圈电压为24V，该继电器在电梯正常工作时，动作频繁，出现有时工作不可靠（触点接触不良），导致2BK接触器不能吸合，致使制动器线圈电压过低未能开闸，引发带闸运行，导致制动器衬垫磨损发热烧坏，使得制动器失效导致发生电梯冲顶故障。此类故障仅在深圳市就出现过多次，幸好没有人员受伤。

5防范措施

整改方案，通过在控制回路中增加了BKR继电器，及对相关线路进行了修改，可以做到对2BK接触器的吸合进行监控，修改后制动器控制线路如图2所示。建议BKR继电器使用选用符合GB14048.4—2010《低压开关设备和控制设备》或GB14048.5—2008《低压开关设备和控制设备》规定的元件。在BLX触点接触不良导致2BK不能吸合引起制动器失效情况下，将防止电梯起动。整改方案符合GB7588—2003《电梯制造与安装安全规范》中14.1.1故障分析的要求，任何单一电梯电气设备故障，其本身不应成为导致电梯危险故障的原因。

电梯制动器的设计应从本质安全上提高制动器控制的可靠性，需多考虑当元件失效时可能出现的各种情况。

图2修改后制动器控制线路

5结语

电梯制动器作为重要的元件设备，针对电梯的安全性、稳定性都会产生特别大的影响，失效问题的发生即便是很小的概率，依然要保持高度重视的态度，这样才能使电梯更加安全可靠。与此同时，针对电梯制动器的研究、优化也要不断的巩固，应坚持在技术体系上持续性的健全。

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