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[摘 要]制动器是曳引式电梯的安全装置,制动器在曳引式电梯中具有正常运行制动和电气故障时紧急制动的功能。所谓“制动器”,是指可使运动部件或运动机械减速、停止或保持停止状态等装置。在电梯的运行中,制动器对电梯的安全起着重要的作用。只有严格的对电梯曳引机制动器故障进行检验,才能保证使用状态的安全性,这是当前应该注意的一个问题,下面笔者就对这一问题展开详细的论述。
[关键词]制动器;曳引式;故障检测
中图分类号:G116 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)30-0229-01
电梯是一种典型的垂直交通设备,电梯已成为人们日常生活必不可少的交通工具之一,随着电梯数量的快速增加和频繁使用,在给人们生活带来方便的同时也带来了安全问题,各种电梯困人、伤人事故频发,得到社会的广泛重视。
1.电梯制动器
电梯曳引机是电梯的动力设备,又称电梯主机。功能是输送与传递动力使电梯运行。传统的曳引机它由电动机、制动器、联轴器、减速箱、曳引轮、机架和导向轮及附属盘车手轮等组成。导向轮一般装在机架或机架下的承重梁上。盘车手轮有的固定在电机轴上,也有平时挂在附近墙上,使用时再套在电机轴上。曳引机是曳引驱动的主要动力,其中,钢丝绳通过曳引轮的一端连接着轿厢,另一端与对重装置连接。为了避免轿厢与对重摩擦、碰撞,可在曳引机上放置导向轮避免两者碰撞。通过轿厢对重装置的重力,可使曳引钢丝绳压紧,进而在曳引轮槽内产生摩擦力。在此情况下,电动机转动时可带动曳引轮转动,驱动钢丝绳,拖动轿厢和对重做相对运动,曳引机上轿厢相对上升,对重下降,两者做反向运动,轿厢往复运动,从而实现电梯任务。电梯制动器主要由制动弹簧、电磁铁、制动瓦块和制动臂等组成,即先将制动器摩擦片用压缩弹簧压在制动盘上,再借助其中的摩擦力来制停电梯,而在电梯再运行前,先对电磁铁进行通电,再借助电磁力来推动衔铁,以使制动盘与制动器摩擦片相互分离。
2.制动器相关检验标准及要求
《电梯监督检验规程))(2002版)对电梯制动器的检验作出了明确规定:“制动器动作灵活,工作可靠,制动时两侧闸瓦应紧密均匀地贴合在制动轮工作面上;松闸时,制动轮与闸瓦不发生摩擦”,检验方法为:“外观检查,必要时用塞尺测量”;并规定“切断制动器电流至少应由两个独立的电气装置实现,当电梯停止时,如果其中一个接触器的主触点未打开,最迟到下一次运行方向改变时,应防止电梯再运行”,检验方法为:“根据电气原理图和实物状况,检查切断制动器电流的电气装置数量和独立性。并通过运行试验判断制动状况。”依据GB7588-2003,至少应设2个独立电气装置来切断制动器的电流,且无需考虑其是否与切断驱动主机电流用的电气装置为一体,同时当电梯停运及任一接触器主触点没打开时,应在下一次改变运行方向时阻止电梯运行。
3.曳引机制动器的典型故障
3.1 电气类问题
制动器线圈的触点接触不良或粘连,时断时续,造成闸瓦与制动轮间摩擦而磨损,产生制动力失效。制动器线圈回路中另有2个以上接触器触点控制,看似有常开触点,其实在某种情况下是常闭的部分(如门锁回路、安全回路等)。
3.2 制动器发热与噪声
最新的三相永磁同步曳引机由于采用无齿曳引直驱技术,取消了传统的蜗轮蜗杆减速箱,制动力矩比较大,相应制动器电磁线圈和制动臂比传统曳引机偏大,发热和噪声问题尤为突出。目前大多生产厂商采用在电气控制系统中设置50%降压维持电路的方法,通过设置降压电阻或采用全波整流启动/半波整流维持的形式,依靠接触器切换来实现。接触器在上闸或电压切换过程中,由于触点承受的电流大,所以极易拉弧,导致触点粘连,长期使用存在不能上闸的事故隐患,使用寿命缩短。
3.3 机械类问题
机械出现卡阻,当制动器停止通电后,未合闸或未及时合闸,导致制动器打开受阻,长期使用的过程中,制动器零件严重受损,磨损、腐蚀严重,长期摩擦会使制动轮、瓦块等受损严重,进而影响制动效果。未做及时清洁、维修。多数单位无法做到对制动器部件的定期清洁、维修,导致有异物进入机械部件,进而使机械出现卡阻问题。同时,还会对合闸等造成不同程度的影响。在制动器使用的过程中,铁芯出现剩磁现象。正常情况下,电磁线圈力应大于弹簧力,从而可实现有效的制动效果。如果在运行过程中出现制动铁芯被卡现象,则会导致严重的电梯事故。制动器安装歪斜,制动器零部件缺损。有的轴磨损量已达公称直径的3%~5%,间隙过大;制动轮磨损严重;制动闸瓦磨损,甚至使铆钉头露出;制动轮与闸瓦之间接触面积小于80%,制动力减小。制动器松闸时,两侧闸瓦不能同步从制动轮上离开,两侧平均间隙超标;制动时,闸瓦未紧密地合在制动轮的表面。闸瓦和制动轮上有润滑油或其他油污,闸瓦老化或表面炭化,致使摩擦系数降低,制动力不足或制动性完全失效。
3.4 制动器响应时间问题
因为永磁同步曳引机没有设置齿轮减速机构,在电动机电力丧失之后且制动器尚未产生动力矩之前的这段时期内,曳引机轿厢跟对重会形成力矩不平衡問题,催生一定加速度,其不能够像传统蜗轮蜗杆曳引机一样基于蜗轮蜗杆自锁行为实现能量消耗,其采用的必要措施为把制动力矩瞬时施加于曳引轮轴上,造成无齿轮永磁同步曳引机轮轴所需制动力矩远远较大。
4.预防制动器出现问题的措施
4.1 加强日常维护
电梯的日常维修保养单位应当在维修保养中严格执行国家安全技术规范的要求,保证其维护保养电梯的安全技术性能。当电梯制动器闸瓦的衬垫磨损后与制动轮的间隙增大,会使得制动不正常。如发生异常的撞击声时,应调节可动铁心,与闸瓦臂连接的螺母,来补偿磨损掉的厚度,使间隙恢复。弹簧的压缩量应保证在一定的范围内,保养时若发现制动力矩偏小,应对系统进行检测,不能盲目加大压缩量超过一定的范围,弹簧有可能发生不可逆形变导致弹簧力降低,容易引发溜车等问题。为保证制动系统的动作可靠性,应定期除尘,特别是制动系统中动作部件的缝隙,制动系统中需要润滑的部位为制动臂与机座连接的销轴处,以避免动作的卡滞。在做好日常维修保养的基础上,制订有针对性的保养计划,突出重点难点,保证安全。
4.2 电梯使用单位严格执行标准
电梯的使用单位应严格执行电梯的相关法律法规、技术规范,建立电梯档案,建立并落实电梯运行管理规章制度,设置电梯安全管理机构或配备专职的安全管理人员,电梯维修保养必须由有资质的单位进行。在电梯电动机起发电作用时,要防止电动机馈电;应通过两个相对独立的电气装置对制动器进行电流阻断,该电气装置可同时切断电梯主机的电流接触器,在电梯停止时,如果其一的接触点未打开,则应在下一次运行方向改变时防止电梯再次运行;每个电梯制动器都应安装制动器检测装置。
4.3 电梯安全监督管理部门加强宣传教育
提高公众安全意识。应根据国内外电梯技术发展及所辖区域的实际情况,适时组织修订有关电梯的安全技术管理工作的指导性文件或规范。加大对电梯安装、维修市场秩序的整顿力度,从源头上消除电梯运行中制动器等安全技术的隐患。
4.4 保证电梯生产质量
电梯生产单位应严格遵守安全技术规范的要求,杜绝制动器在设计和制造上的缺陷。在试验确认合格后对作用于制动弹簧的螺母进行漆封。应免费承担在用电梯修理、改造的技术服务及指导工作,并按技术规范要求负责调试,并对结果负责。
5.讨论
综上所述,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,要做好对制动器的故障检测,防范失效故障发生。
参考文献
[1] 杜凤霞,刘庆福,张志勇.电梯定期检验中涉及到的制动器检验问题[J].城市建设理论研究:电子版,2017(29).
[2] 邹皓,王河,张甜甜,等.永磁同步曳引机在电梯检验中所遇到的诸多问题分析[J].技术与市场,2017,24(9):364-364.
[关键词]制动器;曳引式;故障检测
中图分类号:G116 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)30-0229-01
电梯是一种典型的垂直交通设备,电梯已成为人们日常生活必不可少的交通工具之一,随着电梯数量的快速增加和频繁使用,在给人们生活带来方便的同时也带来了安全问题,各种电梯困人、伤人事故频发,得到社会的广泛重视。
1.电梯制动器
电梯曳引机是电梯的动力设备,又称电梯主机。功能是输送与传递动力使电梯运行。传统的曳引机它由电动机、制动器、联轴器、减速箱、曳引轮、机架和导向轮及附属盘车手轮等组成。导向轮一般装在机架或机架下的承重梁上。盘车手轮有的固定在电机轴上,也有平时挂在附近墙上,使用时再套在电机轴上。曳引机是曳引驱动的主要动力,其中,钢丝绳通过曳引轮的一端连接着轿厢,另一端与对重装置连接。为了避免轿厢与对重摩擦、碰撞,可在曳引机上放置导向轮避免两者碰撞。通过轿厢对重装置的重力,可使曳引钢丝绳压紧,进而在曳引轮槽内产生摩擦力。在此情况下,电动机转动时可带动曳引轮转动,驱动钢丝绳,拖动轿厢和对重做相对运动,曳引机上轿厢相对上升,对重下降,两者做反向运动,轿厢往复运动,从而实现电梯任务。电梯制动器主要由制动弹簧、电磁铁、制动瓦块和制动臂等组成,即先将制动器摩擦片用压缩弹簧压在制动盘上,再借助其中的摩擦力来制停电梯,而在电梯再运行前,先对电磁铁进行通电,再借助电磁力来推动衔铁,以使制动盘与制动器摩擦片相互分离。
2.制动器相关检验标准及要求
《电梯监督检验规程))(2002版)对电梯制动器的检验作出了明确规定:“制动器动作灵活,工作可靠,制动时两侧闸瓦应紧密均匀地贴合在制动轮工作面上;松闸时,制动轮与闸瓦不发生摩擦”,检验方法为:“外观检查,必要时用塞尺测量”;并规定“切断制动器电流至少应由两个独立的电气装置实现,当电梯停止时,如果其中一个接触器的主触点未打开,最迟到下一次运行方向改变时,应防止电梯再运行”,检验方法为:“根据电气原理图和实物状况,检查切断制动器电流的电气装置数量和独立性。并通过运行试验判断制动状况。”依据GB7588-2003,至少应设2个独立电气装置来切断制动器的电流,且无需考虑其是否与切断驱动主机电流用的电气装置为一体,同时当电梯停运及任一接触器主触点没打开时,应在下一次改变运行方向时阻止电梯运行。
3.曳引机制动器的典型故障
3.1 电气类问题
制动器线圈的触点接触不良或粘连,时断时续,造成闸瓦与制动轮间摩擦而磨损,产生制动力失效。制动器线圈回路中另有2个以上接触器触点控制,看似有常开触点,其实在某种情况下是常闭的部分(如门锁回路、安全回路等)。
3.2 制动器发热与噪声
最新的三相永磁同步曳引机由于采用无齿曳引直驱技术,取消了传统的蜗轮蜗杆减速箱,制动力矩比较大,相应制动器电磁线圈和制动臂比传统曳引机偏大,发热和噪声问题尤为突出。目前大多生产厂商采用在电气控制系统中设置50%降压维持电路的方法,通过设置降压电阻或采用全波整流启动/半波整流维持的形式,依靠接触器切换来实现。接触器在上闸或电压切换过程中,由于触点承受的电流大,所以极易拉弧,导致触点粘连,长期使用存在不能上闸的事故隐患,使用寿命缩短。
3.3 机械类问题
机械出现卡阻,当制动器停止通电后,未合闸或未及时合闸,导致制动器打开受阻,长期使用的过程中,制动器零件严重受损,磨损、腐蚀严重,长期摩擦会使制动轮、瓦块等受损严重,进而影响制动效果。未做及时清洁、维修。多数单位无法做到对制动器部件的定期清洁、维修,导致有异物进入机械部件,进而使机械出现卡阻问题。同时,还会对合闸等造成不同程度的影响。在制动器使用的过程中,铁芯出现剩磁现象。正常情况下,电磁线圈力应大于弹簧力,从而可实现有效的制动效果。如果在运行过程中出现制动铁芯被卡现象,则会导致严重的电梯事故。制动器安装歪斜,制动器零部件缺损。有的轴磨损量已达公称直径的3%~5%,间隙过大;制动轮磨损严重;制动闸瓦磨损,甚至使铆钉头露出;制动轮与闸瓦之间接触面积小于80%,制动力减小。制动器松闸时,两侧闸瓦不能同步从制动轮上离开,两侧平均间隙超标;制动时,闸瓦未紧密地合在制动轮的表面。闸瓦和制动轮上有润滑油或其他油污,闸瓦老化或表面炭化,致使摩擦系数降低,制动力不足或制动性完全失效。
3.4 制动器响应时间问题
因为永磁同步曳引机没有设置齿轮减速机构,在电动机电力丧失之后且制动器尚未产生动力矩之前的这段时期内,曳引机轿厢跟对重会形成力矩不平衡問题,催生一定加速度,其不能够像传统蜗轮蜗杆曳引机一样基于蜗轮蜗杆自锁行为实现能量消耗,其采用的必要措施为把制动力矩瞬时施加于曳引轮轴上,造成无齿轮永磁同步曳引机轮轴所需制动力矩远远较大。
4.预防制动器出现问题的措施
4.1 加强日常维护
电梯的日常维修保养单位应当在维修保养中严格执行国家安全技术规范的要求,保证其维护保养电梯的安全技术性能。当电梯制动器闸瓦的衬垫磨损后与制动轮的间隙增大,会使得制动不正常。如发生异常的撞击声时,应调节可动铁心,与闸瓦臂连接的螺母,来补偿磨损掉的厚度,使间隙恢复。弹簧的压缩量应保证在一定的范围内,保养时若发现制动力矩偏小,应对系统进行检测,不能盲目加大压缩量超过一定的范围,弹簧有可能发生不可逆形变导致弹簧力降低,容易引发溜车等问题。为保证制动系统的动作可靠性,应定期除尘,特别是制动系统中动作部件的缝隙,制动系统中需要润滑的部位为制动臂与机座连接的销轴处,以避免动作的卡滞。在做好日常维修保养的基础上,制订有针对性的保养计划,突出重点难点,保证安全。
4.2 电梯使用单位严格执行标准
电梯的使用单位应严格执行电梯的相关法律法规、技术规范,建立电梯档案,建立并落实电梯运行管理规章制度,设置电梯安全管理机构或配备专职的安全管理人员,电梯维修保养必须由有资质的单位进行。在电梯电动机起发电作用时,要防止电动机馈电;应通过两个相对独立的电气装置对制动器进行电流阻断,该电气装置可同时切断电梯主机的电流接触器,在电梯停止时,如果其一的接触点未打开,则应在下一次运行方向改变时防止电梯再次运行;每个电梯制动器都应安装制动器检测装置。
4.3 电梯安全监督管理部门加强宣传教育
提高公众安全意识。应根据国内外电梯技术发展及所辖区域的实际情况,适时组织修订有关电梯的安全技术管理工作的指导性文件或规范。加大对电梯安装、维修市场秩序的整顿力度,从源头上消除电梯运行中制动器等安全技术的隐患。
4.4 保证电梯生产质量
电梯生产单位应严格遵守安全技术规范的要求,杜绝制动器在设计和制造上的缺陷。在试验确认合格后对作用于制动弹簧的螺母进行漆封。应免费承担在用电梯修理、改造的技术服务及指导工作,并按技术规范要求负责调试,并对结果负责。
5.讨论
综上所述,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,要做好对制动器的故障检测,防范失效故障发生。
参考文献
[1] 杜凤霞,刘庆福,张志勇.电梯定期检验中涉及到的制动器检验问题[J].城市建设理论研究:电子版,2017(29).
[2] 邹皓,王河,张甜甜,等.永磁同步曳引机在电梯检验中所遇到的诸多问题分析[J].技术与市场,2017,24(9):364-364.