APP下载

浅谈电梯鼓式制动器失效原因

2022-08-02

机电信息 2022年14期
关键词:鼓式顶杆轿厢

王 倩

(黔西南州特种设备检验所,贵州 黔西南 562400)

0 引言

随着我国经济高速发展,城市化进程快速推进,高层建筑越来越多,作为一种高效垂直运输工具,电梯的应用范围越来越广,使用频率也不断增加,为人们的生产生活提供了极大的便利,电梯的安全性和舒适性也逐渐成为人们关注的焦点。

电梯制动器是电梯运行过程中使用频率最高、最重要的安全部件之一,制动器能否充分发挥作用,与人民群众的生命财产安全直接相关。当运行中的电梯电源被切断时,制动器能在125%额定载荷的情况下使轿厢制停,并保持静止状态[1],电梯每次启动和停止都需要制动器动作。

当前我国存在电梯数量快速增长、大量旧电梯老化、电梯长时间处于高负荷运转等情况,电梯事故时有发生,而且很多是制动器故障导致的。

电梯的对重和轿厢之间存在质量差,当电梯的制动器发生故障时,可能导致轿厢在到达指定楼层时无法平层,可能在开门的状态下溜车,发生剪切事故,也可能导致轿厢蹲底或冲顶,对人们的生命财产安全造成重大威胁,并带来极其恶劣的社会影响和巨大的经济损失。

1 电梯鼓式制动器故障相关事故分析

近几年,全国多地发生过由电梯鼓式制动器故障引发的事故。

2019年3月,上海市长宁区某大楼电梯制动器锈蚀严重,表面存在大量油污、杂质,制动力不足,无法制停电梯,电梯开门后强行关门并向上运行,乘客险些被夹。

2020年4月,上海市虹口区某电梯制动器铁质松闸顶杆在电磁力作用下产生摆动,导致制动器卡阻,无法有效制停电梯,发生挤压导致乘客受伤。

2020年6月,上海市杨浦区某小区电梯制动器存在严重油污,制动力不足,无法有效制停电梯,导致一乘客双腿被夹断。

2020年8月,北京市朝阳区某小区电梯制动器失效,轿厢超速上行直至冲顶,导致一名乘客受伤。

2020年12月,合肥市蜀山区某小区电梯制动器内存在油污和铁屑,造成铁芯卡阻,制动器抱闸失效,轿厢冲顶,导致一名乘客受伤。

2020年12月,重庆市北碚区某小区电梯制动器电气回路故障,电梯持续带闸运行,制动衬严重磨损,制动力不足,电梯开门溜车,导致一名乘客坠入井道身亡。

2021年5月,湛江市赤坎区某小区电梯制动器拉杆断裂,抱闸失效,电梯加速冲顶,造成一名乘客死亡。

2 市场监督管理总局要求开展电梯鼓式制动器安全隐患排查

为了消除电梯鼓式制动器存在的安全隐患,保证电梯安全运行,防止此类事故再次发生,切实保障人民群众的生命财产安全,2021年4月9日,市场监督管理总局办公厅发布《关于开展电梯鼓式制动器安全隐患专项排查治理的通知》,2021年7月13日市场监督管理总局办公厅发布《关于加快电梯隐患排查治理提升应急处置能力和维保工作质量的通知》,要求拆解保养鼓式制动器电磁铁,清除电磁铁在长时间工作过程中可能产生的油泥、铁屑等异物,避免造成制动器卡阻。为避免松闸顶杆在电磁力的作用下摆动造成制动器卡阻,要求将铁质等导磁材料制造的松闸顶杆更换为铜质等非导磁材料制造的松闸顶杆[2-3]。

3 电梯鼓式制动器工作原理

电梯鼓式制动器主要由电磁装置、制动弹簧、制动臂、制动衬、制动轮等部分组成,其中,制动轮与电梯曳引轮安装在同一根转轴上[4]。

当曳引电动机通电时,制动器内的电磁线圈也通电,并产生电磁场,在电磁场的作用下动铁芯迅速被磁化吸合,带动制动臂克服制动弹簧的作用力绕着轴销转动,使制动衬完全脱离制动轮,实现松闸,曳引轮可转动,从而带动电梯运行。

当曳引电动机断电时,制动器内的电磁线圈失电,电磁场消失,电磁吸力也迅速消失,动铁芯分离,制动臂在制动弹簧的作用下绕着轴销转动,制动衬压紧制动轮,在较大的摩擦力作用下,制动轮停止转动,曳引机停止运行,电梯被制停[5-6]。

4 电梯鼓式制动器失效原因

(1)电磁铁的铁芯在长时间工作的过程中发生锈蚀、磨损、变形,产生油泥、铁屑等,造成制动器卡阻[2、7-8]。

(2)铁磁材质的松闸顶杆在电磁力作用下产生摆动,导致制动器卡阻[2]。

(3)制动衬长时间与制动轮摩擦,温度升高,发生碳化或者严重磨损,两者之间的摩擦力减小,导致制动力不足[9-10]。

(4)制动轮与制动衬工作面存在油污,使得摩擦力下降,导致制动力不足[8-9]。

(5)电梯运行频繁时,制动器长时间工作,线圈温度较高,电阻也升高,流经线圈的电流下降,铁芯的电磁吸力也下降,小于制动弹簧的作用力时,制动器打不开。炎热的夏季,机房温度过高时,容易造成制动器卡阻[11]。

(6)与制动臂连接的轴销长时间没有润滑或者生锈,对制动臂运动的阻力增大,造成制动器卡阻[8、12]。

(7)制动弹簧长时间工作出现磨损或者弹性模量改变,作用力不足[13]。

(8)制动器弹簧调节不当。当弹簧压缩量偏小时,压力不足,会导致制动器无法制停电梯;而当弹簧调整过紧时,电梯松闸运行,制动衬不能及时完全脱离制动轮,拖闸运行,会加快制动器的高温碳化及磨损,导致制动力不足[14]。

(9)制动衬与制动轮的间隙不均匀,接触面积减小,摩擦力不足,导致制动力不足[15]。

(10)制动衬与制动轮的间隙过小,电梯松闸运行时,制动衬不能完全脱离制动轮,拖闸运行,加快了制动器的碳化及磨损,导致制动力不足。间隙过大时容易造成抱闸延时[16]。

制动器故障容易造成制动力不足,可能引发电梯安全事故,但制动力并不是越大越好。制动力过大时对设备的冲击力增大,轻则在电梯平层时产生明显的冲击感,影响乘梯的舒适性,重则造成轿厢制动减速度过大,产生的冲击通过轿厢传到乘客,对乘客造成伤害。制动力过大还会使制动衬的磨损加剧,同时也会影响其他部件的使用寿命[17]。

5 国家现行标准、规程规范等对电梯制动器的规定

《电梯监督检验和定期检验规则——曳引与强制驱动电梯》(TSG T7001—2009)规定:制动器各部分应动作灵活,制动时制动衬紧密、均匀地贴合在制动轮上,电梯运行时制动衬与制动轮不发生摩擦,制动衬和制动轮的工作面上没有油污。当电梯轿厢以正常的运行速度空载上行至行程上部或者装载125%的额定载重量下行至行程下部时,切断电动机与制动器的供电,制动器应当能够使驱动主机停止运转,电梯轿厢应当完全停止,试验后的轿厢应无明显的变形和损坏[1]。

《电梯制造与安装安全规范》(GB 7588—2003)规定:所有参与向制动轮施加制动力的制动器机械部件应当分成两组装设。当其中一组部件不起作用时,应当仍有足够的制动力使载有额定载荷以额定速度下行的轿厢减速下行[18]。

《电梯维护保养规则》(TSG T5002—2017)规定:对电梯进行维护保养时,应保证制动器各销轴部位动作灵活。制动器松闸时,制动衬与制动轮不应发生摩擦,间隙值应符合制造单位要求。制动衬需要进行清洁,保证磨损量符合制造单位要求。制动器铁芯需要进行清洁、润滑、检查,保证磨损量符合制造单位要求。制动器的制动能力应符合制造单位要求,保持足够的制动力,必要时要进行轿厢装载125%额定载重量的制动试验[19]。

6 各电梯相关单位工作建议

电梯使用单位应当切实履行使用管理主体责任,加强电梯管理,按要求配备安全管理人员,建立电梯安全技术档案,切实执行各项电梯使用和运营安全管理制度,不使用检验不合格或未按要求进行检验的电梯,必须委托已经取得相应资质的单位对电梯进行维护保养工作,并签订合同,积极配合鼓式制动器安全隐患排查治理工作。

维保单位应当取得相应的资质,对其负责维护保养的电梯的安全性能负责,严格按照总局文件的要求,及时对电梯鼓式制动器进行拆解保养,更换掉铁质等导磁材料的松闸顶杆,切实落实好电梯的定期维护保养工作,对制动器各部位进行检查,及时发现并消除安全隐患。维护保养人员必须持证上岗,加强专业技术培训,在掌握电梯结构和工作原理的前提下开展维护保养工作,切实提升电梯维护保养的质量。

电梯制造单位要落实好质量安全主体责任,指导维保单位进行鼓式制动器的拆解保养、铁质松闸顶杆更换等工作,提供所需的材料和工具,并及时进行安全性能确认。

各地市场监管部门应当加强对辖区内各电梯制造单位、使用单位、维保单位和检验检测机构的监督和管理,加强统筹协调,督促各单位落实鼓式制动器安全隐患排查工作,严肃查处电梯相关违法违规行为。综合运用各种媒体渠道,加大宣传电梯安全常识的力度,引导广大人民群众正确地使用电梯。

检验机构应确保本单位检验人员持证上岗,定期组织检验人员进行专业技术能力培训。检验人员在进行定期检验时,要严格按照总局的要求查验鼓式制动器拆解保养和铁质松闸顶杆的更换视频或者照片等见证材料,加强制动器安全性能检验,严格按照电梯监督检验和定期检验规则的要求进行制动器的相关试验,重视对制动器各部件的检查。

乘客应当提高乘梯安全意识,加强对电梯基本安全知识的学习和了解,规范乘梯行为,掌握基本的应急保护措施,随时关注电梯运行情况,发现异常时改乘其他电梯并及时报告电梯的使用管理单位。

各电梯相关单位应重视电梯运行安全,切实履行好自身职责,及时发现并消除电梯鼓式制动器安全隐患,预防事故发生,提升电梯质量安全水平,保障人民群众的生命财产安全。

7 结语

制动器是保障电梯安全可靠运行的重要部件,制动器故障造成的电梯冲顶、蹲底、开门走车等安全事故时有发生,造成了人员伤亡和财产损失,带来了恶劣的社会影响。

根据国家市场监督管理总局的要求,现正处于电梯鼓式制动器安全隐患排查治理工作的现场查验阶段,本文讨论了电梯鼓式制动器的工作原理和失效原因,结合国家电梯相关规程规范的要求,为各电梯相关单位的工作提出了几点参考建议。希望各单位各司其职,共同消除电梯鼓式制动器的安全隐患,保障人民群众的乘梯安全,让电梯真正地为人民群众带来便利。

猜你喜欢

鼓式顶杆轿厢
汽车鼓式制动器动态可靠性优化设计
持续改进的轮毂锻造模具顶杆新型结构设计
钢质活塞闭式锻造模具中顶料装置设计与应用
基于CAE 的顶杆件强度有限元分析
轿厢式垂直升降立体车库的研制及应用
安全检查表法在轿厢意外移动风险控制中的应用
电梯轿厢报警装置失效如何处理
一种轿厢在门区意外移动的有效制停原理
关注用户
基于Weis-Fogh效应的顶杆-翼板型波浪能发电装置设计