摘要：近两年来，制动器失效造成的事故成为当前社会上广泛热议的话题，轻则造成电梯冲顶或蹲底，导致部件损坏，重则极易发生人身伤亡事故，是电梯可能发生的最危险故障之一。本文通过分析制动器失效故障产生的原因，结合现有的制动器失效预防与保护技术，讨论制动器失效情况下，如何避免此类故障、保障乘员安全。希望对此类异常情况的预防和处理有所帮助。

关键词：电梯，制动器失效，安全措施

0 引言

制动器是电梯运行的重要部件，GB7588-2003规定其主要功能：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，也可以有效的保证电梯在125%的额定载荷状况下，轿厢保持静止状态并保持位置不变。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增加，由制动器失效造成的电梯冲顶、蹲底，开门剪切乘员的事故时有发生，给人身和设备安全构成严重威胁，本文通过阐述制动器失效原因，讨论制动器失效的预防与保护措施，旨在让读者了解电梯制动器失效预防与保护的新方法。

1 制动器失效形式

制动器失效形式多种多样，但总体上可概括为两方面：

1.由于摩擦系数逐渐降低而导致的制动力不足

一方面，由制动器结构可知：抱闸力来源于弹簧的压缩力，弹簧产生的压缩力正比于伸缩量和弹性系数。当电梯安装完成后，制动器的弹性系数已经固定，伸缩量在一定时间内也不会发生变化。然而，由于电梯长时间运行，开闸合闸次数积累到一定次数时弹簧的弹性模量发生改变，弹簧伸缩量有所减少，压缩力降低，造成抱闸力不足。

另一方面，抱闸块表面被油污染也会造成抱闸力不足。被油污染的盘面摩擦系数降低达40%以上，而且由于动摩擦系数与速度有关，高速制动时摩擦系数更低。事实表明，维保人员给制动器上油时造成抱闸块表面被污染的情况也不容小觑。

2.由于机械故障引起的制动器失效

除了日积月累造成的抱闸力不足，还有一种更危险的制动器失效形式——制动器失效。制动器失效是由于制动器弹簧断裂、制动块被卡等造成的制动力完全丧失的现象。比起抱闸力不足制动器失效危害更大，出现制动器失效只能任由轿厢溜车，是造成开门剪切事故的元凶。赛尔电梯网http://dt.saier360.com

2 制动器维护的弊端

为了防止制动器失效， T301-2002《电梯、自动扶梯和自动人行道维护保养基本要求》对维保制动器提出了8点要求：

1.制动器动作灵活，工作可靠。

2.制动器制动时两侧闸瓦应紧密、均匀地贴合在制动轮的工作面上，松闸时制动轮与闸瓦不发生摩擦。每月检查一次。

3.制动器上各活动铰轴每月加油润滑一次，不允许将油滴在制动轮上。

4.制动闸瓦铆钉头不允许接触到制动轮，制动衬磨损超过其厚度的1/4或已露出铆钉头时应更换衬垫，新换装的制动衬垫、与制动轮接触面（抱闸）不少于80%，铆钉应埋入衬垫内3mm，每季度检查一次。

5.制动器的可动铰轴磨损量超过原直径的5%或椭圆度超过0.5mm时，应更换新轴，每年检查一次。

6.电磁制动器、电磁铁芯在吸合时应无撞击声、运动灵活，必要时在电磁铁芯与铜套间加石墨粉润滑，制动器线圈温升不大于60℃，每半年检查一次。

7.联轴器的螺栓无扩大变形、松动，橡胶圈（块）无磨损变形或脱落，每季度检查一次。赛尔电梯网http://dt.saier360.com

8.电梯启、制动时无冲击和异常响声，制动轮无裂纹，每半年检查一次。

从8点要求中可以看出，除了第3点容易保证外，其它7点对于维保人员的主观性要求很高，要求维保人员经验丰富，要想预防制动器不足和制动力失效，只靠日常维保工作很难实现。而且，近年来由于维保不到位造成的制动器失效事故和开门剪切乘员事故，也从事实方面证明了单靠维保保证制动器不出故障并不实际。而且，制动器因调整不当造成制动器磨损失效前，首先表现是抱闸力矩不足的现象，但对此维修人员一般是无法做定量检验的。所以，现需要一种无需人为参与、能够客观的评价、预防与保护制动器故障的方法，用以防止制动器在异常情况下发生事故。

3 制动器制动力不足的预防方法

根据GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》国家标准第1号修改单第9.11节对轿厢意外移动保护装置的描述：不具有开门情况下的平层、再平层和预备操作的电梯，只要曳引机制动器满足如下要求，可以不需要检测轿厢的意外移动保护装置。

a)对机械装置每次的正确提起或释放的验证；

b)或对制动力的验证，验证的间隔不应大于15天。

对于没有再平层装置的电梯，一号修改单对制动器的维护、验证提出了更高的要求，根据第2节制动器维护弊端的描述，具有抱闸力自检测功能的控制系统应运而生。

具有“抱闸力检测功能”的控制系统可定量测试抱闸力，并通过提示故障及禁止电梯运行等方式，防止更严重的，可能会危及人身安全的事故发生。目前，集成了抱闸力自检测功能的电梯控制系统，可每天定时在电梯空闲时段触发一次抱闸制动力自检测，在抱闸力不足时给出警告，防止由于抱闸力不足引起的溜车事故。

当设定的检测时间到来时，系统判断电梯是否无人使用，有人使用时进入抱闸力检测等待状态，确认电梯无人使用后进入抱闸力检测功能。进入抱闸力检测功能后，控制系统判断对重方向，控制主机保持合闸状态下向重载方向输出力矩，从小到大逐渐增大输出转矩，在此过程中系统检测主机是否转动，如果整个过程主机未转动，结束检测，恢复电梯使用。如果在增大过程中检测到主机转动，退出检测，停止电梯使用，输出出抱闸力不足故障，并记录主机转动时的输出转矩，作为维修人员的检测依据。

4 制动器失效的保护方法赛尔电梯网http://dt.saier360.com

关于防止轿厢意外移动，GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》 国家标准第1号修改单（送审稿）9.11.3要求：在没有电梯正常运行时控制速度或减速、制停轿厢或保持停止状态的部件参与的情况下，该装置应能达到规定的要求，除非这些部件存在内部的冗余且自监测正常工作。 注：符合12.4.2要求的制动器认为是存在内部冗余。 在使用驱动主机制动器的情况下，自监测是指包括： a) 对机械装置每次的正确提起或释放的验证；b) 和对制动力的验证，验证的间隔不应大于15天。如果检测到失效，应关闭轿门和层门，并防止电梯的正常启动。

按照字面理解，只要系统对制动器每次对系统进行正确提起和落下进行验证，定期对制动力进行验证，并且通过相关的型式试验，同步曳引机的制动器可作为防止轿厢意外移动的制停部件。

当制动器（通常称曳引机闸）由于机械故障等造成的抱闸力丧失，通常为突发事件，如弹簧断裂、制动块被卡等，定期抱闸力检测都不能预测此类故障。系统在电梯运行平层停止时，虽检测到制动器无法释放停止控制，但已经无法制止轿厢移动。如果有开门平层功能的电梯，在落闸前，门已经打开，开门溜车已经无有效的制停部件，也无法保证轿厢离开开门区域前将轿门和厅门关闭。针对该故障造成的溜车事故，一些控制系统针对这种意外情况专门设计了保护机制。控制器内含轿厢意外移动功能，电梯在停车下闸时检测曳引轮的意外移动，一旦检测出溜车则立即控制驱动控制器恢复下闸前的转矩输出，抑制溜车。同时在安全电路（含开门平层和再平层及轿厢意外移动检出功能的安全电路）保护下，保持轿门打开在门区安全区域范围内重复蠕动、悬停运动（防止驱动器过长时间输出过大直流电源，产生故障保护或损坏）。语音报站器会持续播报故障提示语音及时疏散轿厢内的乘客，同时屏蔽所有内选和外呼指令，外招板和轿内显示板显示“XX”表明此时电梯处于停用状态。电梯在门区开门悬停一段时间后会尝试关门，关门期间光幕和触板以及轿内开门按键仍然有效，防止乘客被轿门夹伤。当关门到位信号有效后，电梯将结束悬停，禁止电梯正常启动（检测到制动力恢复时）或以自救速度向顶层门区慢车运行，到达顶层门区后再尝试下闸一次，如果抱闸仍然失效，则轿厢将从顶层门区自由溜车至上极限，最后报溜车故障同时将电梯停用。必须由专业人员清除故障后才能恢复正常运行。

内含轿厢意外移动功能的驱动控制器，集成停车制动力检测→制动器提起和释放监测→制动失效恢复电机力矩输出抑制溜车→维持开门疏散乘客→关闭轿门和厅门→防止正常启动功能，符合标准且大大提高了电梯的安全可靠性。

此外，GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》国家标准第1号对轿厢意外移动保护装置的制动距离做了如下要求： 

a)与检测到轿厢意外移动的层站的距离不大于1.20 m； 

b)层门地坎与轿厢护脚板最低部分之间的垂直距离不大于200 mm； 

c)按5.2.1.2设置井道围壁时，轿厢地坎与面对轿厢入口的井道壁最低部件之间的距离不大于200 mm； 

d)轿厢地坎与层门门楣之间或层门地坎与轿厢门楣之间的垂直距离不小于1.0 m。

相比于满足规定的其他轿厢意外移动保护装置，配合制动器外的其他制停部件，如电动夹绳器、电动夹轨器等，带有防溜车功能的控制器轿厢制动距离往往能够控制在离平层100mm以内。已经远远超过规范要求，为本文较推荐该方法。

5 综述

对于制造工艺日趋完善的电梯行业，制动器失效防治方法多样，已经从预防防治向智能化保护方向发展。传统预防制动器故障从定期检查抱闸方面预防，现在可使用具有制动器失效保护、抱闸力检测功能的控制器，减少人在检测过程中的主观误差、量化制动器故障，确保电梯在运行中不留任何安全隐患。无论采取何种预防方法和保护措施，智能化方法都是以后的发展方向，我们相信，随着技术不断创新，各种智能化保护功能集成到控制器中，推动电梯向零事故方向发展。赛尔电梯网http://dt.saier360.com

 

 

怡达快速电梯有限公司 蒋勇良 钱建强

湖州市特种设备检测研究院 杨轶平