电梯制动器的结构原理及失效分析和检验检测

电梯制动器的结构原理及失效分析和检验检测

赵义

戈尔电梯（天津）有限公司  天津市   300000

摘要：电梯事故频发，尤其近年来与电梯制动器失效有关的剪切、冲顶和蹲底等恶性事故接连发生，引起了社会和业界的广泛关注和严肃思考。自1854年奥的斯向世人展示第1台安全理念电梯的100多年来，通过科技的加持，电梯的安全保护装置日臻完善，但是电梯设计制造的本质安全程度仍然不能百分之百地杜绝故障和事故，因此高效的维护保养和科学的检验检测就显得异常重要。

关键词：电梯制动器；结构原理；检验

引言

制动器是电梯的主要零部件，对于保障电梯安全运行有着重要作用。对于永磁同步曳引机驱动电梯来说，制动器除了承担使电梯减速和制停的基本功能外，往往还是电梯上行超速保护装置和轿厢意外移动保护装置的制停部件，因此它的重要性不言而喻，必须保证制动器动作可靠。

1电梯制动器的相关研究

电梯在实际的运行过程中，为了实现电梯的停车动作，需要制动器的配合，才能保证电梯处于稳定的停车状态。制动器主要由电磁铁、制动臂、制动弹簧、制动闸瓦、制动轮等部件组成。制动器的工作原理为：制动器一般是以通电时产生的电磁力为基础，促使制动瓦和曳引机传动轴进行脱离，然后，断电时电磁力会消失，在外加制动弹簧的压力为前提下，制动瓦和曳引机传动轴出现制动动作，这时候，电梯就会处于停车的状态，按照这种方式实现对电梯的制动。

在电梯制动器服役期间，要求制动器具有的结构稳定、动作噪声低、制动效果好和动作灵敏等特点，以保持其较好的工作性能，进而更好地为人们提供较为安全、舒适的乘梯体验。而制动器在实际的工作中，可能会因为诸多因素的影响，导致制动器出现失效形式，这类失效形式的发生，就会导致制动器失去原有的功能，也就影响了电梯的安全，当制动器的功能失效时，电梯就不能做到随层停靠了，这样不仅无法满足人们出行的需求，还可能造成严重的安全隐患。所以，要做好电梯制动器失效形式的研究，并通过对电梯的检修，实现对制动器失效形式的合理控制，从而保障电梯的安全运行。

2制动器的电气原理

3.1制动器电磁线圈的放电回路

电梯制动器电磁线圈的电气回路中，有一个由二极管D和电阻R2串联后再与电磁线圈BZ并联而组成的放电回路。该放电回路在制动器线圈BZ通电时，因二极管D的反向截止作用而不通电流。当制动器回路断电时，因电磁线圈BZ瞬间断电产生很大的自感电动势，该自感电动势的极性与原电源极性相反，恰好与二极管D和电阻R2构成回路，将此感生电能消耗在放电电阻R2上。放电回路的作用首先是避免电弧放电和电气冲击，保护接触器触点不被烧结损坏。因为电磁线圈瞬间断电而产生的自感电动势会导致制动器电磁线圈回路中最先断开的接触器触点之间产生电弧放电。其次是能够降低制动器合闸时产生的机械冲击。因为有放电回路功能存在，使得电磁线圈的电流不能瞬间消失，电磁吸力有一个短暂延时从而减缓了制动冲击，降低了制动器的合闸噪声。

2.2制动器电磁线圈的强激回路

电梯制动器电磁线圈的电气回路中，有一个降压电阻R1与电磁线圈BZ串联，同时该降压电阻R1与强激接触器KBQ的常开触点并联。当控制主板发出运行指令时，制动器强激接触器KBQ和制动接触器KB同时得电，强激接触器KBQ的常开触点闭合将降压电阻R2短接，此时电磁线圈以110V全压启动实现强力快速开闸。开闸后强激接触器KBQ约延时2s断电，此时电磁线圈串接降压电阻，以60～70V左右的电压维持开闸状态。强激回路的作用是在保证全压快速启动开闸的同时，以较低电流维持开闸状态，从而减轻电磁线圈的过热，提高制动器电磁线圈的寿命和运行稳定性。

3制动器的检验检测

3.1检验检测标准规范的修订完善

1）GB7588经历了1987版、1995版、2003版（含1号修改单），直到2022年7月1日施行的GB/T7588.1—2020《电梯制造与安装安全规范第1部分：乘客电梯和载货电梯》的1次修订和3次改版。随着科技的发展进步，安全标准要求也越发严谨完善。GB7588也是电梯检验规则制定的主要标准依据，因此电梯检验规则的相关要求也进行了相关修订。

2）关于施加制动力的机械部件分2组装设的问题，1987版和1995版虽有要求但却注明可暂缓执行，直到2004年1月1日施行的2003版才强制执行。因此，2004年之前出厂的电梯制动器基本上都只有单组机械部件，表现为1个制动弹簧或1个弹簧螺栓或1个电磁铁芯等型式，不具备冗余安全制动功能，制动器失效风险较大，在维护保养和检验检测时要格外重视。

3）2003版除增加了制动器2组机械部件的要求，同时增加了电梯上行超速保护功能，具有冗余制动功能的无齿轮曳引机的制动器又承担了上行超速保护的制停装置。2016年7月1日施行的2003版1号修改单增加了电梯轿厢意外移动保护功能，具有冗余制动功能的无齿轮曳引机的制动器又承担了意外移动保护的制停装置，制动器动作监测装置也是此时要求设置的。

4）与GB7588—2003相比，即将实施的最新版

GB/T7588.1—2020中5.9.2.2.2.1项新增加了“应监测制动器的正确提起（或释放）或验证其制动力。如果检测到失效，应防止电梯的下一次正常启动。”即今后电梯制动器无论其是否承担UCMP功能都要具有动作监测或制动力验证功能。

3.2制动器电气装置的安全检验

电气装置是电梯制动器的重要组成部分，直接影响电梯制动器的性能，所以，为了保证制动器的功能和作用，就要对制动器的电气装置进行合理的检测检验，确保它们处于稳定的工作状态。电梯使用过程中，需要做好电梯电气装置的相关研究，明确电梯的整体电路图，并对电梯制动器的电气装置是否满足实际需求进行研究，如果不满足，要及时进行调整，同时要检查制动器的触点及制动器检测开关，并明确是否存在接触不良或失效的情况。

3.3提高材料质量

众所周知，将高质量的材料加入工作过程中，才能够体现出更好的效果。机械设备装置经过长时间的使用，必然会出现各种各样的问题，换句话来说，在机器运行方面，机械材料材质损坏问题是经常发生与出现的，在其更换期间，需要满足时效性提出来的要求，防止设备装置在运行过程中受到较大影响，因此，在电梯制动器设备装置运行过程中，维护保养人员需要以预先的方式，对零件装置磨损情况进行全面了解，之后加大巡查力度，遵循国家与相关部门所制定的材料质量标准，选择出高质量的材料，保证所使用的电梯制动器装置零件与国家规定相符合、相一致。然后，还需要全面记录不同零件损坏的真实情况，将定期维护保养的时效性全面发挥出来。如果个别零件装置有非常严重的损坏或者是老化问题，不仅需要第一时间更换零件，还需要做好标记工作，为电梯制动器整体安全性评估做出相应判断与分析。

结束语

通过以上介绍分析和论述，对电梯制动器这一重要部件的功能作用有了一个较为全面和深刻的呈现，基本概略介绍了电梯制动器的机械结构和电气原理，分析了其常见易发的机械和电气失效的成因和后果，梳理了电梯制动器的相关标准规范修订改版的时间节点和改进历程，为行业内的电梯维护保养、检验检测提供一些参考和提示，以期共同做好电梯运行的安全保障工作。

参考文献

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[2]任昭霖.关于电梯鼓式制动器失效形式的探讨和分析[J].特种设备安全技术,2023,No.250(01):26-29.

[3]杨林.电梯制动器的工作原理及日常检验与维护[J].科技风,2019,No.398(30):149.