陳琳

大連特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測研究院有限公司 遼寧大連 116013

在現(xiàn)代都市生活中電梯起到非常重要的作用。人們對電梯安全性、高效性、舒適性的不斷追求推動(dòng)了電梯技術(shù)的進(jìn)步。城市中的高層建筑越來越多，而室內(nèi)電梯的使用率也在不斷地增加當(dāng)中。這也就意味著，保證電梯的安全性將關(guān)系到更多居民的人身安全。

1 制動(dòng)器工作原理

電梯上用的制動(dòng)器一般為直流塊式制動(dòng)器．由制動(dòng)輪、制動(dòng)閘瓦、制動(dòng)臂、電磁鐵、制動(dòng)彈簧等組成。當(dāng)電梯正常運(yùn)行時(shí)，控制系統(tǒng)使制動(dòng)器電磁線圈通電，鐵芯迅速吸合，帶動(dòng)制動(dòng)臂克服彈簧力使制動(dòng)閘瓦張開．此時(shí)曳引輪可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)電梯運(yùn)行；當(dāng)電梯需要停止時(shí)，電磁線圈斷電，鐵芯在制動(dòng)彈簧作用下復(fù)位。制動(dòng)閘瓦抱緊制動(dòng)輪，制停電梯。

2 電梯曳引機(jī)制動(dòng)器中最常見的故障類型分析

2.1 電氣類

（1）如果控制電梯制動(dòng)器的線圈觸點(diǎn)有接觸不良或者黏連的現(xiàn)象，斷斷續(xù)續(xù)發(fā)生，對閘瓦和制動(dòng)輪產(chǎn)生摩擦而出現(xiàn)磨損的問題，制動(dòng)力就會(huì)失效。（2）制動(dòng)器電路設(shè)計(jì)存在問題。如接觸器由于回路的控制沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，有以下表現(xiàn)：制動(dòng)器線圈不是兩個(gè)控制裝置；兩個(gè)控制裝置未獨(dú)立分開，有一定邏輯控制關(guān)系；制動(dòng)器在其線圈電路回路中有兩個(gè)以上的接觸觸點(diǎn)，且居于常開觸點(diǎn)，但是在某些情況下會(huì)變?yōu)槌ｉ]，比如安全回路或廳門鎖回路等。

2.2 機(jī)械類

（1）機(jī)械卡阻造成的制動(dòng)器在斷電以后，沒有辦法合閘或者合閘的速度過慢、制動(dòng)器無法打開或者不能被完全打開。（2）制動(dòng)器在安裝時(shí)沒有正位，制動(dòng)器的部件有丟失和缺損現(xiàn)象。有些軸磨損可以達(dá)到公稱直徑的3%到5%，造成間隙太大；制動(dòng)輪的磨損程度較為嚴(yán)重；制動(dòng)閘瓦磨損，更為嚴(yán)重的鉚釘頭都會(huì)露出；制動(dòng)輪與閘瓦相互接觸的面積小于80%，制動(dòng)力很大程度的減少。（3）制動(dòng)器的主彈簧壓力不夠或者太大，會(huì)造成兩個(gè)制動(dòng)瓦的受力不均勻，一個(gè)過松，制動(dòng)閘瓦的替補(bǔ)彈簧就會(huì)太軟或者失效，直接丟失原本的自我調(diào)節(jié)的作用，造成制動(dòng)力不夠。（4）在制動(dòng)器的閘被松掉時(shí)，兩邊的閘瓦不可以同時(shí)從制動(dòng)輪上下來，否則兩側(cè)的間隙就會(huì)超標(biāo)；在制動(dòng)時(shí)，閘瓦沒有緊密地貼合在制動(dòng)輪上。如果閘瓦或制動(dòng)輪上沾有其他的潤滑油或者污漬，閘瓦就會(huì)出現(xiàn)表面被炭化或者老化的現(xiàn)象，最后導(dǎo)致相互之間摩擦系數(shù)變低，制動(dòng)力就會(huì)完全失效[1]。

3 電梯曳引機(jī)制動(dòng)器故障檢測方法

3.1 電磁制動(dòng)器的制動(dòng)性能指標(biāo)

根據(jù)電磁制動(dòng)器的工作原理及構(gòu)造可知，制動(dòng)力矩是由彈簧力來提供的。當(dāng)需要制動(dòng)時(shí)，電磁線圈失電，電磁力消失，通過彈簧的作用力，摩擦盤壓緊制動(dòng)盤，所以彈簧的彈力大小影響了制動(dòng)器的工作性能。摩擦盤與制動(dòng)盤的間隙影響彈簧的伸縮量，進(jìn)而影響彈力大小，是故制動(dòng)器的間隙是電磁制動(dòng)器的一個(gè)重要性能指標(biāo)。而彈簧的彈性系數(shù)則決定了其由剛接觸到完全壓緊的所需時(shí)間。制動(dòng)過程中的制動(dòng)力矩不僅與彈簧壓力有關(guān)，同時(shí)也與摩擦因數(shù)有關(guān)，而如果間隙不均勻，就會(huì)導(dǎo)致接觸面積的不一致，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致其摩擦因數(shù)的波動(dòng)，影響制動(dòng)器的制動(dòng)力矩。根據(jù)上述的分析可以知道，影響電磁制動(dòng)器性能的主要指標(biāo)有制動(dòng)器間隙、彈簧的彈性系數(shù)、制動(dòng)盤間隙是否均勻?，F(xiàn)分述如下。（1）彈簧的彈性系數(shù)。制動(dòng)器在制動(dòng)的時(shí)候，電磁線圈失電，彈簧由于彈力作用恢復(fù)形變，其響應(yīng)的時(shí)間由彈簧的彈性系數(shù)K來決定。當(dāng)彈性系數(shù)大時(shí)，由摩擦盤與制動(dòng)盤剛接觸到完全壓緊所需要的時(shí)間就短，其響應(yīng)自然也就快；當(dāng)彈性系數(shù)小時(shí)，其恢復(fù)形變需要的時(shí)間就長。因此彈簧的彈性系數(shù)影響了制動(dòng)器的響應(yīng)性能。（2）制動(dòng)器間隙。制動(dòng)器間隙是影響彈簧壓緊力的主要因素，因此決定了完全壓緊時(shí)的最大制動(dòng)力矩的大小。根據(jù)力學(xué)原理可知，當(dāng)彈簧處于壓縮或拉伸狀態(tài)時(shí)，彈簧產(chǎn)生的彈力必由彈簧伸縮量和彈性系數(shù)的乘積所決定。彈簧力：Fs＝Ks·X式中：X為彈簧的壓縮量，由制動(dòng)器間隙來決定，為彈簧的彈性系數(shù)。由上式可知，如果已知彈性系數(shù)為定值時(shí)，當(dāng)制動(dòng)器間隙變大時(shí)，彈簧壓緊時(shí)的壓縮量減小，則彈簧力減小，對制動(dòng)盤的壓力減小。這樣會(huì)造成制動(dòng)力矩相應(yīng)降低，使制動(dòng)時(shí)間增長。（3）制動(dòng)盤間隙是否均勻。電梯曳引機(jī)制動(dòng)器在正常的制動(dòng)過程中，由于摩擦盤與制動(dòng)盤之間產(chǎn)生間隙性摩擦，如果其間隙不均勻接觸的話，會(huì)使摩擦盤與制動(dòng)盤的接觸面積發(fā)生改變，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致該摩擦副的摩擦因數(shù)μ產(chǎn)生相應(yīng)的改變，從而使摩擦力產(chǎn)生改變，使制動(dòng)器的制動(dòng)力矩造成波動(dòng)[2]。

3.2 電磁制動(dòng)器性能檢測的方法

根據(jù)上述制動(dòng)器的制動(dòng)性能指標(biāo)可知，可以通過檢測電磁制動(dòng)器摩擦盤與制動(dòng)盤的間隙及其均勻程度和彈簧的彈性系數(shù)來反應(yīng)制動(dòng)器的性能。該節(jié)介紹選取特征量來反應(yīng)上述的幾項(xiàng)性能指標(biāo)，以及特征量的計(jì)算方法，介紹如何利用獲取的特征量來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)器性能的檢測。（1）彈性系數(shù)的特征量。上面說過，彈簧的彈性系數(shù)決定了響應(yīng)的快慢。彈性系數(shù)影響了彈簧力的加載時(shí)間，從摩擦盤與制動(dòng)盤剛接觸到完全壓緊的時(shí)間也會(huì)不同，進(jìn)而就影響了制動(dòng)力矩的施加時(shí)間。所以其制動(dòng)力矩曲線的上升斜率能夠反映出彈簧的彈性系數(shù)該項(xiàng)指標(biāo)。取制動(dòng)力矩曲線開始時(shí)候的一段上升曲線，用線性回歸方法擬合出其回歸方程，計(jì)算出其上升斜率。其斜率和彈性系數(shù)成線性關(guān)系，所以能夠反映出其彈性系數(shù)。當(dāng)斜率較小時(shí)，響應(yīng)時(shí)間較長，增加了制動(dòng)時(shí)間，不能滿足制動(dòng)器的性能要求，說明其彈簧的彈性系數(shù)較小，所以需要更換合適的彈簧。（2）間隙的特征量。上面說過，間隙的大小導(dǎo)致了彈簧伸縮量的改變，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致彈簧力的不同，最終會(huì)反映在制動(dòng)力矩上?？梢愿鶕?jù)制動(dòng)力矩來判斷間隙的大小。制動(dòng)力矩：M＝μdFs式中：μ為摩擦副的摩擦因數(shù)；d為制動(dòng)盤的直徑。當(dāng)制動(dòng)器的間隙較大時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致彈簧的壓緊力不夠，從而將會(huì)造成制動(dòng)器的制動(dòng)力矩減小，無法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)正常制動(dòng)。

4 結(jié)語

電梯的所有電氣安全保護(hù)裝置最終都是要通過制動(dòng)器來制停電梯。制動(dòng)器一旦失效會(huì)引起嚴(yán)重后果，可能造成轎廂“沖頂”或“蹲底”等事故．給電梯的安全運(yùn)行帶來極大的威脅。因此，制動(dòng)器動(dòng)作是否可靠．關(guān)系到電梯系統(tǒng)和使用人員的安全。