鄭呈壽

（福建省特種設(shè)備檢驗研究院寧德分院，福建 寧德 352100）

特種設(shè)備在人們?nèi)粘Ｉ钆c生產(chǎn)中的應(yīng)用，已相當普遍。根據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示，截至2019年年底，全國特種設(shè)備總量達到1525.47萬臺，其中電梯為709.75萬臺?；诟邔咏ㄖㄔ炫c老舊小區(qū)改造等的背景，未來越來越多的電梯將會走入人們的生活，深度分析此課題，整理電梯關(guān)鍵部件運行常見的問題，提出預(yù)防與應(yīng)對的策略，有著重要的意義。

1 課題研究的背景

近年來，我國不斷強化安全生產(chǎn)管理，對各行業(yè)領(lǐng)域提出安全生產(chǎn)的要求。隨著安全管理工作的高質(zhì)量落實，使得安全形勢控制獲得顯著效果，但特種設(shè)備安全事故依舊頻繁發(fā)生。若發(fā)生特種設(shè)備事故，可能會造成重大損失加強對電梯的安全管理，防范安全事故的發(fā)生，有著現(xiàn)實意義。

2 電梯檢驗中常見的永磁同步曳引機問題

2．1 永磁同步曳引機的概述

目前，電梯中配置的曳引機，多為永磁同步曳引機。從設(shè)備的構(gòu)造分析，包括座機、制動器、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子體等。整體分析，永磁體固定在轉(zhuǎn)子體的內(nèi)壁上，轉(zhuǎn)子體通過鍵安裝于軸上，軸安裝在后機座的雙側(cè)密封深溝球軸承和安裝在前機座的調(diào)心滾子軸承上，軸通過鍵固定曳引輪或轉(zhuǎn)子體，并用壓蓋及螺栓鎖緊曳引輪或轉(zhuǎn)子體，軸后端安裝編碼器。不同應(yīng)用場景中，根據(jù)空間大小，綜合考慮結(jié)構(gòu)的尺寸大小，來選擇適宜的永磁同步曳引機裝置，滿足實際需求。

2．2 永磁同步曳引機常見的運行問題總結(jié)

根據(jù)電梯檢驗總結(jié)，主要問題如下：

（1）曳引力不足。單個或多個曳引輪繩槽磨損嚴重，曳引鋼絲繩接觸繩槽底部，導(dǎo)致曳引輪與繩槽之間產(chǎn)生的摩擦力變小。曳引輪繩槽內(nèi)有油的現(xiàn)象，由于主機漏油等原因，導(dǎo)致曳引輪繩槽內(nèi)有油，油在曳引輪繩槽表面形成油膜使摩擦系數(shù)變小，也使曳引力變小，曳引力不足容易造成溜梯現(xiàn)象。

（2）永磁同步曳引機內(nèi)部異響。根據(jù)永磁同步曳引機的整體結(jié)構(gòu)（如圖(1)），曳引機運行時異響產(chǎn)生的主要原因有：1各部件間的連接螺栓松動或斷裂；2軸承損壞；3固定軸承的卡環(huán)損壞或脫落；4硅粘片存在脫膠；5其他原因，如由于螺栓松動導(dǎo)致的零部件間的摩擦、碰撞、斷軸等。當曳引機運行異響時，帶故障運行容易可能造成制動器與曳引輪間連接失效，致使曳引機制動器失效，也可能使曳引機的進一步損壞無法進行修理最終使曳引機報廢。

圖1

（3）失磁問題。永磁材料具有熱穩(wěn)定性與時間穩(wěn)定性等性能，隨著性能的下降或者其他因素影響，極易造成失磁。永磁電機中的永磁體失磁后，電機的性能下降，出力不足，如果失磁嚴重，電機將不能驅(qū)動負載甚至燒毀。造成曳引機失磁的原因很多，包括溫度過高、劇烈震動以及環(huán)境因素等。曳引機運行，電機處于長期工作狀態(tài)，若溫度較高且電機風(fēng)扇不運行，那么，電機溫度會快速增加，如果沒有及時處理，則會造成急性退磁的情況。如果電梯超載，那么，增加的額外能量被全部轉(zhuǎn)移到曳引機上，使得永磁電機出現(xiàn)過載運行的情況，電流突然間變大，受到?jīng)_擊電流的影響，永磁體產(chǎn)生電樞反應(yīng)，最終出現(xiàn)永磁體失磁的情況。電梯運行的環(huán)境復(fù)雜，曳引機處于高溫高濕的環(huán)境下，如果沒有做好防腐處理，極易使得永磁材料失去磁性，是否存在失磁可以通過磁通表、特斯拉計、直流磁特性測試儀進行檢測。

（4）冗余制動器制動力矩及失效問題。一般來說，齒輪減速機不會配置在永磁同步曳引機內(nèi)，如果電動機出現(xiàn)電力消失的情況，并且動力矩尚未形成，那么在對重和曳引機轎廂之間，將產(chǎn)生力矩不平衡的情況，使得加速度產(chǎn)生。因為渦輪蝸桿自鎖行為能夠使得傳統(tǒng)的曳引機，消耗相應(yīng)的能量，但使用的永磁同步曳引機無法實現(xiàn)，必須在曳引輪或曳引輪軸上加上制動力矩，產(chǎn)生很大的制動力矩?？紤]制動器單邊失效，以及特殊滿足125%額定載荷制停情況下的冗余制動，那么單邊的制動力矩需高達125%額定載重量。然而，采用250%額定載荷、額定速度緊急制停時（a=g）的制動力，來制動輕載（一個人）下行時，其制動減速度將超過1g，遠遠高于醫(yī)學(xué)界提供的人體能夠承受的減速度最大值0.21g對乘客產(chǎn)生極大的傷害。因此，不可能按照雙邊250%的額定載重量（單邊125%）額定速度下行來調(diào)整制動器，如果按此調(diào)整，輕載下行制動時就會對乘客和電梯運行帶來極大的傷害。但是，如果不按此調(diào)整，又不能滿足單邊制動125%額定載荷的冗余要求。因而永磁同步主機制動器要提供冗余的制動力，就必須做到以下兩點：其一，這種制動器的兩組制動力必須實時監(jiān)控，確保每組制動力分別大于100%額定載荷；其二，這種制動器的制動力比沒有冗余的制動器幾乎增加100%，對相關(guān)零部件強度進行重新計算。設(shè)計上冗余制動器達不到冗余制動力矩的要求，那么出現(xiàn)單邊制動器失效時就極可能發(fā)生溜梯、蹲底等事故。此外，制動瓦嚴重磨損、制動輪有油、制動彈簧預(yù)緊力不足或（因老化）失去彈力也會使制動器制動不可靠或失效。

（5）冗余制動器響應(yīng)問題。無齒輪永磁同步曳引機的制動器為冗余設(shè)計，不配置夾繩器，冗余制動器需要滿足正常上下運行制動，上行超速保護制動，轎廂意外移動保護制動的功能：①制動器接觸器黏連，電梯仍正常運行，由于接觸器及控制系統(tǒng)故障導(dǎo)致制動器無法正常響應(yīng)。根據(jù)檢規(guī)電梯正常運行時，切斷制動器電流至少應(yīng)當用兩個獨立的電氣裝置來實現(xiàn)，當電梯停止時，如果其中一個接觸器的主觸點未打開，最遲到下一次運行方向改變時，應(yīng)當防止電梯再運行；②速度監(jiān)控（編碼器）失效，如編碼器未固定牢固跑位，編碼器異響失效等，觸發(fā)元件（限速器）失效，如限速器棘爪卡滯無法動作，限速器夾持力不足限速器鋼絲繩打滑，使超速運行時限速器上行電氣開關(guān)無法觸發(fā)。而轎廂上行超速保護裝置由速度監(jiān)控、觸發(fā)元件和減速元件兩部件組成，速度監(jiān)控、觸發(fā)元件失效會致使制動器無法響應(yīng)，電梯上行超速保護失效。③常見的UCMP組合由檢測子系統(tǒng)、制停子系統(tǒng)、自檢測子系統(tǒng)組成，當檢測子系統(tǒng)中的位置開、限速器、絕對位置傳感器失效會使制動應(yīng)有的響應(yīng)失效，當驅(qū)動主機制動器無法響應(yīng)時，自監(jiān)測子系統(tǒng)中的動作監(jiān)測、制動器監(jiān)測、動作和抽動力監(jiān)測應(yīng)該有效，如果自檢測測子系統(tǒng)也存在失效時，轎廂發(fā)生意外移動將得不到保護而產(chǎn)生事故。

3 電梯檢驗中永磁同步曳引機問題的預(yù)防與應(yīng)對策略

3．1 建立永磁同步曳引機檔案

日常工作中，要構(gòu)建永磁同步曳引機檔案，圍繞生產(chǎn)環(huán)節(jié)、安裝環(huán)節(jié)和檢驗環(huán)節(jié)等，搜集和整理數(shù)據(jù)信息，為運行檢驗工作的開展提供依據(jù)和支持，保障檢驗工作高效開展。挖掘檔案信息的價值，根據(jù)不同類型的永磁同步曳引機設(shè)備特點，總結(jié)與分析常見的安全隱患和問題，為后期的檢驗提供有價值的資料。作為電梯檢驗人員，必須要具有數(shù)據(jù)思維，善于利用大數(shù)據(jù)理念分析永磁同步曳引機運行狀態(tài)和常見事故，為安全隱患排查助力。

3．2 做好電梯檢驗人員的培訓(xùn)

面向電梯發(fā)展現(xiàn)狀與未來，隨著電梯使用數(shù)量的不斷增加，檢驗需求被帶動，現(xiàn)有的人力資源難以滿足需求，除了加大電梯檢驗隊伍的建設(shè)外，還必須要注重檢驗人員的培訓(xùn)，提高電梯檢驗工作質(zhì)量與水平，為電梯檢驗工作把關(guān)。永磁同步曳引機是電梯檢驗中的重點檢查對象，也是問題多發(fā)戶，作為檢驗工作者必須要積極學(xué)習(xí)，掌握相關(guān)的知識與技能，對電梯進行安全排查，保障電梯處于安全狀態(tài)運行。

4 結(jié)語

綜上所述，永磁同步曳引機的安全運行，對保證電梯穩(wěn)定運行，起到了積極的作用。電梯檢驗實踐中，要根據(jù)曳引機的特點和運行環(huán)境，做好常見問題的防范與排查，通過建立永磁同步曳引機檔案、制定且實施檢驗制度等措施，消除潛在的安全隱患，保障設(shè)備處于安全穩(wěn)定狀態(tài)。