近兩年來(lái),制動(dòng)器失效造成的事故成為當前社會(huì )上廣泛熱議的話(huà)題,輕則造成電梯沖頂或蹲底,導致部件損壞,重則極易發(fā)生人身傷亡事故,是電梯可能發(fā)生的危險故障之一。本文通過(guò)分析制動(dòng)器失效故障產(chǎn)生的原因,結合現有的制動(dòng)器失效預防與保護技術(shù),討論制動(dòng)器失效情況下,如何避免此類(lèi)故障、保障乘員安全。希望對此類(lèi)異常情況的預防和處理有所幫助。
1.制動(dòng)器失效形式多種多樣,但總體上可概括為兩方面:
一方面,由制動(dòng)器結構可知:抱閘力來(lái)源于彈簧的壓縮力,彈簧產(chǎn)生的壓縮力正比于伸縮量和彈性系數。當電梯安裝完成后,制動(dòng)器的彈性系數已經(jīng)固定,伸縮量在一定時(shí)間內也不會(huì )發(fā)生變化。然而,由于電梯長(cháng)時(shí)間運行,開(kāi)閘合閘次數積累到一定次數時(shí)彈簧的彈性模量發(fā)生改變,彈簧伸縮量有所減少,壓縮力降低,造成抱閘力不足。
另一方面,抱閘塊表面被油污染也會(huì )造成抱閘力不足。被油污染的盤(pán)面摩擦系數降低達40%以上,而且由于動(dòng)摩擦系數與速度有關(guān),高速制動(dòng)時(shí)摩擦系數更低。事實(shí)表明,維保人員給制動(dòng)器上油時(shí)造成抱閘塊表面被污染的情況也不容小覷。
2.由于機械故障引起的制動(dòng)器失效
制動(dòng)器維護的弊端為了防止制動(dòng)器失效, 《電梯、自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道維護保養基本要求》對維保制動(dòng)器提出了8點(diǎn)要求:
a.制動(dòng)器動(dòng)作靈活,工作可靠。
b.制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)兩側閘瓦應緊密、均勻地貼合在制動(dòng)輪的工作面上,松閘時(shí)制動(dòng)輪與閘瓦不發(fā)生摩擦。每月檢查一次。
c.制動(dòng)器上各活動(dòng)鉸軸每月加油潤滑一次,不允許將油滴在制動(dòng)輪上。
d.制動(dòng)閘瓦鉚釘頭不允許接觸到制動(dòng)輪,制動(dòng)襯磨損超過(guò)其厚度的1/4或已露出鉚釘頭時(shí)應更換襯墊,新?lián)Q裝的制動(dòng)襯墊、與制動(dòng)輪接觸面(抱閘)不少于80%,鉚釘應埋入襯墊內3mm,每季度檢查一次。
e.制動(dòng)器的可動(dòng)鉸軸磨損量超過(guò)原直徑的5%或橢圓度超過(guò)0.5mm時(shí),應更換新軸,每年檢查一次。
f.電磁制動(dòng)器、電磁鐵芯在吸合時(shí)應無(wú)撞擊聲、運動(dòng)靈活,必要時(shí)在電磁鐵芯與銅套間加石墨粉潤滑,制動(dòng)器線(xiàn)圈溫升不大于60℃,每半年檢查一次。
g.電梯啟、制動(dòng)時(shí)無(wú)沖擊和異常響聲,制動(dòng)輪無(wú)裂紋,每半年檢查一次。
3 制動(dòng)器制動(dòng)力不足的預防方法
根據GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規范》國家標準第1號修改單第9.11節對轎廂意外移動(dòng)保護裝置的描述:不具有開(kāi)門(mén)情況下的平層、再平層和預備操作的電梯,只要曳引機制動(dòng)器滿(mǎn)足如下要求,可以不需要檢測轎廂的意外移動(dòng)保護裝置。
a)對機械裝置每次的正確提起或釋放的驗證;
b)或對制動(dòng)力的驗證,驗證的間隔不應大于15天。
對于沒(méi)有再平層裝置的電梯,一號修改單對制動(dòng)器的維護、驗證提出了更高的要求,根據第2節制動(dòng)器維護弊端的描述,具有抱閘力自檢測功能的控制系統應運而生。
4 制動(dòng)器失效的保護方法
關(guān)于防止轎廂意外移動(dòng),GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規范》 國家標準第1號修改單(送審稿)9.11.3要求:在沒(méi)有電梯正常運行時(shí)控制速度或減速、制停轎廂或保持停止狀態(tài)的部件參與的情況下,該裝置應能達到規定的要求,除非這些部件存在內部的冗余且自監測正常工作。 注:符合12.4.2要求的制動(dòng)器認為是存在內部冗余。 在使用驅動(dòng)主機制動(dòng)器的情況下,自監測是指包括: a) 對機械裝置每次的正確提起或釋放的驗證;b) 和對制動(dòng)力的驗證,驗證的間隔不應大于15天。如果檢測到失效,應關(guān)閉轎門(mén)和層門(mén),并防止電梯的正常啟動(dòng)。
按照字面理解,只要系統對制動(dòng)器每次對系統進(jìn)行正確提起和落下進(jìn)行驗證,定期對制動(dòng)力進(jìn)行驗證,并且通過(guò)相關(guān)的型式試驗,同步曳引機的制動(dòng)器可作為防止轎廂意外移動(dòng)的制停部件。
當制動(dòng)器(通常稱(chēng)曳引機閘)由于機械故障等造成的抱閘力喪失,通常為突發(fā)事件,如彈簧斷裂、制動(dòng)塊被卡等,定期抱閘力檢測都不能預測此類(lèi)故障。系統在電梯運行平層停止時(shí),雖檢測到制動(dòng)器無(wú)法釋放停止控制,但已經(jīng)無(wú)法制止轎廂移動(dòng)。如果有開(kāi)門(mén)平層功能的電梯,在落閘前,門(mén)已經(jīng)打開(kāi),開(kāi)門(mén)溜車(chē)已經(jīng)無(wú)有效的制停部件,也無(wú)法保證轎廂離開(kāi)開(kāi)門(mén)區域前將轎門(mén)和廳門(mén)關(guān)閉。針對該故障造成的溜車(chē)事故,一些控制系統針對這種意外情況專(zhuān)門(mén)設計了保護機制?刂破鲀群I廂意外移動(dòng)功能,電梯在停車(chē)下閘時(shí)檢測曳引輪的意外移動(dòng),一旦檢測出溜車(chē)則立即控制驅動(dòng)控制器恢復下閘前的轉矩輸出,抑制溜車(chē)。同時(shí)在安全電路(含開(kāi)門(mén)平層和再平層及轎廂意外移動(dòng)檢出功能的安全電路)保護下,保持轎門(mén)打開(kāi)在門(mén)區安全區域范圍內重復蠕動(dòng)、懸停運動(dòng)(防止驅動(dòng)器過(guò)長(cháng)時(shí)間輸出過(guò)大直流電源,產(chǎn)生故障保護或損壞)。語(yǔ)音報站器會(huì )持續播報故障提示語(yǔ)音及時(shí)疏散轎廂內的乘客,同時(shí)屏蔽所有內選和外呼指令,外招板和轎內顯示板顯示“XX”表明此時(shí)電梯處于停用狀態(tài)。電梯在門(mén)區開(kāi)門(mén)懸停一段時(shí)間后會(huì )嘗試關(guān)門(mén),關(guān)門(mén)期間光幕和觸板以及轎內開(kāi)門(mén)按鍵仍然有效,防止乘客被轎門(mén)夾傷。當關(guān)門(mén)到位信號有效后,電梯將結束懸停,禁止電梯正常啟動(dòng)(檢測到制動(dòng)力恢復時(shí))或以自救速度向頂層門(mén)區慢車(chē)運行,到達頂層門(mén)區后再?lài)L試下閘一次,如果抱閘仍然失效,則轎廂將從頂層門(mén)區自由溜車(chē)至上極限,報溜車(chē)故障同時(shí)將電梯停用。必須由專(zhuān)業(yè)人員清除故障后才能恢復正常運行。
5 綜述
對于制造工藝日趨完善的電梯行業(yè),制動(dòng)器失效防治方法多樣,已經(jīng)從預防防治向智能化保護方向發(fā)展。傳統預防制動(dòng)器故障從定期檢查抱閘方面預防,現在可使用具有制動(dòng)器失效保護、抱閘力檢測功能的控制器,減少人在檢測過(guò)程中的主觀(guān)誤差、量化制動(dòng)器故障,確保電梯在運行中不留任何安全隱患。無(wú)論采取何種預防方法和保護措施,智能化方法都是以后的發(fā)展方向,我們相信,隨著(zhù)技術(shù)不斷創(chuàng )新,各種智能化保護功能集成到控制器中,推動(dòng)電梯向零事故方向發(fā)展。