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《 科技风 》
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期刊信息
期刊名称:科技风
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范文-浅析曳引驱动电梯的制动系统-科技风

 浅析曳引驱动电梯的制动系统

袁飞
芜湖市特种设备监督检验中心,安徽省芜湖市,241004
摘要:所有参与向制动轮或盘施加制动力的制动器机械部件应分两组装设。电梯正常运行时,切断制动器电流至少应当用两个独立的电气装置来实现,当电梯停止时,如果其中一个接触器的主触点未打开,最迟到下一次运行方向改变时,应当防止电梯再运行。制动器应当动作灵活,制动时制动闸瓦(制动钳)紧密、均匀地贴合在制动轮(制动盘)上,电梯运行时制动闸瓦(制动钳)与制动轮(制动盘)不发生摩擦;并且制动闸瓦(制动钳)以及制动轮(制动盘)工作面上没有油污。
关键词:制动器、机械部件、电气装置、制动能力
引言
2013年5月15日11时36分许深圳长虹大厦1号电梯发生一起安全事故,造成一人死亡。2015年7月30日上午10点15分左右,杭州新华坊小区18幢发生一起电梯事故,18幢16楼一名住户王某在16楼被夹电梯中,经消防官兵破拆营救,送杭州市红十字会医院抢救,抢救一个多小时,宣告不治。这两起电梯安全事故均是由于电梯的制动系统故障而引起的,因此本文针对曳引驱动电梯的制动系统作浅要分析,让大家对此有更为深入的了解。
一、制动器
制动系统应具有一个机—电式制动器(摩擦型)。所谓机—电式制动器(摩擦型)是通过自带的压缩弹簧将制动器摩擦片压紧在制动鼓(盘)上,依靠二者之间的摩擦来制停电梯系统的。制动器是常闭式的,电梯运行时,制动器的电磁铁通电后产生磁场推动衔铁,并带动连杆使制动器摩擦片与制动鼓(盘)产生间隙,从而使驱动主机能够正常运转。当动力电源或者控制电源失电时,电磁铁线圈失电,制动器摩擦片压紧在制动鼓(盘)上,强迫驱动主机停止运行,并将其保持在停止状态。
二、机械部件
所有参与向制动轮或盘施加制动力的制动器机械部件应分两组装设,其中机械部件不单单是指衔铁,还包括联杆、制动器的压缩弹簧等。
1、如图1所示,制动器弹簧、联杆和衔铁都只有一组,一旦这其中任何部件失效,将使制动器完全丧失制动能力。如图2所示,制动器弹簧和联杆虽然分两组设置且相互独立,但衔铁只有一组,一旦发生衔铁卡阻,制动器也将完全失效。
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如图3所示,虽然联杆、衔铁都分两组设置,但制动器压缩弹簧只有一组,表面上看,两个衔铁分别各自控制一个制动臂联杆,但这两个衔铁并不是彼此完全独立,其中任一个衔铁均是另一个衔铁磁路的一部分,只要剩磁过大仍能使制动器完全失效。如图4所示的制动器联杆、压缩弹簧、衔铁均为独立的两组设置,这才是符合要求的制动器。通过上述四个图的对比,现场检验时就能更容易的判断向制动轮或盘施加制动力的制动器机械部件是否分两组装设。
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2、每一组机械部件在独立动作时都应有足够的制动力使装有额定载荷并且运行于额定速度下的轿厢能够减速下行,也就是说单组制动器对轿厢所施加的力只要大于轿厢自重与额定载重量之和即可。对于电磁铁来说,所谓的机械部件,是指电磁铁的衔铁,而线圈本身不视为机械部件,所以可不要求分为两组设立。
三、电气装置
电梯正常运行时,切断制动器电流至少应当用两个独立的电气装置来实现,当电梯停止时,如果其中一个接触器的主触点未打开,最迟到下一次运行方向改变时,应当防止电梯再运行。这里的两个独立的电气装置其实就是两个独立的接触器,如图5所示,如果只使用一个接触器控制,当此接触器触点无法正常断开时,制动器将无法制动。    
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 这两个接触器必须是独立的,触点不能出自同一接触器,也不应存在电气联动、机械联动,不允许使用一个接触器的主触点和辅触点相互校验。尽管接触器的主、辅触点在动作时能够满足正确验证主触点动作情况的要求,但由于辅助触点容量、分断距离不能够满足主触点,因此绝不能使用辅触点代替另一个独立的接触器进行保护。另外还要求控制制动器回路的接触器具有防粘连保护,当任何一个接触器的主触点发生粘连时,由于两个接触器是彼此独立,另一个接触器仍能够正常工作,电梯也能够正常运行。但其安全状态已经达到了极限,如继续运行电梯风险很大,因此在电梯控制系统中需建立一种监控机制,一旦出现上述情况,应将电梯停止并避免再次运行。随着集成电路的不断发展,存在着用静态元件和电子开关作为接触器来替代普通的触点接触器,这是不允许的,即使使用也不应因此而减少触点开关的数量。
四、制动能力
1、机—电式制动应有足够的制动能力,即能使载有125%额定载荷的轿厢以额定速度向下运行时,使曳引机停止运转。制动能力是通过制动力矩来实现的,作用在制动轮(盘)上的力矩为: ;其中, 为系统转化到制动器上的静力矩; 为动力矩;
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其中,  为轿厢侧钢丝绳质量(如果有补偿装置,为钢丝绳和补偿装置的质量差); 为平衡系数; 为与制动相关的机械效率;  为额定载重量; 为曳引轮直径;i为减速比;  为电梯系统飞轮质量; 为固定值。但是如果制动器对轿厢的制动减速度过大,将会影响到轿厢内人员的人身安全,因此在保证制动器有足够制动力的情况下还必须限制制动器所能提供的最大制动减速度。这就要求在制停载有125%额定载荷的轿厢时所产生的制停减速度不超过安全钳动作或轿厢撞击缓冲器时所产生的减速度,即1g。
2、制动器应当动作灵活,制动时制动闸瓦(制动钳)紧密、均匀地贴合在制动轮(制动盘)上,电梯运行时制动闸瓦(制动钳)与制动轮(制动盘)不发生摩擦;并且制动闸瓦(制动钳)以及制动轮(制动盘)工作面上没有油污。这就要求不管是正常运行还是检修运行时,制动器都必须要能动作灵活,断开制动器的释放电路后,电梯应无延时的被有效制动且制动器制动响应时间不应大于0.5s。当松闸时,闸瓦应同时离开电梯制动器制动轮的工作表面,不得有局部摩擦,这时在电梯制动器制动轮与电梯制动器闸瓦之间形成的间隙不得大于0.7mm。当电梯制动器闸瓦的衬垫磨损后与制动轮的间隙增大,会使得制动不正常。如发生异常的撞击声时,应调节可动铁心,与闸瓦臂连接的螺母,来补偿磨损掉的厚度,使间隙恢复。当电梯制动器闸瓦衬垫磨损值超过衬垫厚度2/3时,应及时更换。电梯制动器闸瓦的衬垫与闸瓦之间的联接应牢固可靠,当用铆钉紧固时,应完善制作工艺,使制动器闸瓦的衬垫不易出现松动。当采用粘合制作时,应注重材料加工和粘合材料、工艺、环境条件等以保证在使用中不会出现粘结强度不够的情况。当电梯制动器闸瓦的衬垫有油腻时,要及时拆下清洗,以防打滑。这一点可以在空载轿厢的时候,不采取松闸措施,直接向下手动盘车,如果仍能盘车,则说明制动器不可靠。
结论
在面对电梯制动系统的时候,尽量先从直观的机械部件、电气装置方面去判断是否符合相关的安全要求,然后再从制动能力方面做详细全面的计算分析,从而对一台电梯的制动系统做出更准确的评判。
参考文献
[] TSG T7001-2009电梯监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯及1号修改单
[2]TSGT5001-2009电梯使用管理与维护保养规则
[3] GB7588-2003电梯制造与安装安全规范
[4] GBT24478-2009电梯曳引机