喀什地区特种设备检验检测所 新疆喀什 844000
摘要：近年来，我国整体经济建设发展非常迅速，改善我国人们的生活水平和生活质量。电梯已成为人们日常工作和生活中必不可少的垂直交通工具，关系到乘梯人员安全。制动器作为电梯的重要部件，一旦出现故障将会直接影响到电梯的安全运行，那么用来实时监测制动器的提起（或者释放）状态的保护功能就十分重要。
关键词：电梯制动器动作监测；实现与检验
引言
我国经济建设自改革开放发展至今取得了非常不错的成就和成果，为我国基础建设贡献力量。制动器是电梯重要的安全装置，近年来随着电梯保有量的持续增加，由制动器故障所引起的电梯冲顶、蹾底、意外移动等事故也不断增多。
1我国标准提高制动器动作监测要求的目的
国家标准GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》第一号修改单，允许使用靠近曳引轮的曳引机冗余型工作制动器（冗余是指制动器机械部件两组设置，且一组就可以使额定速度下行的满载轿厢减速）作为“轿厢意外移动保护装置”和“轿厢上行超速保护装置”制动装置。由于永磁同步无齿轮曳引机大量使用，电梯制造商多采用工作制动器作为的安全保护的制动装置。但是，面对由于制动器失效和制动器制动力矩不足等原因造成电梯事故多发的现状，业界对电梯制动器其本身安全性和可靠性不足，标准要求不完善的共识也不断增强。为了提高电梯制动器可靠性，欧洲标准增加了制动器的自监测要求：对制动器制动臂（块）的动作情况或制动力进行监测。对于制动臂（块）动作情况的动作监测可以解决一组制动臂（块）部件失效造成全部或部分制动功能丧失和制动器电磁铁线圈断电但制动臂（块）不能释放这两种失效情况，而制动力动作监测的要求主要针对制动表面间磨擦系数降低和制动器弹簧变形等导致制动力矩不足的情况，两种自监测要求针对不同制动器失效模式，所以，欧洲标准对自监测两者选择其一的要求可能存在较大隐患。
2制动器动作监测检验中遇到的问题分析
1.安装及维保中的问题，对于电梯控制系统，是可以通过修改参数关闭相关功能的，包括制动器故障保护功能。在这种情况下，模拟操作检验制动器故障保护功能时，系统并不会报故障。另外，有的安装或者维保单位并没有严格按照电气原理图进行布线，或者擅自修改了线路和检测点信号。如果制动器故障保护功能无效，无法监测到制动器的提起（或者释放），会出现由于制动臂部件失效造成全部或部分制动功能丧失，制动器电磁铁线圈断电但制动臂不能释放等安全隐患。这将会导致电梯冲顶、蹾底、无法制停等重大安全事故，后果不堪设想。2.设计中存在的问题，制动器两组制动臂同时释放（抱闸），检测开关断开；制动器两组制动臂同时提起（开闸），检测开关接通。控制系统通过X21信号的通断检测制动器的提起（或者释放）。此种设计方式最大的缺陷在于，如果其中一组制动器对应的检测开关失效，比如说BZK1触点粘连造成短接，BZK1对应的制动臂释放时，X21信号是断开的，即认为制动器两组制动臂都是释放的；BZK1对应的制动臂提起时，X21信号是通的，即认为制动器两组制动臂都是提起的。也就是说，系统无法检测到故障，无法监测到该组制动臂的正确释放状态。如果其中一组部件在提起过程中失效，比如出现机械卡阻，造成该组制动臂无法释放时，将造成很大的安全隐患，是不符合检规要求的。
3打开单边抱闸的制动器制动力监测
在轿厢空载的情况下，轿厢停在设定的平层位置，该电梯的平衡系数为0.4-0.5，那么对重和轿厢两侧的可能不平衡力矩（不考虑系统摩擦力）为：T不平衡=（0.4-0.5）QgR曳。式中：Q为额定载重量；R曳为曳引轮半径。如果考虑导轨和导靴的静态摩擦力等其他的摩擦力F摩擦，则T不平衡=[（0.4～0.5）Qg-F摩擦]R曳。
对于采用精确补偿的电梯系统，如果验证合格，可以满足GB/T24478-2009《电梯驱动主机》中规定的，如果有一组部件不起作用，则驱动主机应当停止运行或不能启动，其余制动器仍有足够的制动力使载有额定载荷以额定速度下行的轿厢减速下行。对于没有采用补偿链的电梯，验证制动力时轿厢所在位置应该是电梯顶层。当该电梯平衡系数为0.4时，该方案能验证的单边抱闸可能的最小制动力矩为：T不平衡=0.4QgR曳；若两个单边制动器均验证合格，则两个制动器的最小制动力矩为：T制动=0.8QgR曳。要想制动住125％额定载荷，至少需要的制动力矩为：T需=0.85QgR曳。这不能验证GB7588-2003中第12.4条规定的：当轿厢载有125％额定载荷并以额定速度向下运行时，操作制动器应能使驱动主机停止运转。如果能证明该电梯的平衡系数大于0.425则可以验证通过。所以采用这种方式验证平衡系数在0.425-0.5之间的电梯是可以的。
4以制动器打开（提起）后保护开关断开为例
当两侧制动器都能正常打开（提起）时，开关都为断开状态（正常）时，系统保护信号输入端都为断开状态，系统确定两侧制动器都已正常打开（提起）。如果有一侧制动器出现故障不能正常打开（提起）时，如开关制动器正常开关为断开状态（正常），开关制动器故障不能打开（提起）开关保持接通状态（故障），并将信号输入到制动器保护信号输入端，控制系统立即监测到的制动器故障。当有一侧制动器出现卡阻故障，不能正常闭合（释放）时，如开关的制动器正常闭合（释放）开关为接通状态，这时开关的制动器故障不能闭合（释放）开关保持断开状态，保护信号输入端接收不到制动器闭合（释放）信号，控制系统立即监测到的制动器故障。这种接线方式在制动器闭合（释放）时开关都处于接通状态，即使出现线路断路或插接件松动造成的线路断，虽然这种情况是因线路问题造成误报制动器故障，系统也会立即监测到制动器故障。
5电梯制动器自监测要求进一步提高的空间
对于制动臂（块）动作情况的自监测一般采用制动臂（块）加装微动开关的方式。对于制动力验证的自监测采用“电梯空闲”时通过电梯曳引电机给“闭合”状态的制动器提供验证扭矩的方式。这两种自监测方式的实现，均需要对监测对象的状态进行采集、对比、分析和发出应对指令，实现方式属于可编程电子安全相关系统的要求，而采用传统的安全电路是几乎不可能实现自监测功能的。欧洲标准和我国标准都没有将电梯制动器自监测列入电梯安全装置（功能），也没有规定自监测功能实现的具体要求，能造成实现方式存在较大的随意性，而且安全要求不明确可能造成在自监测功能实现的过程中又增添了新的安全隐患。
结语
为了完善电梯制动器动作监测功能，建议标准修订时将其纳入监测装置和电气安全装置（功能）要求，并规定其实现的安全完整性等级要求。在进行制动器故障保护功能检验时，首先要查看电气原理图是否存在设计上的缺陷，确认制动臂两组机械部件进行了分别检测设计，即采用两个独立的检测信号。然后通过模拟操作检查该功能是否有效。对于将检测信号串联或者并联用一个检测点的，建议厂家重新变更设计，改为分别检测。对检验中发现的问题要及时提出整改意见，确保电梯安全技术规范落到实处，真正保障电梯的安全运行。
参考文献：
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