電梯制動器與電梯系統(tǒng)的安全性息息相關(guān),制動器的安全性逐漸引起了全社會的關(guān)注。電梯制動器通常用于電梯的保持制動及緊急制動,包括正常運行時的制動、異常情況時的緊急制動,同時也是上行超速、意外移動時的制停裝置,集眾多角色于一身的制動器,關(guān)系重大。
制動器的眾多事故因素中,剩余行程消失,銜鐵頂死造成的制動器抱閘失效逐漸形成為普遍現(xiàn)象。因此在設(shè)計、制造過程,預留及保證剩余行程,電梯維保和檢修過程中檢測剩余行程余量,是影響制動器抱閘安全的一個關(guān)鍵因素。
1.剩余行程定義
1.1盤式、塊式制動器的剩余行程是指制動器上閘后(制動襯墊緊貼制動輪),松閘手柄仍能旋轉(zhuǎn)的范圍,即銜鐵及手柄之間仍存在的活動余量。如圖1、圖2中X即是剩余行程。
1.2鼓式制動器的剩余行程是指制動器上閘后(制動襯墊緊貼制動輪),銜鐵(動芯)仍能活動的距離。如圖3中X即是剩余行程。
2.剩余行程消失的危害
“零速”制動,是電梯制動器的理論工作狀態(tài),理論上制動器摩擦片不應有磨損發(fā)生,但在電梯試梯、年檢、制動力測試等試驗中,隨著電梯運行制動抱閘的多次完成,使摩擦片發(fā)生不同程度磨損,增大制動器銜鐵的工作行程。經(jīng)調(diào)研,許多工況下,特別是使用5年以上的制動器摩擦片實際磨損較為嚴重。
另外,在電梯在后期使用過程中,當摩擦片磨損量超過允用剩余行程后,銜鐵逐漸貼近制動輪的過程中發(fā)生頂死現(xiàn)象,雖然制動器的電磁力和制動彈簧的彈簧力都保持良好狀態(tài),但彈簧力完全作用到制動器松閘機構(gòu)上(如圖4、圖5、圖6),無法作用到制動輪上,制動力矩消失。
在電梯行業(yè)高速發(fā)展的行業(yè)背景下,設(shè)計制造單位與維修保養(yǎng)單位能力良莠不齊,個別不規(guī)范的制造廠家盲目仿制市場產(chǎn)品,對剩余行程理解不透徹,在設(shè)計過程中并未預留足夠的剩余行程,導致摩擦片稍有磨損就會出現(xiàn)剩余行程消失,制動器頂死現(xiàn)象出現(xiàn);在維保過程中,維保人員的重心往往主要集中在制動器的松抱閘動作靈活性上,往往忽略剩余行程的檢查。因此預留剩余行程是必要的。若無剩余行程時,制動器摩擦片磨損到一定程度將極易出現(xiàn)制動器銜鐵頂死(即X=0,如圖4、圖5、圖6),導致抱閘失效。所以剩余行程也應是每次電梯維護保養(yǎng)時的必檢項目。
但無論何種制動器形式,設(shè)計預留的剩余行程余量多大,隨著使用摩擦片磨損的增加,剩余行程或早或晚地將會逐漸消失。因此相較于設(shè)計階段來說,在維保過程中,有效檢查剩余行程避免潛在安全風險更為重要。
3.剩余行程檢測
3.1對于盤式、塊式制動器,斷電上閘后(制動襯墊緊貼制動輪),使用配套松閘手柄,松閘手柄仍能旋轉(zhuǎn)的角度,剩余行程角度設(shè)計一般在5°左右,不易檢測,現(xiàn)場多數(shù)靠感官檢測。
3.2對于鼓式制動器,斷電上閘后(制動襯墊緊貼制動輪),銜鐵向里推至極限,用塞尺檢查制動器銜鐵(動芯)與制動螺栓間的間隙X,X即為剩余行程(圖7)。此剩余行程設(shè)計余量較大,且便于檢測,如現(xiàn)場可以直接用塞尺檢測。
4.剩余行程調(diào)整
4.1對于盤式、塊式制動器,設(shè)計的剩余行程較小,緊急制動后對剩余行程變小影響大,使用次數(shù)小,在整機上不能調(diào)整,要么更換,要么拆下制動器,調(diào)整次數(shù)頻繁,成本較高。
4.2對于鼓式制動器,設(shè)計的剩余行程較大,摩擦片磨損量對剩余行程影響量相對較小,剩余行程消失前可調(diào)整,且便于調(diào)整,成本較低。調(diào)整方法舉例說明,包括步驟1:在斷電狀態(tài)下,手推動鐵芯到最里側(cè),調(diào)整制動螺栓使螺栓端面和動鐵芯端面的間隙至 2.5mm(初始抱閘安裝時調(diào)整)左右。步驟 2:制動器通電,打開制動器,用塞尺檢測間隙 在0.10-0.15mm 之間,使用 0.1mm和 0.15mm塞尺,從上至下塞入制動輪和摩擦片之間的間隙,0.10mm 塞尺能通過,0.15mm 塞尺不能通過;a)當間隙小于 0.10mm 時,順時針旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺栓,將所要求的間隙調(diào)整0.10-0.15mm之間,然后鎖緊螺母;b)當間隙大于 0.15mm 時,逆時針旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺栓,將所要求的間隙調(diào)整到 0.10-0.15mm之間,然后鎖緊螺母。
注:以上尺寸以廠家出廠設(shè)置為準。
5.小結(jié)
綜上可知,不論早期大批量使用的鼓式制動器,還是目前及未來市場大批推廣的盤式制動器、塊式制動器,目前市場上正規(guī)生產(chǎn)商都從設(shè)計上預留必要的剩余行程。盤式制動器、塊式制動器剩余行程設(shè)計較小,一般在0.5mm以內(nèi),且剩余行程x隨摩擦片磨損量t等量減少;鼓式制動器剩余行程設(shè)計較大,一般在3mm左右,加上制動臂杠桿系數(shù)a存在(a取值為(0-1)),剩余行程X受摩擦片磨損量t影響較?。患赐饶Σ疗p量t,盤式制動器剩余行程X1=t,鼓式制動器剩余行程X2<t,從理論上鼓式制動器結(jié)構(gòu)及剩余行程預留量更能夠保證使用年限及安全性。
隨著使用摩擦片磨損的增加,剩余行程或早或晚地將會逐漸消失,因此相較于設(shè)計階段來說,在維保過程中,有效檢查剩余行程避免潛在安全風險更為重要,在此也呼吁行業(yè)關(guān)注。