一起曳引驅(qū)動客梯制動器失效事故調(diào)查分析

潘樹偉 彭仁東

（湖南省特種設備檢驗檢測研究院 長沙 410003）

一起曳引驅(qū)動客梯制動器失效事故調(diào)查分析

潘樹偉 彭仁東

（湖南省特種設備檢驗檢測研究院 長沙 410003）

本文列舉了一起典型的電梯制動器失效事故并進行了詳細深入的調(diào)查分析，最終發(fā)現(xiàn)該起事故主要原因為一個接觸器觸點位置偏移導致制動器閘瓦磨損較大從而制動力矩嚴重不足產(chǎn)生轎廂滑移。該事故最終導致一名乘客死亡，本文通過詳盡的現(xiàn)場說明以及原理分析完好的還原了事故全貌，對于今后的電梯維保以及事故調(diào)查均有很大的借鑒意義。

制動器 制動器閘瓦 制動器控制線路

隨著電梯數(shù)量的大幅增加，我國的電梯故障發(fā)生也越來越多并越來越為人們關注，電梯故障發(fā)生的原因各種各樣，但產(chǎn)生的危害多影響到電梯乘客的生命財產(chǎn)安全，因此在電梯事故發(fā)生之后，公眾往往想知道是什么原因?qū)е铝穗娞菔鹿?，而電梯的事故調(diào)查鑒定也往往是業(yè)內(nèi)的一個難題。

1 電梯事故基本情況

該起電梯事故的基本情況：2015年6月13日上午，長沙市某小區(qū)B棟客梯上午8時10分左右，一名女性乘客在某小區(qū)B座客梯19樓廳外候梯下行，電梯空載從8樓正常上行至19樓停梯開門時轎廂失控向上移動，該乘客被轎廂地坎絆倒上半身在轎廂內(nèi)，下半身在轎廂外，轎廂繼續(xù)向上移動致該乘客被轎廂地坎和19樓廳門上坎擠壓后墜入底坑導致死亡。

2 電梯現(xiàn)場情況驗證檢測

該電梯在制動器控制系統(tǒng)上采用的是零速抱閘的方式，電梯正常情況下，制動器閘瓦一般不會出現(xiàn)較大的磨損，根據(jù)現(xiàn)場情況判斷，閘瓦出現(xiàn)嚴重磨損的原因是電梯帶閘運行所致。經(jīng)現(xiàn)場檢查轎廂位置：轎廂位于頂層超出平層位置（對重完全壓縮緩沖器）；安全回路：安全回路斷路，限速器、安全鉗開關、緩沖器開關動作；門鎖回路：門鎖回路斷路；制動器：制動器散熱片上有一層薄灰，如圖1所示，制動器下方的地面上有閘瓦襯墊磨損的細屑，如圖2所示，左右兩側閘瓦襯墊磨損不均勻，如圖3、圖4所示。

圖1 制動散熱器上的薄灰

圖2 閘瓦襯墊磨損的細屑

圖3 左閘瓦襯墊

圖4 右閘瓦襯墊

手動開啟制動器（下文簡稱手動松閘），盤車使轎廂向下移動一段距離使對重離開緩沖器后釋放手動松閘裝置，制動器無法制停向上移動的轎廂。制動器通電，右側閘瓦開閘落閘正常，左側閘瓦由于瓦襯墊磨損嚴重，鐵芯間隙增大吸力不足，左推桿無法推動閘瓦張開。

拆解制動器發(fā)現(xiàn)，線圈完好、鐵芯光亮活動無卡阻，如圖5所示。閘瓦襯墊表面已經(jīng)嚴重碳化，粗糙不平，局部分層脫落，左側閘瓦襯墊厚度6.4mm，右側閘瓦襯墊厚度8.1mm，制動輪表面呈現(xiàn)過熱痕跡，如圖6所示。檢查制動器控制回路，逐個測量制動器控制回路上的各個觸點的導通電阻，發(fā)現(xiàn)其中一組觸點（對應電氣原理圖中的KMC）導通不穩(wěn)定，導通電阻值異常，實測值為40Ω左右。

圖5 鐵芯

圖6 閘瓦襯墊

3 電梯事故分析

1）經(jīng)現(xiàn)場檢測，除19樓層門被損壞導致層門不能閉合外，其它層門及轎門的門鎖裝置有效，排除電梯可以開門運行的可能。

2）經(jīng)現(xiàn)場驗證，對重壓在緩沖器上而曳引機按電梯上行方向旋轉時，不能提升空載轎廂，空載曳引能力符合要求，排除了曳引繩在曳引輪打滑造成空轎廂失控上移的可能。

3）從監(jiān)控錄像上看，電梯從8層正常運行到第19層平層時，轎廂發(fā)生向上異常移動是在層門和轎門打開時發(fā)生的，而轎門層門電氣聯(lián)鎖有效，曳引能力正常，由此可以判定轎廂向上失控滑移是制動器制動力矩不夠引起的。

4）機房內(nèi)彌漫著濃煙、閘瓦表面磨損碳化和制動輪表面有過熱痕跡表明閘瓦襯墊和制動輪兩者之間有劇烈的摩擦并且時間較長。

5）制動器的機械部分，包括鐵芯，推桿，制動臂、銷軸零部件完好，活動靈活。制動器線圈在110V直流電源通電時鐵芯工作正常。

6）制動器的控制原理如圖7所示。

圖7 制動器控制原理圖

工作原理是：電梯啟動時，強激接觸器KMZ吸合，KMZ觸點吸合短接經(jīng)濟電阻RZ1，直流110V電壓直接加到制動器YBK線圈上，電流產(chǎn)生磁場，鐵芯迅速吸合通過推桿推動制動臂，閘瓦與制動輪分離，制動器打開。

制動器鐵芯吸合后與磁極的間隙很小，保持鐵芯吸合所需的維持電流較之吸合前小很多。為了減小制動器線圈電流和線圈發(fā)熱，程序設定強激接觸器KMZ吸合1.5～2s后斷開，線圈回路接入經(jīng)濟電阻RZ1達到這個目的。當電梯停層時，抱閘接觸器KMB斷電切斷制動器線圈電流，磁場消失鐵芯釋放，制動臂在彈簧的作用下復位，閘瓦抱緊制動輪，轎廂被制停；

7）檢查制動器控制回路發(fā)現(xiàn)KMC輔助觸點接觸電阻異常，實測值為40Ω左右，打開接觸器KMC滅護罩觀察到輔助觸點的靜觸頭發(fā)生了位置偏移，如圖8所示。

正常情況下，動、靜觸頭接通時阻值幾乎為零。靜觸頭的本體加工有斜楔狀臺階，憑借斜楔與平口槽緊配合來固定，如圖9所示。平口槽的材料為熱固性塑料，材料強度不高，受斜楔擠壓會發(fā)生輕微塑性變形，弱化了靜觸頭的固定。再者，由于電梯啟動、停止頻繁，相鄰接觸器和繼電器吸合、釋放引起的振動，會對靜觸頭的固定產(chǎn)生影響乃至產(chǎn)生移位。靜觸頭移位導致接觸電阻明顯增大。

圖8 靜觸頭偏移圖

圖9 靜觸頭的固定

KMC觸點接觸電阻由正常情況下幾乎為零增加到40Ω，對制動器控制造成嚴重影響。

測量得知，RZ1為50Ω，YBK為85Ω。

電梯起動時，強激接觸器觸點KMZ閉合，110V電源經(jīng)過KMC觸點接觸電阻（40Ω）和制動器線圈形成通路，制動器線圈電壓為

按照程序設定起動1.5～2s后，強激接觸器KMZ斷電，制動器回路接入了經(jīng)濟電阻RZ（50Ω），此時制動器線圈的電壓為

顯然在電梯起動1.5～2s后強激接觸器KMZ斷電，制動器線圈上的53.4V低于最高釋放電壓，也就是說此時制動器鐵芯已經(jīng)處于落閘狀態(tài)。與線圈斷電的落閘不同，由于加有53.4V的電壓，制動器線圈內(nèi)依然有電流流過，線圈產(chǎn)生的磁場對鐵芯仍然有吸力并通過推桿作用在制動臂上，雖然不足以克服制動臂彈簧的預緊力打開閘瓦，但閘瓦處于未完全打開狀態(tài)。電動機的電流有所增大（相當于增大了載荷）但不超過變頻器保護設定值，電梯長時間在這種情況下運行，變頻器不會發(fā)生保護停梯。電梯每次運行，達到異步電動機額定轉速1430r/min的制動輪與閘瓦襯墊劇烈摩擦產(chǎn)生高溫，使閘瓦襯墊碳化并迅速磨損、變薄。左右兩側閘瓦襯墊因制動彈簧預緊力不同，磨損的快慢不同，預緊力大的一側磨損快，反之磨損慢。閘瓦襯墊磨損的結果是制動力矩降低，最終無法制?？蛰d轎廂向上滑移，發(fā)生了事故。

4 電梯的事故原因綜述

直接原因：制動器控制回路中的一個KMC接觸器靜觸點位置偏移，動、靜觸點接觸電阻增大，致使電梯啟動后制動器線圈電流減小，閘瓦處于微開狀態(tài)，電梯帶閘運行。高速運轉的制動輪與閘瓦襯墊劇烈摩擦產(chǎn)生高溫，閘瓦襯墊磨損、碳化，制動力矩減小最終制動失效，導致電梯在第19層停層時發(fā)生轎廂滑移剪切事故。

5 結束語

通過該起事故分析我們可以得到以下經(jīng)驗教訓：電梯使用管理和維護保養(yǎng)單位應嚴格按照TSG T5001—2009《電梯使用管理與維護保養(yǎng)規(guī)則》的要求進行安全管理和維保工作，特別是老舊電梯要制訂合理的維保計劃，有針對性的加強對接觸器繼電器等電氣的檢查，及時發(fā)現(xiàn)和排除隱患。

［1］ GB 7588—2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范［S］.

［2］ 張睿.ENES型電梯控制系統(tǒng)說明書［M］.江蘇：南方出版社.

［3］ 向二林.電梯事故鑒定的一般流程［D］.江蘇：南京大學.

［4］ TSG Z2006—2009 特種設備事故處理導冊［S］.

［5］ TSG T5001—2009 電梯使用管理與維護保養(yǎng)規(guī)則［S］.

Investigation and Analysis of a Brake Failure Accident in Traction Driving Passenger Lift

Pan Shuwei Peng Rendong
（Hunan Special Equipment Inspection & Testing Research Institute Changsha 410003）

This paper enumerated a typical elevator brake failure accident and its detailed investigation analysis， finally found the main reason of the accident for a contractor contact position offset lead to brake shoe wear a larger to a serious shortage of braking torque produced car slip.The accident eventually led to the death of a passenger.In this paper， through detailed field notes and principle analysis of intact to restore the picture of the accident， for the future of the elevator maintenance and accident investigation has great significance.

Brake Brake shoe Brake control circuit

X941

B

1673-257X（2016）09-0064-04

10.3969/j.issn.1673-257X.2016.09.017

潘樹偉（1970～），男，本科，高級工程師，從事特種設備檢驗檢測及特種設備機電監(jiān)理工作。

（2016-04-05）