摘要：电梯制动器是电梯的重要安全部件之一，其任何一次制动失效都会导致电梯存在重大安全隐患，严重时导致冲顶、蹲底、溜车和停层失控等电梯安全事故，危及人民群众的生命财产安全。为有效地防范冲顶或蹲底等电梯安全事故的发生，制动器的可靠性和稳定性越来越得到广泛的关注，制动器的实时监测装置也得到进一步的研究。
关键词：电梯；制动器动作监测
1我国标准对制动器动作监测的要求
GB 7588-2003(含第1号修改单)第9.11.3条要求：在使用驱动主机制动器的情况下，自监测包括对机械装置正确提起(或释放)的验证和(或)对制动力的验证。如果检测到失效，应关闭轿门和层门，并防止电梯的正常启动。GB/T 10060-2011《电梯安装验收规范》第5.1.8.9条要求：装设机-电式制动器的每组机械部件工作情況进行检测的装置，如果有一组制动器机械部件不起作用，则曳引机应当停止运行或不能启动。GB/T 24478-2009《电梯曳引机》第4.2.2.2条对电梯制动器动作监测提出的要求：所有参与向制动轮(盘)施加制动力的制动器机械部件应至少分两组设置，应监测每组机械部件，如果其中一组部件不起作用，则曳引机应停止运行或不能启动，并应仍有足够的制动力使载有额定载重量以额定速度下行的轿厢减速下行[1]。
2电梯制动器智能监测系统测量原理
基于电梯制动器失效模式及故障原因分析，实现对电梯制动器工作状态的智能监测，制动器智能监测系统应能够实时采集制动器的制动轮与闸瓦间隙、闸瓦磨损量、制动距离、制动电磁线圈电压值(包括开闸电压和维持电压)、曳引机工作电流。采用两个LVDT传感器对制动轮与闸瓦间隙和闸瓦磨损量进行测量，将其分别安装在两个制动导靴的侧面上，两个传感器探头到制动轮端面距离相同，安装中心线夹角为180°。采用旋转编码器测量制动距离，旋转编码器与制动轮同轴安装。制动线圈电压值和曳引机工作电流分别采用WB V121S07和WB I412F21传感器进行测量，实现对制动器和曳引机工作状态的监测。
3制动器故障保护开关异常分析
如图1所示，电梯制动器结构主要部件包括：刚性弹簧、制动臂、制动轮、电磁铁、制动器监测开关等。制动器闭合动作使依靠刚性弹簧作为施力元件，将制动臂上的闸瓦压紧在制动轮上。当电梯需要运行的时候，控制系统使电磁铁通电，电磁力克服弹簧力将制动闸瓦从制动轮上分离，达到松闸的目的。电梯曳引轮主机轴和制动轮轴采用刚性连接的方式，因此只要电梯主电源供电断开或者制动器电磁铁供电断开，制动闸瓦就会压紧制动轮进而使运动中的电梯停止。
图1中标注的部件就是制动器监测开关，用于验证制动器部件的动作是否正常，当然它的动作是依靠其他部件的有效位移。造成制动器监测开关异常的原因有以下几个方面。（1）开关触点出现机械卡阻监测开关触点出现机械卡阻，会造成在制动器打开时，开关触点被压下后，触点无法正常伸出。电梯制动器处于闭合状态，此时制动器监测开关被压紧，输出制动闸瓦闭合的信号，此时信号正确；电梯制动器从闭合状态变更为打开状态，此时制动器监测开关由于机械卡阻无法正常伸出，输出制动闸瓦闭合的信号，此时输出信号错误，电梯不能正常启动运行。（2）开关内部线路或电器元件异常制动器监测开关接线方法错误或者人为拆除检测开关，以及在电梯程序中将检测开关屏蔽。当制动器动作不正确的情况下，检测开关起不到应有的作用，电梯会因带闸运行和制动力不足，造成设备损坏或溜梯，从而引发事故[2]。（3）开关位置调整不到位由于制动器电磁铁的行程很小，往往只有几个毫米，而且安装和维保人员技术水平参差不齐以及现场工作条件的限制，给开关位置调整带来一定难度。导致制动器监测开关位置调整往往发生不到位情况，进而使监测开关行程和电磁铁动作行程不能有效配合。
4提高制动器自监测要求的目的
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）动作情况的自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，而制动力自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。国家标准GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》第一号修改单对于制动器自监测的要求进一步提高，原则上要求对制动器制动臂（块）的动作情况和制动力均要进行自监测或定期人为检查。而且，标准GB/T24478-2009《电梯曳引机》监测曳引机制动器动作情况的要求也被最新版的技术法规所引用，使得国内对于制动器自监测要求变得更加严格：所有电梯制动器都需要有机械动作的自监测；用于轿厢意外移动保护和上行超速保护的冗余型工作制动器还应该增加制动力自监测或人为定期检测制动器制动力。
5电梯制动器的类型及结构
目前较为常见的制动器类型为机电摩擦型常闭式直流电磁制动器，这是一种有机房电梯制动器，另一种为无机房的电梯制动器———碟式电磁制动器。直流电磁制动器主要部件包括压缩弹簧、制动电磁机构、制动瓦、制动轮、传动和调整机构等。这些部件间既有分工又共同配合，每个部件的作用都各不同。在直流电磁制动器中，电磁制动器动作时产生制动能力的部件是压缩弹簧;释放制动力的部件是制动电磁机构;把制动力施加到制动轮上的部件是制动瓦;实现制动力的传递和制动力大小的调整的部件是传动和调整机构。[3]蝶式电磁制动器主要部件包括电枢、制动衔铁盘、弹簧以及连接座等，这些部件作用在带制动盘的曳引机上。
6电梯制动器的维护
电梯制动器的日常维护工作是整个电梯系统日常维护工作中的一个重要组成部分，它将直接影响电梯运行中的安全隐患，因此对电梯制动器的维护主要包括以下内容。(1)制定维护计划，在电梯日常维护保养记录中有关制动器的检修。(2)加强电梯检验检测的监督工作，提高检测人员的技术水平。定期对操作人员进行技术培训。保证检测技术人员充分掌握电梯基本构造和运转原理，具备分析问题发生原因，并能够采取对应的措施解决问题的能力。(3)定期保养检测设备，加强电梯电气系统和机械部件的管理工作，避免出现粘粘、腐蚀或生锈问题，提高电梯运行安全性。
结束语
基于制动器的冗余性不能被可靠监测的现状，开发了一种对制动器动作状态实施全天候监测的装置，克服了现有监控装置在制动闸瓦磨损处理、制动间隙调整不当、安装调整易受人为因素影响等方面的缺陷，有效避免了现有在用的监控元件与实际制动状态可能出现的不同步情况，解决在用的监控装置误报或失效的问题，显著提高了电梯的安全性能。
参考文献
[1]张怀继.电梯制动器自监测要求浅析[J].科技视界,2017(13):92.
[2]邢国栋.电梯制动器的检测及安全探究[J].硅谷,2014,7(19):198-199.
[3]汪巍.电梯制动器状态检测与失效分析[J].装备制造技术,2014(09):168-169+180.