电梯曳引机制动器精度控制系统的应用郑志凯

电梯曳引机制动器精度控制系统的应用郑志凯

郑志凯

（广州广日电梯工业有限公司广东广州511447）

摘要：电梯事故中常见的溜车现象，多为制动器制动力的丧失所致。作为电梯重要的安全部件，制动器的设计精度不仅影响其使用寿命，更对电梯的运行安全产生重大影响。本文主要介绍了在生产制造过程中，通过制动器精度控制系统的应用，实现制动器设计精度控制的方案。

关键字：制动器、精度控制、上位机、闸瓦

0引言

现代社会中，电梯已经成为人们生活中不可或缺的乘用工具，其运行的安全性也日益受到人们的关注。在一些严重的电梯事故中，发现电梯使用年限不长，但曳引机制动器的制动力已严重不足。究其原因，除材料因素外，在于制动器制造时的设计精度不高，导致制动器的制动部件闸瓦与曳引机制动轮易发生摩擦产生烧结，从而降低了制动器的使用寿命。

常见的制动器结构有块式和鼓式两种，它们的工作原理均为依靠冗余的闸瓦与曳引机制动轮表面接触，产生摩擦制动以达到制停电梯的效果。由于生产工艺存在一定的误差，制动器闸瓦的表面可能凹凸不平，当闸瓦制停高速运转的曳引机制动轮时，巨大的动能会转化为热能，闸瓦的凸出部会在重复的摩擦制停过程中，最早因高温产生氧化物，也就是出现烧结现象。烧结处表明较为光滑，因此该位置的制动力将大大降低，使得闸瓦的有效制动面积减少，制动面的受力不均匀，进而导制动器制动力的下降，降低其使用寿命。为解决上述工艺问题，本文提出了在现有的生产条件上，应用电梯曳引机制动器精度控制系统，提升制动器设计精度，无需专门设计其他工装设备对制动器进行精度加工，可广泛应用于制动器的生产中。

1系统简介

1.1系统组成

电梯曳引机制动器精度控制系统，由上位机、一体化变频驱动器、自动调压调节器、曳引机、制动器、增量型编码器组成，见图1。其中上位机通过设定的编程应用程序，实现对一体化变频驱动器、自动调压器、曳引机、制动器和编码器的控制。

图1电梯曳引机制动器精度控制系统组成

1.2上位机的模块化组成

上位机由自动调压器电流状态检测模块、一体化变频驱动器电流状态检测模块、编码器脉冲数状态检测模块、自动调压器控制模块、编码器脉冲数监测模块、一体化变频驱动器输出状态检测模块以及自动调压器停止控制模块组成，各个模块的具体功能如下：

1）自动调压器电流状态检测模块：用于在系统开始阶段时，检测自动调压器的电流是否无输出，若是，则判断制动器处于制动器状态，若否，则发出故障提示；2）一体化变频驱动器电流状态检测模块：用于当制动器处于制动器状态时，检测一体化变频驱动器的电流是否无输出，若是，判断曳引机处于非工作状态，若否，则发出故障提示；3）编码器脉冲数状态检测模块：用于当曳引机处于非工作状态时，检测编码器的脉冲数是否无变化，若是，控制一体化变频驱动器恒流输出，使曳引机按恒定低速运转，若否，则发出故障提示；4）自动调压器控制模块：用于当曳引机处于堵转状态时，控制自动调压器按设定值调压，使制动器松闸；5）编码器脉冲数监测模块：用于监测编码器脉冲数的变化，当编码器脉冲数达到设定值时，控制自动调压器保持恒压，使制动器闸瓦进入磨闸状态，即闸瓦与曳引机进行磨合；6）一体化变频驱动器输出状态检测模块：用于当制动器磨闸达到设定时间时，检测一体化变频驱动器是否停止输出，若是，判断曳引机停止转动，若否，则发出故障提示；7）自动调压器停止控制模块：用于当曳引机停止转动时，控制自动调压器停止输出，使制动器落闸。

2应用方案

制动器和曳引机均处于已完成整机安装和调试完工的状态下，电梯曳引机制动器精度控制系统启动检测步骤，由上位机同时检测自动调压器的电流无输出，一体化变频驱动器的电流无输出，编码器的脉冲数无变化，则说明系统各组成部件状态正常可进入下一步程序，否则发出故障提示并结束本次程序运行。

系统检测通过后，上位机控制一体化变频驱动器恒流输出，使曳引机按恒定低速r运转，一体化变频驱动器输出电流的上限为曳引机在恒定低速r运转时的最大电流，此时由于制动器制动器未松闸，曳引机处于堵转状态。上位机控制自动调压器按设定值调节电压，使制动器线圈得电慢慢松闸。上位机监测编码器脉冲数的变化，若编码器脉冲数达到设定值时，说明制动器处于拖闸的临界状态开始磨闸，由于编码器为增量型编码器，所述设定值计算公式为x=y*r*0.8，其中，x为设定值，y为编码器转一圈的增量，r为曳引机的转速。上位机控制自动调压器保持恒压输出，使制动器闸瓦进入磨闸的工作状态，即闸瓦与曳引轮制动面进行磨合，此时曳引机的曳引轮以接近0.8r的转速与闸瓦进行磨合。在达到制动器磨闸设定时间，一体化变频驱动器停止输出，自动调压器停止输出，使制动器落闸，系统完成精度控制任务。

在上位机控制一体化变频驱动器输出使曳引机按恒定低速运转后，原先抱住的制动器线圈在自动调压器的控制下慢慢松闸，直到编码器脉冲数变化后的脉冲数达到设定值，并且一体化变频驱动器输出转矩不变（说明制动器处于拖闸的临界状态，开始拖闸），认为闸瓦与曳引机的曳引轮制动面处于接触状态，此时进行低速的磨闸，可使制动器闸瓦表面的凸出部在低速低温的摩擦中削平，防止了烧结现象的发生，避免制动器制动力的流失。

3应用价值

电梯曳引机制动器精度控制系统，有助于制动器在生产阶段即实现与曳引机配合时的设计精度控制，有效防止制动器闸瓦表面的凸出部在与高速运转的曳引机曳引轮摩擦时发生烧结引起的制动力下降或局部受力不均现象，降低了制动器寿命短引发的电梯运行安全问题。另外本应用具有成本低、可靠性高、操作方便、结构简单的特点，可在现有的生产条件上，无需专门设计其他工装设备对制动器进行精度加工，易于安装和调试，可广泛应用于制动器的生产中。

4结语

电梯的运行安全关乎人民群众的生命安全，对电梯安全部件的设计应具有高标准高要求。曳引机制动器作为保障电梯运行安全的重要部件，在电梯曳引机制动器精度控制系统的应用下，可实现在设计制造过程中有效提高制动器的寿命，降低电梯使用的风险。

参考文献：

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[2]邢国栋.电梯制动器的检测及安全探究[J].硅谷,2014,(19):198-199.

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