自动扶梯和自动人行道工作制动器的失效分析及维保、检验检测注意事项

作者：张子翌，王保卫（深圳市特种设备安全检验研究院） ｜ 《中国电梯》2025年第9期

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相比电梯断续运行的特性，自动扶梯和自动人行道持续运行的特性决定了其工作制动器无须频繁动作，且溜梯事故主要是由于驱动链失效而非工作制动器故障引发。基于这一失效模式特点，相关安全技术规范及标准对自动扶梯和自动人行道工作制动器的要求相对宽松，这也导致工作制动器的维保、检验检测工作容易被忽视，进而造成工作制动器的潜在风险难以被及时发现。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11225.html

笔者认为，有必要对自动扶梯和自动人行道的工作制动器进行失效分析，并提出自动扶梯和自动人行道工作制动器维保、检验检测工作的注意事项，以提升自动扶梯和自动人行道工作制动器的安全性和可靠性。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11225.html

1 安全技术规范和标准对自动扶梯和自动人行道工作制动器的要求

GB 16899—2011《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》第5.4.2.1.1.1条规定：自动扶梯和自动人行道应设置一个制动系统，该制动系统使自动扶梯和自动人行道有一个接近匀减速的制停过程直至停机，并使其保持停止状态(工作制动)。制动系统在使用过程中应无故意延迟。如果制停距离超过所规定最大值的1.2倍，自动扶梯和自动人行道应在故障锁定被复位之后才能重新启动。如果有必要，在手动复位前应对制动系统进行检查、采取纠正措施。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11225.html

自动扶梯和自动人行道在制动性能的要求上与曳引式乘客电梯存在显著差异。曳引式乘客电梯由于其使用特性不能采取紧急制停方式，否则可能导致乘客因惯性作用而摔倒受伤。GB 16899—2011第5.4.2.1.3.2条“自动扶梯的制停距离”、第5.4.2.1.3.4条“自动人行道的制停距离”针对不同名义速度的自动扶梯和自动人行道提出制停距离范围的要求，如表1所示。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11225.html

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根据TSG T7001—2023《电梯监督检验和定期检验规则》附件A第A2.2.1.7条 “工作制动器状态监测功能”、第A2.3.3条 “制停距离试验”，以及TSG T7008—2023《电梯自行检测规则》附件A第A2.2.1.6条“工作制动器状态监测功能”、第A2.3.3条“空载制停距离试验”的规定，在自动扶梯和自动人行道检验和自行检测过程中，对工作制动器的要求主要集中在工作制动器“状态监测功能”和“制停距离”两项关键指标。这两项指标能够有效反映工作制动器的基本性能，通过检验和检测这两项指标，可以较为全面地评估自动扶梯和自动人行道工作制动器的功能状态和制动性能。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11225.html

2 自动扶梯和自动人行道工作制动器的常见类型及其性能维护成本对比

自动扶梯和自动人行道常见的工作制动器类型主要有杠杆鼓式制动器、带式制动器和轴向全盘式制动器。下面对几种类型的工作制动器进行介绍。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11225.html

1)杠杆鼓式制动器(见图1)。杠杆鼓式制动器由制动轮、制动臂及铆接制动片和铁芯线圈等关键组件构成，以结构紧凑、适配性好、运行可靠、维护便捷和经济性突出等优势在中低速自动扶梯和自动人行道中应用广泛，被主流电梯制造厂家广泛采用，成为行业首选配置。杠杆鼓式制动器通过联轴器与电动机减速箱连接，采用径向施力方式确保制动力均匀分布，有效避免了偏心力对制动轮主轴造成的弯曲载荷，具有制动平稳、安装调试简便等突出特点，尤其适合自动扶梯和自动人行道长期持续运行的工况。但杠杆鼓式制动器存在散热性较差、制动稳定性易受摩擦因数影响及检修不便等缺点。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/11225.html

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2)带式制动器(见图2)。带式制动器通过制动杆和张紧钢带对制动轮施加压力产生制动摩擦力，在结构设计方面具有简单紧凑、制动包角大等特点。带式制动器在两个运动方向上产生不对称的制动力矩，通常上行制动力矩仅为下行的1/3，这种非对称特性在制动过程中会产生明显的偏拉力，导致制动轮主轴承受较大的弯曲载荷。带式制动器在可靠性和耐久性方面具有优势，早期的自动扶梯普遍采用带式制动器的技术路线，已经形成了成熟稳定的应用体系。带式制动器虽然结构最简单、制动力矩可调范围大且成本最低，但存在制动带磨损快、使用寿命短、需要频繁调整且维护成本较高、缺少冗余设计等问题，因此目前采用带式制动器的电梯制造厂家数量已不多。

3)轴向全盘式制动器(见图3)。轴向全盘式制动器利用压缩弹簧结构摩擦副的正压力进行制动，整体安装在减速箱主轴上，通过花键实现摩擦副与传动轴的可靠连接。轴向盘式制动器具有结构紧凑、散热性能好、制动力矩大且模块化更换方便的优点。轴向全盘式制动器开放式的结构设计不仅提升了耐腐蚀性能，还确保了良好的散热效率，有效避免了长时间连续运行引发的制动热衰减问题；模块化设计提升了维护便利性，支持快速整体拆装；制动片与制动盘的垂直接触方式实现了直接的力传递，大幅缩短了制动响应时间。但需注意的是，自动扶梯和自动人行道的运行特性决定了过快的制动响应可能导致制停距离不足的问题。目前，轴向全盘式制动器在自动扶梯和自动人行道领域的应用尚属新尝试。由于制造成本较高且对安装精度要求严格，仅有少数电梯制造厂家采用轴向全盘式制动器。

上述几种类型工作制动器在制动力矩、响应速度、维护成本等方面的对比如表2所示。

3 自动扶梯和自动人行道工作制动器常见的失效形式及原因分析

结合自动扶梯和自动人行道的工作特性，通过对工作制动器的故障案例进行归纳整理，可将工作制动器常见的失效形式划分为两种：制动器不能有效合闸，制动器制停失效；制动器能合闸，制动器制停有效，但制停距离过短或者过长。下面对这两种失效形式进行具体分析。

1)制动器不能有效合闸，制动器制停失效。具体情况包括：①机械失效。机械失效可能由机械零部件的失效或者活动部件的机械结构卡阻导致。零部件机械失效通常表现为杠杆鼓式制动器的制动臂拉杆断裂和带式制动器的制动带断裂；活动部件的机械结构卡阻形式通常表现为坚硬异物进入制动气隙、电磁铁芯锈蚀卡死、制动臂关节销轴锈蚀卡死。杠杆鼓式制动器的顶杆采用导磁材料或缺失顶杆限位装置也会引起松闸顶杆卡阻，导致制停失效。②电气失效。电气失效的原因包括：a)电动机控制接触器触点粘连或电动机控制回路因故障反馈错误信号。b)制动器被短接，即触点接地或电磁线圈意外搭铁。c)电动机驱动续流电阻实际值小于设计值。

2)制动器能合闸，制动器制停有效，但制停距离过短或者过长。具体情况包括：①制动减速度过大。当制动力矩过大时会导致制动减速度过大，制停距离过短，通常情况是轴向全盘式制动器响应速度过快，或者杠杆鼓式制动器的弹簧预紧力设置过大。②制动减速度过小。导致电梯制停距离过大、制动减速度过小的原因主要是制动力矩过小、超载运行和制动器延迟释放。制动力矩过小的原因是制动面正压力不足、制动面摩擦因数降低或制动盘偏摆度大。杠杆鼓式制动器的制动臂拉杆弹簧预紧力不足、闸瓦间隙过大、制动衬严重磨损、制动器线圈损坏均有可能导致制动面正压力不足[1]。闸瓦温度过热、闸瓦有油污污染则会导致制动面摩擦因数不足。制动盘偏摆度大通常是由于安装误差大。续流电阻值过小会使电磁线圈中的残余电流形成低阻抗回路，导致磁场衰减速度降低，电磁铁芯退磁过程延缓，从而使制动器延迟释放。

4 自动扶梯和自动人行道工作制动器失效潜在因素的评估方法

笔者将制动器的失效形式整理成故障树逻辑图[2]，如图4所示。工作制动器制停失效故障树逻辑图呈现四级树状结构，系统地展现了工作制动器制停失效的各类原因，以及细分原因。故障树逻辑图是一种系统化的安全分析工具，通过逻辑演绎方法全面识别和评估导致工作制动器制停失效的所有潜在因素及其相互关系。故障树逻辑图可帮助工程技术人员快速定位工作制动器的最薄弱环节，量化各因素对工作制动器可靠性的影响程度。故障树逻辑图不仅可用于事故后的原因分析，更能在产品设计阶段预测潜在失效模式，为制定有针对性的预防措施提供依据。

5 自动扶梯和自动人行道工作制动器维保和检验检测工作的注意事项

1)维保。①针对工作制动器机械失效问题，应定期检查制动臂拉杆、制动带的磨损情况，及时清理制动气隙异物并润滑销轴等运动部件，确保顶杆材质符合要求且限位装置完好。②针对电气失效问题，应定期测试接触器触点是否粘连、检查控制回路接线是否可靠，测量续流电阻实际值是否小于设计值。③针对制停距离过短或过长问题，应定期校准制动力矩，检查制动臂拉杆弹簧预紧力设置，测量闸瓦间隙和磨损量，保持制动盘清洁并校正偏摆度，同时严格控制电梯载荷。为避免制动器延迟释放，使用专业仪器检测电磁线圈的退磁时间，确保续流电阻值在标准范围内。④建议每季度进行一次制动性能测试，包括空载工况下和满载工况下的制停距离测量，并建立完整的维护记录档案。对发现的异常情况及时整改，必要时更换关键部件，以确保工作制动器的安全性和可靠性。

2)检验检测。除了按照安全技术规范要求对工作制动器进行常规项目的检查外，也应通过在检修状态下运行电梯，观察制动器制动闸瓦的开闭情况，确认制动器动作灵活，制动时制动闸瓦紧密均匀。正常运行时，制动闸瓦与制动轮应没有摩擦，且工作面无油污。

6 结语

尽管自动扶梯和自动人行道的工作制动器在持续运行时不频繁动作，且相关安全技术规范及标准对其要求相对宽松，但作为设备运行安全保护系统的重要组成部分，其安全性和可靠性直接关系到乘客的安全保障。因此，在维保和检验检测工作中，需对其给予足够重视，确保其始终处于良好的工作状态，无潜在风险。

[参考文献]

[1] 符阳，钱科，郭春林.带式输送机盘式制动器制动失效分析[J].煤矿机械，2010，31 (4)：76-77.

[2] 肖翊天，李海燕，陈桂洲，等.基于故障树的电梯制动器故障诊断专家系统的设计[J].中国电梯，2024，35(10)：47-50.