乘客安全是首要考虑因素，通过一套框架来精确确定电梯制动距离。该框架利用绳索称重传感器测量空轿厢重量和配重平衡，并使用转速表驱动的制动能力检测器（BC100）记录绳索滑移情况。对三台电梯的测试表明，测得的轿厢重量和配重比与制造商或计算值之间的误差在3%至5%以内，滑移距离符合T/CASEI T102-2015标准和制造商的预期范围。该方法为第三方维护人员验证空载制动性能提供了一种可重复的方法，支持对关键制动器进行基于时间的维护建议，并预示着未来将在无机房电梯中使用紧凑型智能设备来简化和改进安全验证。
维护公司可以利用的一个重要指标来提高设备安全性
作者：Shaik Javeed
该论文在葡萄牙里斯本的 Elevcon 2025 上发表。
抽象
在电梯和自动扶梯的维护中，乘客安全至关重要。公司承接项目时，必须处理与检查和适当的维护规程相关的各个方面。从合同签订前的调查开始或合同签订后，务必确保所有安全元件正常运行。在后续的每月维护巡检中，也应保持这种尽职调查。
本文旨在探讨如何准确确定制动距离，因为许多电梯制造商（除少数制造商外）并未提供在其控制器内测试和验证制动距离的标准。这些信息将有助于第三方电梯独立评估安全制动距离，从而提高电梯安全性。
我们建议使用绳索称重传感器来测量和计算空轿厢重量和对重平衡比，因为维护公司通常无法获得这些数据。这些重量输入对于精确测量制动距离至关重要，制动距离是通过接触主牵引绳的测速轮得出的。通过评估最大和最小制动距离，我们可以有效地验证电梯的安全制动距离。
1. 引言
电梯和自动扶梯的维护是楼宇服务行业的基石。电梯在多层楼宇的乘客运输中发挥着至关重要的作用，如果没有电梯，高层建筑内的人员流动几乎是不可能的。确保电梯的妥善维护对于确保其安全可靠地运行至关重要。
每年都会发生无数起事故——从轻伤到致命事故——凸显了电梯系统安全的重要性。业内领先企业认识到安全并非成本，而是核心价值。这些企业将职业安全和乘客安全放在首位，深知严重事故可能带来的严重身心和经济后果。
在多品牌维护的背景下，必须仔细评估任务，技术人员必须接受充分的培训。技术人员经常面临极具挑战性和不可预测的情况，需要迅速有效的响应才能确保乘客安全。本文重点介绍电梯系统的一个关键安全部件：制动器。作为确保安全运行的重要部件，制动器在预防事故和保障乘客安全方面发挥着关键作用。
2. DIN 31051 如何定义维护
根据DIN（维护标准），维护是一系列旨在维持技术系统或组件目标状态的措施。它涵盖旨在预防故障、恢复功能并持续改进系统性能的活动。
维护不仅涉及技术层面，还涉及行政和管理措施。DIN 31051 认可对维护活动进行妥善记录、规划和协调的必要性。这确保了维护流程井然有序、记录完备，并与组织的总体目标保持一致。
维护有多种类型，例如故障维护，也称为反应性维护；预防性维护；基于条件的维护；基于时间的维护；以及预测性维护。
3. 维护类型
故障维修 是指发生故障后为恢复设备正常工作状态而进行的维护工作。需要注意的关键点包括计划外维护、紧急情况维护和破坏性维护（可能导致更长的停机时间、不符合合同要求以及存在安全风险）。
预防性维护 是指无论设备状况如何，都应定期进行的维护，以降低发生故障或进行昂贵维修的可能性。关键在于，这些工作应按计划进行且系统化，从而减少计划外停机时间，延长设备使用寿命，维护设备的完整性，提高安全性和可靠性，并减少大规模紧急维修的需求。如果不实现自动化，维护工作量巨大且成本高昂。预防性维护涵盖所有基于状态的维护措施。
基于状态的维护（CBM） 这是一种主动维护策略，仅在检测到设备性能下降或异常行为迹象时才进行维护。它不依赖计划，而是根据机器本身的实时数据进行响应。或者在预防性维护间隔期间，如果机械师发现问题，应立即进行干预以降低风险。这可以最大限度地减少计划外停机时间，并在问题恶化之前发现问题。
基于时间或使用情况的维护 是指按预定时间间隔进行的维护。它是例行维护，不受设备状况影响；它基于磨损预测，可降低意外故障的风险；并且适用于不允许发生故障的关键系统。但这可能会导致更高的维护成本。
预测性维护 使用机器学习或物联网传感器在发生故障之前发出更换零件或在电梯或自动扶梯上进行维修的建议。
基于上述维护类型，建议对制动器进行定期维护，原因如上所述：制动器是关键的安全元件，潜在的故障导致事故是完全不可接受的。然而，考虑到大气条件，在选择预防性维护时需要谨慎。预测性维护也可以考虑，但这项技术还需要几年才能成熟。
4. 刹车失灵的例子
电梯制动器失灵可能由于机械和电气问题引起，如下所述：
- a. 电路故障
- b.刹车片磨损
- c. 垫片上的铆钉松动
- d. 刹车鼓漏油，导致刹车片污染
- e. 柱塞处于打开位置
- f. 制动部件疲劳导致制动杆断裂
- g. 零件调整不良
- h. 过热
这些潜在的故障情况必须在例行维护期间进行彻底检查。某些问题（尤其是b、c、d、e和f点）可能会显著增加制动器的滑行距离，尤其是在电梯紧急停止或与层站对齐时。
在极端情况下，这些故障可能导致电梯失控或意外移动。当乘客离开轿厢时，配重块的重量超过轿厢剩余重量，导致轿厢向上漂移，这种风险尤其严重——这种极其危险的情况凸显了有效制动监控的必要性。
EN 81-20（图1）解释了额定负载加25%时制动器的停止；在空载条件下，没有简单的方法来确定和验证制动距离；对于工程师来说，通过一种新方法推断制动扭矩或滑行距离至关重要。
5. 制动测试和验证
电梯公司通常会在其维护技术档案中包含空载条件下制动器测试的详细方法。这些程序通常会明确规定测试标准以及验证结果是否符合原始设备制造商 (OEM) 的要求。相比之下，中小型电梯公司的维护手册缺乏此类清晰的说明，尤其是在空载条件下制动器滑移性能的测试和验证，包括制动距离的验证方面。
作者认识到评估制动距离至关重要，因为制动器是基本的安全部件，也是正确维护实践的直接结果。准确评估制动性能不仅能反映制动系统的状况，也是衡量电梯整体安全性和可靠性的关键指标。
其中一种方法是使用两种专用设备测量和验证制动器滑移距离。该系统利用绳索负载传感器确定关键参数：空舱重量、配重平衡比和车重比。然后，将这些测量值与其他相关参数一起输入制动能力检测仪器，以精确计算制动器滑移距离。这种方法提供了一种可靠且可重复的制动器性能评估方法，尤其是在制造商数据不易获取的情况下。
6. 产品描述和测试流程
BC100电梯制动能力检测仪（图2）可检测电梯的制动能力。该设备由设备采集检测的手持终端和前旋转轮两部分组成。检测时，前旋转轮紧贴钢丝绳旋转，钢丝绳带动前旋转轮旋转。当电梯达到设定行程或额定速度时，向电梯控制器发出停止信号，测量钢丝绳的滑移距离，并在电梯停止后显示并记录测试结果。
7.设备制造企业规范性引用文件
- GB/T 7024 电梯、自动扶梯和自动人行道术语。
- GB/T 10058-2009 电梯技术条件
- GB/T 10059-2009 电梯试验方法
- GB/T 24474-2009 电梯运行质量测量
- T/CASEI T102-2015 – 中国特种设备检验标准协会
7.1 参数设置
进入位置模式后，设置相关参数（图3），包括平衡系数、轿厢自重比、额定速度、旋转车轮周长、急停检测点、牵引比。在“额定速度”选择界面，设备提供了9个标准速度值，以及对应的符合范围，设置过程中测试工程师需要注意所设置参数的单位。
7.2 学习操作
确认电梯轿厢位置（应在最顶层），准备进行设备学习。在功能选择操作界面，点击“电梯学习”按钮，进入学习准备界面，清除显示值（手动转动轮子即可），然后将钢丝绳夹在设备前轮和副轮之间（要求设备显示屏与钢丝绳夹角为90°）。点击“开始学习”，启动电梯，运行至最底层，设备开始记录检测到的电梯行程。
电梯到达底层后，点击“学习完成”，根据采集到的行程数据判断学习过程是否有效，可选择“重新学习”或“学习完成”。
7.3 检测电梯制动距离
确认电梯轿厢位置（应在最底层），准备进行设备检测。在功能选择操作界面，点击“电梯检测”按钮，进入检测界面，确认钢丝绳夹在前轮和副轮之间（设备显示屏与钢丝绳夹角要求为90°）。点击“开始检测”，再次启动电梯，运行至最顶层。
设备会根据急停检测点位置自动输出动作点（注：检测过程中测试工程师无法点击“电梯停止检测”），待电梯停止后，点击“检测完成”。
7.4 检测完成
设备内置相关检测标准，完成测试运行后，根据标准给出检测结论：合格、不合格、速度符合。检测结果包括符合范围、当前电梯速度、总行程等。（图4）
8. 用于确定轿厢和对重质量的附加仪器
制动能力检测仪会提示输入平衡比。轿厢重量比是指轿厢载重除以轿厢重量。因此，为了确定轿厢和平衡重的自重，作者使用了 Henning GmbH 的绳索负载检测器，该检测器能够提供准确的结果。
9.测试结果
我们选择了三辆。两辆来自三菱，我们掌握了车辆重量和平衡比的信息。还有一辆是外国品牌（多品牌）。
| 三菱电梯1号机组-轿厢 | 配重 |
| 产品规格： 负载：750公斤 速度：1.75 m / s 配重比：0.5 套索：1:1 停靠点：12 车辆重量按照 制造商文件：999公斤 亨宁仪测量的汽车重量：1084公斤  | 实测：1431公斤 |
| 注：轿厢瓷砖和轿顶扶手的额外重量约为40公斤。 误差非常小：小于5％。 | 注：测量的平衡比接近0.5 |
表1：三菱电梯1号机组
| 三菱电梯2号机组-轿厢 | 配重 |
| 产品规格： 负载：600公斤 速度：1.0 m / s 配重比：0.5 套索：1:1 停靠点：5 根据制造商文件，车辆重量：791 公斤 通过亨宁仪器测量的汽车重量：815公斤  | 按0.5配比计算的配重质量：1091kg 实测：1119公斤 差额为28公斤，可以增加轿顶栏杆。  |
| 注意：错误非常小：小于 3%。 | 注：测量的平衡比接近0.5 |
表2：三菱电梯2号机组
| 多品牌部门 – 汽车 | 配重 |
 产品规格： 负载：800公斤 速度：1.0 m / s 配重比：未知 套索：2:1 停靠点：5 根据制造商文件，车辆重量：未知 亨宁仪测量的车重：651公斤×2=1302公斤 |  按0.5配比计算的配重质量：1702kg 实测：1630公斤（815X2） 两者相差72公斤，其中12公斤可以是额外的轿顶栏杆。要达到50%的平衡，则需要50公斤，这可以视为小于5%的误差，或者也可以假设为45%的平衡。 |
| 注：实测平衡比接近0.45~0.5。 |
表 3：多品牌单位
绳索载荷仪的测试测量结果接近准确，公差小于3％。
10. 制动能力检查器
| 三菱1号机 | 检测结果 |
 | 滑行距离0.89米 额定速度：1.75 m/s 实测速度：1.63米/秒 最小距离Lmin：0.86米 最大距离：Lmax：1.63米 推断：制造商的制动距离比此设备略高（允许的滑行距离更小）。不过，数值接近。 |
| 三菱设备2号 | |
 | 滑行距离0.59米 额定速度：1.0 m/s 实测速度：0.93米/秒 最小距离Lmin：0.37米 最大距离：Lmax：0.62米 推断：厂家建议的滑行距离和实测的滑行距离都在范围内。 |
| 多品牌设备3号 | 检测结果 |
 | 滑行距离：0.39米 额定速度：1.0 m/s 套索：2:1 实测速度：1.06米/秒 最小距离 L分钟：0.37 m 最大距离：L最大：0.62 m 推论：设备制造商建议的滑行距离在范围内。 |
表4 三种情况的测试结果
| 额定速度（米/秒） | 制动距离合理取值范围（mts） | |
| 最小值L分钟 | 最大值L最大 | |
| 1.00 | 0.37 | 0.62 |
| 1.75 | 0.86 | 1.63 |
表5：中国特种设备检验标准T/CASEI T102-2015
11。 结论
本文介绍了一种测量电梯安全停止距离的方法——这是维护公司可以用来提高设备安全性的重要指标。该方法提供了一种符合中国特种设备检验标准T/CASEI T102-2015的实用解决方案，标准文件中列出了九种不同速度的测量距离。本文以两种速度为例进行了比较。展望未来，该方法具有进一步发展的潜力，包括使用智能设备对无机房电梯进行测量的可能性。这些进步可以消除对笨重传感器和多种仪器的需求，从而使测量过程更加高效和安全。
12. 致谢
我要衷心感谢我敬业的工程师和技术人员团队，感谢他们在确保安全的情况下进行测量过程中提供的宝贵帮助。我还要感谢普罗西普光电科技有限公司在测试阶段提供的支持以及技术细节的澄清。
案例
[1] Cooper, DA (2021). 电梯制动故障。第12届电梯与自动扶梯技术研讨会。3.1-8。
[2] Eberle, HE (2001). 安全第一——最新电梯设计的可靠制动器。《电梯技术》第11卷，新加坡，17-24页。
[3] Distaso, C. (1992). 电梯制动器. 电梯技术 4, 阿姆斯特丹.
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