新设备设计的维护：电动驱动机和制动器

MRL 对电梯这两个关键功能的影响

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本文已获得 NAEC 的 CET®、CAT® 和 QEI 学分以及 NAESA International 的 QEI 批准用于继续教育。 

EW 继续教育目前在以下州获得批准：阿拉巴马州、阿肯色州、科罗拉多州、佛罗里达州、佐治亚州、伊利诺伊州、印第安纳州、肯塔基州、马里兰州、密苏里州、密苏里州、蒙大拿州、新泽西州、俄克拉荷马州、宾夕法尼亚州、犹他州、弗吉尼亚州、佛蒙特州、华盛顿州、威斯康星州和西弗吉尼亚州 |加拿大 BC 省和安大略省。请检查具体课程的批准验证 电梯书籍.

电动驱动机

大多数无机房 (MRL) 系统的核心是驱动机的位置：驱动机不需要位于机房中，这就是“无机房”一词的由来。MRL 的明确目的是消除在需要加热和冷却的屋顶上建造机房的费用，并减少屋顶线，这些屋顶线不一定与建筑融为一体，也不需要高架支撑结构，因为大多数系统都是地板装载的。最终结果是驱动机位于井道中。针对特定位置有几种方案：一些方案受专利保护，其他方案只是提供新颖的设计和功能。

最简单的版本是，在井道围墙顶部或靠近井道顶部的墙壁口袋中安装一个支撑结构（底座和机器梁）。其他设计包括将驱动机安装在轨道上，安装在主导轨的背面或顶部，或安装在主导轨和配重导轨上。其他设计将驱动机放在横梁或墙壁口袋上 - 位于主导轨后面但不固定在其上。另一种配置是将驱动机安装在底坑区域。

从新风险角度来看，它们不那么容易接近。驱动机器过去放在机房里，周围有地板。现在，根据配置，可能很难接近。新的风险包括必须从轿厢顶部更换或改造质量很大的驱动机器。虽然这些驱动机器比传统的驱动机器更小更紧凑，但它们的重量仍可达 340 公斤（750 磅）到 1133 公斤（2500 磅）；而且几乎没有或根本没有开销来承受这些负载，这是一个新的、非常大的风险。设计位置的权衡是现代电动永磁电机驱动无齿轮机器的可靠性。如果它们永远不需要更换，就不会产生危险。

维护

传统设备采用直流电机，使用换向器和电刷，轴承需要经常维护。如今常用的机器是交流电机，除了日常维护和检查外，几乎不需要维护。它们通常配有密封轴承。不难证明无需维护意味着它能用或不能用。如果不能用，那就需要更换。除了清洁机器本身外，几乎不需要维护，驱动机器周围还有其他维护项目。

对于使用固态电机控制器的现代电梯系统，需要检测机器的旋转以提供辅助编码装置。这些编码器通常安装在电机或机器轴的末端，需要更换，但不需要维护。这些设备大多是光学的、封闭的且非常坚固。当它们不能正常工作时，系统会关闭，进入安全操作模式。更换它们是在轿厢顶部进行的，关闭电源并接合阻挡装置，将系统固定到位。

由于关键操作电路需要可靠的电子电路，电子部件的严重故障很少会导致任何灾难性动作。它被设计成安全的。电气设计必须采用可靠性和检查方法来验证关键操作电路的功能。机械设计必须采用经认证机构验证的指定材料，对关键元件采用安全系数。如果设计符合规范，则组件不会发生故障或在安全状态下发生故障并被更换。

必须检查驱动机滑轮的牵引槽或表面，以确保没有堆积碎片或污垢。通常，在当今的所有 MRL 系统中，都可以从轿厢顶部进行检查，轿厢位于其运行的顶部。在某些设计中，可能需要使用梯子。如果必须将轿厢移动到某个部件故障可能导致轿厢无法移动的位置，则技术人员有可能被困在轿厢顶部狭窄空间的上方。如果任何维护程序要求存在这种风险，则代码要求有从该空间的出口。这通常是通过轿厢顶部永久可用的梯子来实现的，梯子可以从轿厢顶部撤离，穿过紧急舱口到达平台，再通过轿厢门和井道入口离开。

例如，如果在轿厢顶部处于最高限位且技术人员在轿厢顶部时，他们发现问题并正在维护或修理，保险丝烧断、螺栓断裂或任何其他情况都可能导致轿厢无法运行。现在技术人员无法通过顶部井道门离开轿厢。但如果技术人员可以安全地进入轿厢并走出轿厢门，他们就可以离开。这种出口方式是法规要求的。

驱动机无需刷子或润滑，它们变得与轨道支架和轨道一样有趣。检查制动衬块、制动表面和滑轮槽。

检验与测试

对于市场上的所有 MRL 系统，NAESA International 都提供了检查员指南，供检查员参考。无论是旧系统还是较新的 MRL 系统，测试都相同，但测试位置却大不相同。这些指南详细说明了技术人员的位置和所需的步骤。

驾驶机器上需要进行的测试包括验证牵引力、验证驾驶机器制动和紧急制动操作以及速度。这些测试是在机房中进行的（通常驾驶机器就在现场），而现在机器不在视线范围内，显示器会告诉我们速度。这与位于远程位置的一定比例的传统机器没有什么不同。由于技术人员已经能够测试这些机器近一个世纪了，因此也可以从有显示方向和速度的显示装置的位置测试这些较新的系统。请记住，这是在测试和检查面板上。

无论是直接看到滑轮转动还是通过显示装置显示滑轮转动速度，信息都是可用的。由于信息可用，因此可以像肉眼可见一样对其进行检查、测试和见证。在检查过程中，使用相同的技术来显示机器的运动，这些技术使自动操作的精度达到毫米级。由于电梯每天运行数百次而没有出现故障，因此在测试期间怀疑显示系统是合乎逻辑的。

调整、维修和更换

目前的驱动机器可靠性高，维护要求低，可运行数十万次。但是，有些机器确实会出故障，需要更换。法规要求更换的机器必须与原装机器相同。如果发动机已列入清单，则必须列出更换的机器。

由于驱动机器的新位置，更换机器的空间可能比机房地面小得多。这是一种新的危险，在某些情况下，OEM 已经开发了用于拆卸机器的专用工具。维护控制计划 (MCP) 中应提供任何专用工具的程序和说明。

机器可能不会被改变，但偶尔业主希望安装速度更快的装置、更大的容量和更多的楼层。这些都是典型的改变。该规范明确了对驱动机器的改变要求。该规范指定了强制对系统进行进一步更改的更改类型。在撰写本文时，以及很可能在未来，大多数 MRL 设计的生命周期为 15 至 20 年。

结语

MRL 驱动机的安装位置给在其新位置的通行工作带来了挑战，也给如何将轿厢顶部变成一个安全的工作平台带来了挑战。由于需要使用阻挡装置来安全降落电梯并防止意外移动，因此轿厢顶部是安全的。任务都是在传统的轿厢顶部完成的，例如更换导流滑轮、上油、润滑轴承、将轿厢顶部和对重顶部的 2 个滑轮更换为 1 个滑轮等。这些任务都是在没有阻挡装置保护的情况下完成的。通常，阻挡装置是带到工作现场的工具。这些程序的保护措施比现在 MRL 所需的要少。这种安全性的进步有利于未来电梯人员的安全，应该被视为一种积极的发展。考虑到预期的驱动机的可靠性，在井道顶部除了传统设备外还配备其他设备不会极大地改变动态。只有频率会发生变化：电梯人员将更频繁地从轿厢顶部进行维护。

 这一新工作空间的其他要求包括照明水平相当于机房 19 fc (200 lux)，如果轿厢顶部与井道围墙之间的距离超过 300 毫米 (12 英寸)，则需要从轿厢顶部进行防坠落保护 (扶手)（尽管这早于 MRL 补充），紧急停止开关要求，工作间隙要求和出口要求。该规范考虑了机房的要求，并在可能的情况下将所有这些要求转移到新的工作平台：轿厢顶部。多年来，技术人员一直在轿厢顶部近乎黑暗的环境中工作，没有轿厢顶部扶手，但现在，该环境已完全转变为一个更安全的位置，可以执行必要的工作。

它仍然是一个轿厢顶棚，存在因移动、坠落物体和许多潜在绊倒危险而产生的固有危险；然而，由于 MRL 代码的更改，轿厢顶棚的工作空间比现有的任何传统系统都要好得多。驱动机已成为一个大型替换部件，实际上与偏转滑轮没什么不同。当它停止工作时，请更换它。

MCP 中应提供维护、测试、检查、调整、修理和更换的程序，以确保电梯人员执行的工作不会导致不安全情况。

MCP 所需材料

• 对于所有驱动机械，测试和检查程序或方法
• 任何特定于产品的驱动机械；维护、修理、更换、调整、测试和检查程序或方法
• 驾驶机械维护要求表
• 替换记录
• 修改记录

刹车

防止电梯不受控制地移动是电梯安全的基石，而防止电梯不受控制移动的主要设备是制动器。当电梯不移动时，制动器是主要手段，可以说电梯运行时的大部分时间都是如此。随着 MRL 和小型驱动机的出现，制动器的设计发生了变化。

新型悬挂系统允许使用更小的驱动牵引滑轮，滑轮必须相应更快地旋转才能以合理的速度驱动电梯。滑轮越小，制动器也就越小、越紧凑。制动器的制动力是制动衬块与移动表面接触的表面积、摩擦系数和衬块对移动部件施加的力之间的关系。机器越小，制动表面积就越小。在传统的驱动机器中，这些面积比 MRL 装置中的面积大得多。MRL 系统每平方面积的制动力要高得多，因此，与传统设备相比，MRL 系统可以在更短的时间内导致过度磨损。

在传统设备中，检查制动蹄时通常可以看到制动片的厚度；而使用 MRL 时，有些制动片是不可见的。随着驱动机械移动到新位置，与传统驱动机械相比，制动器的可达性大大降低，因此需要采用不同的方法来确定制动片是否磨损过度。通常使用塞尺来确定制动片的厚度是否可接受。每个制造商都会提供有关测试和调整程序的信息。规范还要求在每个制动器上安装的铭牌上标明某些信息，例如允许使用的总质量范围（带附件的车厢及其负载）、设置为运行的速度范围和对其性能至关重要的标准（例如轨道润滑要求）。规范还要求制动器信息牌清晰可见。

由于制动材料磨损导致制动器失效，最终导致需要添加另一个制动器；但是，已经设计出许多方法来防止制动器磨损成为问题。如果材料厚度严重减少，运动限位开关将阻止电梯重新启动。然而，这并不是《规范》所要求的，因此，一些系统仅依靠维护和目视检查刹车片的厚度来确保正常运行和功能。

随着时间的推移，防止驱动机制动器失灵的保障措施是提供冗余制动器（紧急制动器），自 2000 年以来，该制动器一直是法规要求的。紧急制动器还有其他法规要求的条件，以确保制动衬块磨损最小。例如，除非在紧急情况下，否则不允许将其掉落到移动的制动表面上，而驱动机制动器则设计用于移动的制动表面（例如在重新调平期间以减小的制动力）。因此，紧急制动器的制动衬块设计为在驱动机制动器失灵的情况下始终具有最大制动力。

维护

MRL 驱动机通常非常紧凑，大多数使用完全安装在制动组件中的盘式制动器。它们几乎不需要维护。通常不需要润滑，也不需要清洁。在某些设计中，可能可以看到盘片的部分；但是，由于它们是一次性装置，因此除了测试其运行情况并在其无法正常工作时更换它们之外，几乎无事可做。

该规范详细说明了制动器的哪些部件需要维护，包括残余衬块（防磁衬块）、衬片和运转间隙、销和杠杆、弹簧、套管和导套、盘和鼓以及制动线圈和柱塞。

这些要求大多假设使用传统制动器，其中的这些部件可以拆卸和维护。每个制造商都必须在 MCP 中提供任何特殊的制动器维护说明。

检查和测试

在所有电梯中，制动器必须经过设计和测试，以承受负载并使全速电梯在满载的情况下停止。根据电梯等级，乘客负载为额定负载的 125%，C150 或非常大的货物和特殊负载条件（例如叉车可能驶入电梯卸下负载，然后才移动负载）的负载最高可达额定负载的 2%。

由于 MRL 装置的制动器位于井道内，因此通常无法在直接观察制动器运行的同时进行测试和检查。这并不是什么新危险；制动器的测试通常是在控制器将重物放入底层的轿厢并展示其承受所需负载的能力后进行的。MRL 系统的不同之处在于，由于并非在所有情况下都能够进行目视确认，因此必须在检查和测试面板上进行此测试，面板上会显示方向、速度和与层站的距离。

必须进行两组测试：一组针对驱动机制动器，另一组针对紧急制动器。

调整、维修和更换

在电梯的生命周期中，调整和重新调整将进行多次；具体取决于机械制动器所用的技术。所有制动器都会磨损。它们采用摩擦材料设计，随着时间的推移和使用，需要更换。有些设计需要进行调整以确保正常运行。MRL 制动器上唯一需要执行的程序很可能是更换。但是，需要调整或修理的东西很少。

规范直接要求，任何可能影响保持能力或减速能力的工作都应通过某种方式进行调整和检查，以验证其功能和保持能力是否正常。规范现在要求，在测试制动器后，所有制动器调节装置都要密封，以确保调节得到维持。

紧急制动器也应有同样的要求。更换的一般要求是，其强度必须至少与驱动机制动器相同。确保对任一制动器进行的任何工作都经过测试验证至关重要。

结语

如果刹车不正常，汽车会在车门打开的情况下以不受控制的加速度冲向终点站。这些都是不可接受的情况。

MRL 装置的出现不会增加这种风险。但是，由于检查制动衬块和制动操作更容易从机房进行，因此必须改进制动技术，以减少对维护的依赖，并确保在新的位置，检查制动衬块可以像在机房一样轻松可靠地完成。MCP 中必须提供适当的测试、检查、调整、维修和更换程序。

MCP 所需材料

• 任何针对特定产品的测试和检验程序或方法
• 维护要求时间表
• 替换记录
• 修改记录