電梯門(mén)系統(tǒng)故障對(duì)策

魏鋼 趙斌 陳旸

電梯門(mén)系統(tǒng)故障占電梯所有事故的80%以上，針對(duì)門(mén)系統(tǒng)的重要性有必要對(duì)門(mén)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)要求進(jìn)行研究，并對(duì)門(mén)系統(tǒng)故障進(jìn)行分析及采取相應(yīng)的對(duì)策

門(mén)系統(tǒng)；故障；門(mén)鎖裝置

隨著城市化的高速發(fā)展，現(xiàn)代城市中人口在不斷增長(zhǎng)，城市規(guī)劃者為了滿(mǎn)足人們對(duì)空間日益增長(zhǎng)的需求，又要充分地利用有限的土地和空間資源，就把目光投向發(fā)展和建造高層、超高層建筑。而電梯則無(wú)疑是當(dāng)今解決樓層快速運(yùn)輸?shù)目尚羞x擇的最佳方案，其方便、快捷、省力的性能大大提高了人們生活質(zhì)量。自電梯發(fā)明100多年來(lái)，其使用規(guī)模越來(lái)越大，電梯技術(shù)也不斷在被改進(jìn)和革新，自動(dòng)化程度也越來(lái)越高，但電梯的事故傷亡無(wú)論是在發(fā)展中國(guó)家還是發(fā)達(dá)國(guó)家都一直存在，根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外電梯事故有關(guān)的統(tǒng)計(jì)資料顯示，所有的電梯事故中因門(mén)系統(tǒng)發(fā)生故障及維護(hù)操作失誤導(dǎo)致的事故占電梯所有事故的80%以上，龐大的比例說(shuō)明電梯門(mén)系統(tǒng)是事故頻發(fā)的重災(zāi)區(qū)，門(mén)控制系統(tǒng)的可靠性是消除電梯事故的主要手段之一。多年來(lái)人們一直在對(duì)電梯安全性方面進(jìn)行摸索，使它的安全保障措施日趨完善，筆者通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電梯質(zhì)量檢查，針對(duì)電梯門(mén)系統(tǒng)分析后提出幾點(diǎn)解決故障隱患的對(duì)策供大家討論和交流。

1.電梯門(mén)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)及工作原理

門(mén)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析。門(mén)系統(tǒng)主要由層門(mén)（廳門(mén)）和轎門(mén)、門(mén)機(jī)、門(mén)鎖裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、保護(hù)等系統(tǒng)及其附屬的零部件構(gòu)成。層門(mén)設(shè)在層站入口處。轎廂是電梯轎廂上設(shè)置的門(mén)，即乘客進(jìn)入電梯之后所見(jiàn)的門(mén)，當(dāng)電梯停在層站，轎門(mén)是主動(dòng)門(mén)，層門(mén)是被動(dòng)門(mén)，門(mén)刀嵌入在門(mén)鎖滾輪兩邊，轎門(mén)開(kāi)啟時(shí)，門(mén)刀向一側(cè)擠壓滾輪使層門(mén)鎖打開(kāi)，由轎門(mén)帶動(dòng)層門(mén)開(kāi)啟或關(guān)閉，當(dāng)層門(mén)、轎門(mén)完全關(guān)閉后，電梯才能正常運(yùn)行。從結(jié)構(gòu)功能看，電梯門(mén)系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電機(jī)，門(mén)控制器，運(yùn)動(dòng)執(zhí)行部分和關(guān)聯(lián)傳動(dòng)裝置組成。

據(jù)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，門(mén)系統(tǒng)故障集中在各個(gè)結(jié)構(gòu)部件及其聯(lián)接環(huán)節(jié)上，因此根據(jù)結(jié)構(gòu)功能分類(lèi)，將門(mén)系統(tǒng)各構(gòu)件詳細(xì)說(shuō)明。

執(zhí)行部分。電梯運(yùn)動(dòng)執(zhí)行部分由門(mén)扇、門(mén)滾輪、門(mén)地坎、門(mén)導(dǎo)軌架組成。層門(mén)和轎門(mén)都是由門(mén)滑輪懸掛在門(mén)的導(dǎo)軌上，下部通過(guò)門(mén)滑塊地坎相配合。層門(mén)或轎門(mén)都應(yīng)該滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度：當(dāng)門(mén)處在鎖緊位置時(shí)，用300N的力垂直作用在門(mén)扇的任何位置，且均勻分布在5cm2圓形或方形面積上，其彈性變形不大于15mm，當(dāng)外力消失后，應(yīng)無(wú)永久變形，啟閉正常。

傳動(dòng)裝置。門(mén)機(jī)（如圖）：門(mén)的閉合、開(kāi)啟的動(dòng)力源是門(mén)的電動(dòng)機(jī)，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)轎門(mén)運(yùn)動(dòng)，再由轎門(mén)帶動(dòng)層門(mén)一起運(yùn)動(dòng)；電梯門(mén)機(jī)分為直流門(mén)機(jī)、交流異步變頻門(mén)機(jī)、永磁同步門(mén)機(jī)。其中目前最常用的是交流異步變頻門(mén)機(jī)。它的機(jī)械系統(tǒng)分為轎門(mén)側(cè)機(jī)械部分和廳門(mén)側(cè)機(jī)械部分，轎門(mén)和廳門(mén)通過(guò)一種稱(chēng)為“系合裝置”的機(jī)械部件聯(lián)接在一起，電機(jī)拖動(dòng)轎門(mén)運(yùn)動(dòng)，轎門(mén)通過(guò)“系合裝置”帶動(dòng)廳門(mén)一起運(yùn)動(dòng)，廳門(mén)側(cè)機(jī)械部分除沒(méi)有電機(jī)及其減速機(jī)構(gòu)外，其余跟轎門(mén)側(cè)機(jī)械部分相似。

聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)。現(xiàn)在電梯門(mén)大多數(shù)采用二扇或多扇門(mén)，極少采用單扇門(mén)，在門(mén)的開(kāi)關(guān)過(guò)程中，當(dāng)采用單門(mén)刀時(shí)轎門(mén)只能通過(guò)門(mén)“系合裝置”直接帶動(dòng)一扇層門(mén)，層門(mén)門(mén)扇之間的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)是靠聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)；中分式層門(mén)一般采用鋼絲繩式聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，門(mén)導(dǎo)軌架兩端裝有鋼絲繩輪，兩扇門(mén)分別與鋼絲繩的上邊和下邊固結(jié)，當(dāng)門(mén)刀帶動(dòng)一扇門(mén)移動(dòng)，鋼絲繩的運(yùn)動(dòng)使另一扇門(mén)向相反方向移動(dòng)。

層門(mén)自閉裝置。電梯事故大多數(shù)是門(mén)系統(tǒng)發(fā)生故障，所以當(dāng)轎廂在開(kāi)鎖區(qū)域以外時(shí)，層門(mén)無(wú)論因何種原因開(kāi)啟，都應(yīng)有一種裝置能確保層門(mén)自動(dòng)關(guān)閉。這種裝置可以利用重錘或彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)迫關(guān)閉。目前使用重錘的較多，因?yàn)橹劐N的關(guān)閉力始終不變，而彈簧式在不斷運(yùn)行后關(guān)閉力會(huì)減弱。

門(mén)刀和鎖鉤。電梯門(mén)系統(tǒng)故障又多數(shù)出在門(mén)鎖上，電梯層門(mén)的開(kāi)和關(guān)是通過(guò)轎門(mén)上的門(mén)刀實(shí)現(xiàn)，有些中分式層門(mén)各裝一把門(mén)鎖，層門(mén)關(guān)閉后，門(mén)鎖的機(jī)械鎖鉤嚙合，同時(shí)層門(mén)電氣聯(lián)鎖觸頭閉合，電氣控制回路接通，此時(shí)電梯才能啟動(dòng)運(yùn)行。

安全保護(hù)裝置。為避免乘客在關(guān)門(mén)過(guò)程中被夾傷，電梯轎門(mén)入口應(yīng)設(shè)置安全保護(hù)裝置。正在關(guān)閉的層門(mén)受阻時(shí)，門(mén)應(yīng)自動(dòng)重開(kāi)。常見(jiàn)的保護(hù)裝置分接觸式和非接觸式。接觸式也稱(chēng)為安全觸板，非接觸式分為：光電式保護(hù)裝置；超聲波監(jiān)控裝置；電磁感應(yīng)式保護(hù)裝置。

緊急開(kāi)鎖裝置設(shè)置。在廳門(mén)表面有一個(gè)專(zhuān)用的三角鑰匙開(kāi)啟的鑰匙孔，經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)能使三角鎖的撥桿撥動(dòng)門(mén)鎖，使門(mén)鎖鎖鉤（如圖）打開(kāi)，從而廳門(mén)可以被開(kāi)啟，以便作業(yè)人員進(jìn)入轎頂進(jìn)行作業(yè)判定和排除故障，并在緊急救援時(shí)使用，緊急開(kāi)鎖裝置還必須具備有鑰匙脫開(kāi)后，鎖鉤能自動(dòng)復(fù)位的功能。

門(mén)系統(tǒng)主要技術(shù)要求。轎門(mén)門(mén)刀與層門(mén)地坎，層門(mén)鎖滾輪與轎廂地坎的間隙應(yīng)當(dāng)不小于5mm；電梯運(yùn)行時(shí)不得互相碰擦。客梯中分門(mén)應(yīng)在門(mén)鎖關(guān)閉時(shí)，鎖鉤與門(mén)鎖擋塊嚙合深度達(dá)到7mm以上，安全觸點(diǎn)才能接通。同時(shí)副門(mén)鎖的安全觸點(diǎn)也恰好接通，這樣才能在驗(yàn)證門(mén)鎖工作到位的情況下，保證電梯的正常運(yùn)行。在水平移動(dòng)門(mén)和折疊門(mén)主動(dòng)門(mén)扇的開(kāi)啟方向，以150N的人力施加在一個(gè)最不利的點(diǎn)，前條所述的間隙允許增大，但對(duì)于旁開(kāi)門(mén)不大于30mm，對(duì)于中分門(mén)其總和不大于45mm。門(mén)扇之間及門(mén)扇與立柱、門(mén)楣和地坎之間的間隙，對(duì)于乘客電梯不大于6mm；對(duì)于載貨電梯不大于8mm，使用過(guò)程中由于磨損，允許達(dá)到10mm。

2.門(mén)系統(tǒng)的故障與安全隱患分析

電梯是高頻繁工作設(shè)備，尤其是在人流量集中的商場(chǎng)、醫(yī)院、酒店等重點(diǎn)場(chǎng)所，使用頻率更加突出，電梯門(mén)系統(tǒng)始終保持高頻率工作。機(jī)電設(shè)備的故障率是時(shí)間的函數(shù)，電梯也符合故障浴盆曲線(xiàn)分布規(guī)律。高頻率工作和時(shí)間增加使門(mén)系統(tǒng)故障率也增加。筆者通過(guò)實(shí)際檢驗(yàn)時(shí)總結(jié)幾種電梯門(mén)系統(tǒng)故障及分析情況，以供參考：

機(jī)械方面的故障。當(dāng)門(mén)刀距離滾輪間隙小于5mm，當(dāng)電梯經(jīng)過(guò)本層時(shí)，就會(huì)造成門(mén)刀與滾輪發(fā)生碰撞，導(dǎo)致滾輪被撞飛或廳門(mén)開(kāi)鎖，電氣聯(lián)鎖觸頭斷開(kāi)而造成電梯突然停梯故障；間隙過(guò)大，又會(huì)發(fā)使門(mén)刀與滾輪發(fā)生錯(cuò)位，在電梯平層時(shí)，導(dǎo)致門(mén)刀無(wú)法帶動(dòng)滾輪水平移動(dòng)，造成廳門(mén)打不開(kāi)的故障。這樣都有造成電梯關(guān)人事故的安全隱患。

鎖鉤位置偏移，使鎖鉤與門(mén)鎖擋塊嚙合深度太小，達(dá)不到7mm，門(mén)鎖觸點(diǎn)沒(méi)有完全壓緊，導(dǎo)致電氣安全回路接觸不良，發(fā)生正常運(yùn)行中突然停梯的故障率加大，還會(huì)因嚙合深度太小，乘客扒門(mén)時(shí)廳門(mén)突然打開(kāi)。造成人員墜入井道事故的發(fā)生概率，留下安全隱患。

使鎖鉤與門(mén)鎖擋塊間隙過(guò)大，如果乘客在廳門(mén)外扒門(mén)，會(huì)使主鎖或付鎖的電氣觸點(diǎn)斷開(kāi)而使正常運(yùn)行中的電梯突然停止，誘發(fā)事故。

由于安全觸板微動(dòng)開(kāi)關(guān)被壓死無(wú)法動(dòng)作；安全觸板本身卡死；安全觸板觸殼幾種情況會(huì)造成電梯關(guān)門(mén)時(shí)，安全觸板夾人，不能自動(dòng)彈開(kāi)恢復(fù)開(kāi)門(mén)狀態(tài)，而造成夾傷乘客的安全隱患

電氣方面的故障。由于門(mén)鎖安全觸點(diǎn)簧片由于污染，形成電路不通，人為原因?qū)е陆佑|不良的因素，門(mén)鎖安全觸點(diǎn)未能接通，形成安全回路不通，信號(hào)反饋受阻，導(dǎo)致電梯停止運(yùn)行。會(huì)造成電梯關(guān)人的安全隱患。

由于人為操作不當(dāng)：門(mén)鎖開(kāi)關(guān)被短接；應(yīng)急按鈕被短接；門(mén)鎖電路短接。

和非人為因素：門(mén)鎖開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)不斷開(kāi)；門(mén)鎖繼電器延時(shí)斷開(kāi)或不斷開(kāi)；門(mén)鎖電路故障短接。造成電梯門(mén)鎖電氣回路失效，在門(mén)鎖電氣安全觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，電梯開(kāi)門(mén)運(yùn)行走梯，會(huì)發(fā)生乘客受到剪切、擠壓、墜落井道的安全事故隱患。安全觸板和或光幕接線(xiàn)短路，自動(dòng)關(guān)閉裝置失效。

3.故障處理和預(yù)防措施探討

經(jīng)過(guò)電梯門(mén)系統(tǒng)的故障分析，從電梯安裝質(zhì)量問(wèn)題到電梯維修人員維保工作不到位，連同使用單位不能正確合理的使用電梯都能造成電梯發(fā)生故障，所以電梯門(mén)系統(tǒng)隱患的防范處置刻不容緩，要加強(qiáng)防范，筆者建議可以采取以下幾點(diǎn)措施：

電梯主副門(mén)聯(lián)鎖設(shè)計(jì)。電梯門(mén)系統(tǒng)電氣回路屬于安全回路的一部分，并且較為獨(dú)立，一般的安裝方式采用各層的主、副門(mén)聯(lián)鎖觸點(diǎn)全部串聯(lián)的方式。但如果發(fā)生上述的門(mén)鎖回路短路的情況，電梯在未關(guān)門(mén)的情況下仍會(huì)繼續(xù)運(yùn)行。因此，建議采用主副門(mén)鎖回路分路的方法，也就是主門(mén)聯(lián)鎖回路裝置安裝方式不變，各層副門(mén)聯(lián)鎖裝置在井道內(nèi)串聯(lián)成單一的副門(mén)鎖回路引至機(jī)房電控制柜后再串入安全回路中，同時(shí)要求在井道壁安裝副聯(lián)鎖回路時(shí)其管線(xiàn)必須與主門(mén)鎖回路的管線(xiàn)在進(jìn)入井道主線(xiàn)槽前間距必須大于200mm。這樣兩個(gè)門(mén)鎖回路同時(shí)故障而造成門(mén)鎖回路故障導(dǎo)致電梯事故的機(jī)會(huì)就會(huì)降至最低。也就是雙門(mén)鎖回路增加了安全回路的安全性，使電梯運(yùn)行時(shí)的安全性大大提高。

保養(yǎng)方式。電梯門(mén)系統(tǒng)部件的調(diào)整決不能走過(guò)場(chǎng)，對(duì)易損觸點(diǎn)簧片和動(dòng)作位置偏移的各類(lèi)隱患調(diào)整時(shí)切忌粗心大意，馬虎行事，對(duì)難以修復(fù)的零件要及時(shí)更換，針對(duì)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)提出的問(wèn)題隱患逐條整改。質(zhì)保量雖然排除廳門(mén)故障，并非是專(zhuān)業(yè)技術(shù)的高難度但應(yīng)在高度重視的基礎(chǔ)上，還應(yīng)多下功夫，加大對(duì)門(mén)系統(tǒng)的細(xì)化檢查，嚴(yán)格按照維修保養(yǎng)的項(xiàng)目?jī)?nèi)容和要求，在定期和常規(guī)檢查中及時(shí)發(fā)現(xiàn)和調(diào)整門(mén)系統(tǒng)潛在的故障，把事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)中，使乘客安全得到保證。

采取電梯門(mén)系統(tǒng)狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和故障預(yù)警系統(tǒng)。隨著電子信息技術(shù)和數(shù)據(jù)處理理論的發(fā)展，機(jī)械設(shè)備的維護(hù)正由傳統(tǒng)的故障診斷向智能維護(hù)和預(yù)警方向發(fā)展，電梯門(mén)系統(tǒng)維護(hù)的重點(diǎn)也正由故障診斷領(lǐng)域逐步轉(zhuǎn)向狀態(tài)監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)性維修和性能退化分析為主的門(mén)機(jī)智能維護(hù)領(lǐng)域的研究。通過(guò)人工智能理論、先進(jìn)的信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)，對(duì)電梯門(mén)系統(tǒng)建模和對(duì)系統(tǒng)潛在的特征信號(hào)提取、處理和分析出電梯門(mén)系統(tǒng)哪個(gè)部件會(huì)在未來(lái)時(shí)期可能存在故障；國(guó)內(nèi)外大的電梯公司幾乎都可提供與自己的系統(tǒng)配套的遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)，并能提供比較完善的功能，它的原理如圖：

對(duì)于電梯特種設(shè)備，在我國(guó)一直采用監(jiān)督檢驗(yàn)和每年定期年檢方式，在年檢合格后方可繼續(xù)使用，這種人工定期檢驗(yàn)方式在保障設(shè)備安全運(yùn)行上發(fā)揮了作用，但它只能得知檢測(cè)當(dāng)時(shí)電梯各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的狀態(tài)，而無(wú)法得知整年內(nèi)日常運(yùn)行的情況及運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)查看，在故障預(yù)警和排查故障方面存在缺陷。電梯門(mén)系統(tǒng)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯日常運(yùn)行狀態(tài)的連續(xù)監(jiān)測(cè)與故障報(bào)警，為電梯檢測(cè)及管理部門(mén)全面掌握電梯運(yùn)行狀況提供依據(jù)。

本文主要介紹電梯門(mén)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，然后說(shuō)明門(mén)系統(tǒng)故障的主要類(lèi)型和原因，包括電梯門(mén)剪切、擠壓乘客、乘客墜入井道故障。最后闡述解決的對(duì)策。

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