從一起電梯事故探討電梯層門(mén)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷

伍慶武 王 進(jìn)

（湖南省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院 長(zhǎng)沙 410117）

2013 年10 月某晚，江蘇省吳江市一家?jiàn)蕵?lè)會(huì)所的乘客電梯發(fā)生了一起事故。監(jiān)控錄像顯示當(dāng)事人處于醉酒狀態(tài)，在電梯候梯廳內(nèi)搖搖晃晃，由于站立不穩(wěn)快步向后退，后背直接與電梯層門(mén)相撞，層門(mén)脫離軌道，造成當(dāng)事人直接從層門(mén)處墜落入井道內(nèi)。所幸樓層不高，當(dāng)事人腹部與緩沖器相撞，僅僅造成當(dāng)事人脾臟破裂的輕傷。

1 層門(mén)結(jié)構(gòu)介紹

電梯層門(mén)安裝在井道的層站開(kāi)口處，是人員和貨物進(jìn)出電梯的開(kāi)口，層門(mén)關(guān)閉時(shí)，除規(guī)定的運(yùn)動(dòng)間隙外，轎廂和井道的入口應(yīng)完全封閉，以避免發(fā)生剪切和墜落事故。如圖1 所示，電梯層門(mén)一般由層門(mén)門(mén)扇、門(mén)頭輪架、門(mén)滑輪、門(mén)頭滑軌、偏心輪、層門(mén)滑塊、層門(mén)地坎等部件組成。門(mén)頭滑軌主要是承受門(mén)扇吊掛的力和供層門(mén)門(mén)扇啟閉滑動(dòng)，它是通過(guò)膨脹螺栓固定在井道壁上。層門(mén)門(mén)扇由門(mén)滑輪懸掛在門(mén)頭滑軌上，下部層門(mén)滑塊插在層門(mén)地坎內(nèi)，使門(mén)只能水平左右滑動(dòng)，而不能在前后方向移動(dòng)，在門(mén)頭輪架下部還裝有偏心輪，偏心輪的作用是控制門(mén)滑輪在門(mén)頭滑軌上的移動(dòng)，預(yù)防脫軌等情況發(fā)生，偏心輪與門(mén)頭滑軌的間隙可以通過(guò)偏向軸或斜槽（腰形孔）形式來(lái)調(diào)節(jié)。

圖1 層門(mén)門(mén)頭實(shí)物圖

2 事故原因分析

此次事故的直接原因是當(dāng)事人在醉酒狀態(tài)下對(duì)電梯層門(mén)撞擊造成電梯層門(mén)脫落，從而使當(dāng)事人墜入井道。如圖2 所示，當(dāng)事者快步后退靠在層門(mén)門(mén)扇上，對(duì)門(mén)扇施加了一個(gè)垂直于門(mén)扇的帶有沖擊性質(zhì)的力F，如果層門(mén)的相關(guān)結(jié)構(gòu)配合一切正常，應(yīng)該不會(huì)導(dǎo)致層門(mén)的脫軌，根據(jù)GB 7588—2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》中0.3.9 的描述，假設(shè)施加的撞擊所產(chǎn)生的力為1000N 時(shí)，應(yīng)能避免相關(guān)危險(xiǎn)的發(fā)生。通過(guò)推算，一個(gè)成年人快步后靠力應(yīng)該達(dá)不到1000N，通過(guò)事故現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，并且還原事故前層門(mén)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)由于滑輪磨損和結(jié)構(gòu)件的變形，造成偏心輪與門(mén)頭滑軌的配合狀態(tài)如圖3 所示，偏心輪與門(mén)頭滑軌間隙變大，且相互配合的深度顯著減小，當(dāng)乘客施加給門(mén)扇一個(gè)垂直力時(shí)，偏心輪與門(mén)頭滑軌的配合深度進(jìn)一步變小直至缺失，同時(shí)由于當(dāng)事者試圖站起來(lái)，通過(guò)身體與門(mén)扇的摩擦，又對(duì)門(mén)扇施加了一個(gè)豎直向上的力，層門(mén)門(mén)扇與門(mén)滑輪隨著向上方移動(dòng)，層門(mén)滑塊與層門(mén)地坎溝槽的嚙合深度變小直至缺失，從而導(dǎo)致層門(mén)滑塊完全脫軌，層門(mén)門(mén)扇下部失去支撐而向井道傾斜，當(dāng)事者隨之墜落井道。

圖2 層門(mén)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

圖3 配合狀態(tài)圖

3 安全技術(shù)規(guī)范中關(guān)于層門(mén)的相關(guān)要求及不足

GB 7588—2003 中對(duì)層門(mén)有具體詳細(xì)的要求，與本文研究無(wú)關(guān)的在此不再贅述，有兩條對(duì)層門(mén)的導(dǎo)向裝置做了要求，7.4.2.1 項(xiàng)所述為：層門(mén)的設(shè)計(jì)應(yīng)能防止正常運(yùn)行中脫軌、機(jī)械卡阻或行程終端時(shí)錯(cuò)位。由于磨損、銹蝕或火災(zāi)原因可能造成導(dǎo)向裝置失效時(shí)，應(yīng)設(shè)有應(yīng)急的導(dǎo)向裝置使層門(mén)保持在原有位置上。7.4.2.2 項(xiàng)所述為：水平滑動(dòng)層門(mén)的頂部和底部都應(yīng)設(shè)有導(dǎo)向裝置。參考發(fā)生事故層門(mén)的實(shí)際狀態(tài)，依規(guī)范并不能說(shuō)其不符合要求，因?yàn)閷娱T(mén)的導(dǎo)向裝置在未受到意外撞擊時(shí)并未失效，為了更好的預(yù)防相類(lèi)似事故的發(fā)生，建議安全技術(shù)規(guī)范中增加針對(duì)此種意外情況的具體要求，如偏心輪與門(mén)頭滑軌的配合間隙、嚙合深度等項(xiàng)目。

4 預(yù)防此種事故的兩種層門(mén)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

通過(guò)以上的分析可知，要預(yù)防層門(mén)滑塊脫軌，關(guān)鍵在于保證偏心輪不能偏離工作位置，以下是兩種構(gòu)想的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解決方案。

方案一：偏心輪采用帶凸緣的結(jié)構(gòu)，如圖4 所示。

圖4 方案一

利用凸緣來(lái)控制偏心輪的軸向竄動(dòng)，偏心輪與門(mén)頭滑軌之間只要保證合適的配合間隙，不會(huì)影響層門(mén)的運(yùn)行。間隙的調(diào)節(jié)也同樣可以采用斜槽（腰形孔）來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖1 所示。

方案二：不改變?cè)械慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在不會(huì)產(chǎn)生零部件運(yùn)行干涉的情況下，增設(shè)一個(gè)防脫塊結(jié)構(gòu)件，如圖4 所示，防止偏心輪偏離脫出。此種方法甚至可以在現(xiàn)有的電梯上直接加裝，實(shí)現(xiàn)起來(lái)也比較容易。

圖5 方案二

5 總結(jié)

層門(mén)是電梯重要的部件，它的安全與否與乘客的安全息息相關(guān)，本文通過(guò)事故案例分析，探討了層門(mén)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的某些缺陷，討論了安全技術(shù)規(guī)范要求中的某些不足，并且提出了兩種預(yù)防此種事故的解決方案，血的代價(jià)也建議我們的檢驗(yàn)人員工作時(shí)對(duì)在用電梯層門(mén)的偏心輪狀態(tài)給予關(guān)注，為人民的安全保駕護(hù)航。

[1] GB 7588—2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范[S].

[2] 濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）[M].北京:高等教育出版社，2001.

[3] 劉長(zhǎng)江，蔣萬(wàn).電梯層門(mén)的檢測(cè)[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，1997(7)：32-33.

[4] 李永亮.一則電梯檢驗(yàn)案例的警示[J].中國(guó)特種設(shè)備安全，2013(2)：62.