淺談高速電梯的門機設計

鄭年志

摘 要：電梯作為高層建筑必不可少的一部分，文章分析了高速電梯門機設計的重要性，并從電梯門機的分類出發，分析電梯門機的結構組成，并提出了幾點門機控制系統的設計方法，旨在為相關從業人員提供參考意見。

關鍵詞：高速電梯；電梯門機分類；電梯門機設計；電梯門機運行

電梯是人們日常生活中不可缺少的輔助工具，電梯的安全穩定運行關系著人們的生命安全，尤其是在近些年，建筑物越來越高，對于電梯也提出了新的要求。電梯門機作為電梯的重要組成部分，其影響和作用不容忽視，它是電梯系統中動作最頻繁的部分，如果設計不當勢必會造成電梯運行的事故。電梯門的開關必須要精確可靠，保持平穩的運行，并且要具有較快的反應速度，杜絕傷人情況，但是最近幾年國內外發生了許多起電梯門傷人事件，因此對于電梯門機的研究具有重要的意義。

1 高速電梯門機分類

1）直流門機。直流門機在上世紀比較常見，它通過串電阻來實現對速度的控制，通過曲柄連桿機構來實現電梯門的閉合。直流門機的調速方法十分簡單，調速范圍也比較大，能夠承受較為頻繁的負載沖擊。但是電阻分壓調速方法使得電機輸出的力矩變化比較大，對電源的電壓變化十分敏感，同時電阻發熱會加大附加損耗，影響使用壽命；而且直流電機的體積比較大，占用較大的空間，安裝比較麻煩，后期維護成本較高[ 1 ]。2）異步電機。異步電機又被稱感應電機，是通過氣隙旋轉磁場與轉子繞組感應電流相互作用來產生電磁轉矩，從而實現機電能量到機械能的轉換過程。異步電機的結構比較簡單，制造成本低，并且堅固耐用，后期的維護成本很低，能夠用于各種惡劣環境中，是目前多數電梯中較為常見的門機之一。但是由于異步電動機生產量比較大，應用范圍比較廣，導致其種類、規格較繁雜，所以對異步電機的設計和生產要求較嚴格，必須要注意標準化、系列化、通用化。

2 高速電梯門機系統結構組成

電梯門機系統主要作用是執行調度計算機系統的命令，通過電動機來控制電梯門的開閉。在高速電梯中，門機控制系統需要能夠低噪、平穩、安全、高效的運行縮短等待時間，提高運輸能力，保證運行穩定性。電梯門機系統主要有以下結構組成：門電動機、門電動機驅動器、門電動機控制器、門系統機械、安全系統、乘客檢測系統等。

2.1 門電機控制系統

主要有門電動機、門電動機驅動器、門電動機控制器等組成，電動機執行控制器的命令實現電梯門的開閉，并控制門機速度，保證電梯門開閉過程的準確性和快速性，同時有效的保障了電梯門運行安全性，降低了運行時候的噪音。

2.2 電梯門結構

電梯門結構主要包括廳門門鎖、導軌、門扇等，目前較為常見的有單扇門、中分門等，中分門能夠有效的保證門系統的運行穩定性，因此應用較為普遍。廳門門鎖必須要能夠滿足相關的安全要求，在門扇到達關門點的時候能及時的將門鎖住；導軌能夠完成門扇的移動，并起到支撐的作用，所以導軌要光滑堅固，具有較好的穩定性；門扇要堅固防火，保證人員的安全。

2.3 安全檢測系統

電梯在運行過程中，需要使用安全系統來避免電梯門造成的傷害事故，設置安全檢測系統能夠檢測電梯門中間是否存在人以及其他物品，避免夾傷乘客和物品。當系統檢測到乘客進出的時候，會阻止正在關閉的電梯門，并延長電梯門關閉的時間，保證乘客的安全。

3 高速電梯門機的機械設計

電梯門機的機械設計通常包括層門門鎖的設計、層門閉合裝置、安全保護裝置、門刀、層門、轎門等。

3.1 層門門鎖的設計

層門門鎖的作用是鎖住層門，保證層門不能被隨便的打開，是電梯重要的安全裝置之一，其結構如圖2所示。

當門開啟的時候，門刀會隨轎門向左運動，從而推動鎖臂滾輪做逆時針回轉，脫離鎖鉤使鎖臂頭部導電座和開關觸頭脫離。鎖臂轉動被限位開關擋住時，門刀開鎖動作結束，層門被轎門帶動橫移，碰輪2會被擋位塊擋住，出現逆時針翻轉，并受拉簧的影響使動滾輪靠向門刀，使門刀被鎖臂滾輪和動滾輪夾住。當門關閉的時候，門刀推動動滾輪向左運動，在接近閉合位置的時候，碰輪1會被擋位塊擋住，出現順時針翻轉，帶動滾輪座翻轉復位，使動滾輪脫離門刀。鎖臂會在彈簧力的作用下與鎖鉤鎖合，鎖臂頭部導電座和電開關觸頭接觸，電路接通，電梯開始運行。

3.2 安全保護裝置

電梯門常用的門保護裝置有安全觸板、光電式保護裝置、光幕式保護裝置、超聲波保護裝置和電磁感應式保護裝置等。高速電梯應選擇合適的裝置，保證在門閉合2秒內，轎廂不能離開停靠站。從門關閉到呼梯按鈕作用前，至少要有2秒的時間，讓用戶能掀壓其選擇的按鈕。轎門油動力關閉，有一個關門時的反向開門裝置，保證乘客不會被自動關閉的門夾住。

4 結語

文章從電梯門機的分類出發，列舉了常見的電梯門機，并分析了高速電梯門機研究的重要性，同時分析電梯門機的結構組成，提出幾點門機控制系統的設計方法。相關人員在參考意見的時候要結合實際的情況對其進行優化和改進，摸索新的設計方法，提高電梯門機系統的穩定性和安全性。

參考文獻：

[1] 翟朝朝.DSP控制的電梯門機系統[D].廣東工業大學，2015.

[2] 馮永慧.高速電梯水平振動主動控制研究[D].上海交通大學，2008.