電梯層門強度的檢驗

鄧永航 林曉明

(廣東省特種設備檢測研究院珠海檢測院 珠海 519002)

電梯層門強度的檢驗

鄧永航 林曉明

(廣東省特種設備檢測研究院珠海檢測院 珠海 519002)

電梯層門強度是電梯層門的重要特性，層門強度不足容易脫落，會造成人員從層門處跌落等事故，直接影響到人們的生命財產安全。GB 7588—2003第1號修改單中增加了電梯層門強度要求的條款，本文討論了層門強度的相關技術要求、檢驗儀器，結合筆者的工作經驗，對現場的檢驗方法和注意事項進行了闡述，并對檢驗結果進行了分析。

電梯 層門 強度 檢驗

隨著社會發展進步、高樓大廈日益增多,電梯作為一種人們日常生活中常見的運輸工具,已經成為人們的生活工作中不可或缺的部分。近年來,頻繁發生的電梯事故牽動著全社會的目光,電梯的運行質量和乘坐安全成為人們關注的焦點,因此對電梯的安全檢驗成了排除和防范事故的重要手段。

在電梯系統中,門系統是電梯非常重要的組成部分。據統計,80%以上的電梯故障和70%以上的電梯事故,都是門系統出問題而引起的。因此,對電梯層門的正確檢驗能夠降低電梯事故,保障廣大人民群眾生命財產安全。電梯層門的強度要求是GB 7588—2003第1號修改單中新增的條款,對層門增加強度的要求,能有效防止強度不夠導致的層門被擠破、受外力脫落的情況。

但目前情況并不樂觀,在國家質檢總局委托上海交通大學電梯檢測中心調查電梯層門強度的過程中,共抽查了21家企業,抽查的是應用最廣泛的中分OP900×EH2100層門,按GB 7588—2003第1號修改單的新要求進行軟擺錘沖擊試驗。試驗結果并不理想,有的門滑塊脫離地坎;有的門掛板與門滑塊均脫離原位置;有的門掛板脫軌而門滑塊沒有脫離地坎;有的不僅門掛板與門滑塊均脫離原位置,并且相關部件損壞。只有少數幾家符合GB 7588—2003第1號修改單的要求。［1］

1 技術規范要求

在電梯國家標準GB 7588—2003的條款中,層門強度要求在鎖住位置時,層門及其門鎖應在用300N的力垂直作用于該層門的任何一個面上的任何位置,且均勻地分布在5cm2的圓形或方形面積上時,應能無永久變形、彈性變形不大于15mm、試驗期間和試驗后,門的安全功能不受影響。［2］這一條款對于電梯門扇的機械強度和剛度要求并不高,考慮到一個成年人對門扇可能的沖撞,其實際作用力遠不止300N的力。［3］

根據歐標EN81-20/50的內容進行修訂的GB 7588—2003第1號修改單,對電梯層門強度的條款則增加了相對嚴格的要求,提出層門在鎖住位置時,所有層門和門鎖結構在用300N靜力(這個力均勻分布在5cm2的圓形或方形面積上)垂直作用在門扇或門框的任意一個面上的任何位置時,應滿足永久變形不大于1mm、彈性變形不大于15mm,且試驗后門的安全功能不受影響;而當用1000N靜力(這個力均勻分布在100cm2的圓形或方形面積上)從層站方向垂直作用于門扇或門框上的任何位置時,應沒有影響功能和安全的明顯的永久變形。［4］

標準條款中提到了300N和1000N的兩種力,這分別代表了一個成年人可能施加的作用力——靜力和撞擊產生的力。

當一個人用單手(面積約5cm2)施加300N的力于層門上時,彈性變形(能回彈)不應大于15mm,永久性的變形不應大于1mm,這要求進行測量時須分兩步:一是施加力的同時進行測量其變形量;二是力釋放之后再測量一次變形量。當一個人用身體(面積約100cm2)施加1000N的力于層門上時,不應產生任何影響到層門功能和安全的,而且是明顯的永久變形。

2 現場檢驗

2.1 檢測儀器

許多整梯制造商及電梯部件廠家都進行了GB 7588—20 03《電梯制造與安裝安全規范》第1號修改單中要求的層門系統的軟擺錘沖擊試驗。為了防止乘客在候梯時人為撞擊或者不可預知的沖擊,導致層門脫離導向裝置,造成人員墜入井道而發生安全事故,需要進行特定的試驗,使層門系統在設計、制造和出廠時符合安全使用要求。而軟擺錘沖擊試驗能夠有效模擬沖擊,驗證層門系統的強度。［5］

然而軟擺錘沖擊試驗由于設施安裝、現場環境限制等原因,并不適用于在已安裝好的電梯以及在用電梯上進行,這里采用的是一種新的檢測儀器——便攜式電梯層門變形測量儀。該測量儀主要用于電梯層門及門框變形受力變形及強度方面的檢驗測量,如圖1所示。

圖1 便攜式電梯層門變形測量儀

2.2 現場安裝

測試時須對便攜式電梯層門變形測量儀進行組裝,把支撐角鋼放置在電梯門框內,連接好各部件之后,調節后使其固定在電梯門框上,如圖2所示。

通過調節手柄,把壓塊貼住電梯層門表面,盡量使層門在一開始時不受力或者輕微受力。將顯示器的開關打開,上面顯示此時所施加力的大小,通過調節手柄可以逐漸加大電梯層門的受力,便可以進行電梯層門強度的相關測試。

圖2 儀器現場安裝圖

2.3 檢測方法

1)利用5cm2的壓塊,進行300N的測量。

安裝好儀器之后,慢慢旋轉調節加力組件,使得顯示屏上的數值到達300,此時將鋼直尺緊靠壓塊并壓在另一門扇上,另一門扇的位置不變而被測門扇會變形,則形成了鋼直尺和被測門扇之間的間隙,利用斜塞尺測量該間隙,可得變形數值。

調節加力組件使其施加的力減少至0,然后觀察被測層門門扇是否產生了永久性的變形,如有則進行測量。

2)利用100cm2的壓塊,進行1000N的測量。

安裝好儀器之后,慢慢旋轉調節加力組件,使得顯示屏上的數值到達1000,此時將鋼直尺緊靠壓塊并壓在另一門扇上,另一門扇的位置不變而被測門扇會變形。然后,調節加力組件使其施加的力減少至0,然后觀察被測層門門扇是否產生了永久性的變形,并進行測量。

2.4 注意事項

1)檢驗時,必須確保無人乘坐電梯,否則電梯到該層停站并開門時,會導致嚴重后果。

2)檢測之前須判斷門套和層門之間的間隙是否能塞進儀器的支撐板,如果間隙寬度不足而用蠻力塞進去,則會導致層門門扇變形、層門門套受損。

3)支撐兩邊層門門套的延長桿要保證其一直平行于地面,否則會導致施加力的時候出現異常。

4)當兩邊的門套和層門并不垂直,而是有一個傾斜角度時,須使用腳杯,以保證延長桿和調節桿和門套表面保持垂直。

5)使用前先要對層門門扇施加一個預緊力,預防儀器的跌落。

6)須保證先插上信號線之后才打開儀器,此時力的數值顯示將為0。如果在開機后進行插線,可能會出現力的數值不為0的情況。

3 檢驗結果分析

檢驗結果發現,電梯層門結構中,和層門強度相關的部件有以下這些。

3.1 門懸掛

門懸掛強度則在TSG T7001—2009中明確規定:層門和轎門正常運行時不得出現脫軌、機械卡阻或者在行程終端時錯位;由于磨損、銹蝕或者火災可能造成層門導向裝置失效時,應當設置應急導向裝置,使層門保持在原來位置。［6］檢驗結果發現,現在大多數在用的層門上坎,由于降低成本和減輕材料本身質量的原因,加上結構不合理,基本上不能滿足1000N的試驗要求。

因此,對現有的技術方案須進行改進,層門裝置應設置有防止掛輪從上坎中脫落的結構,尤其是在層門閉合位置,同時應通過增加厚度等方式來提高材料強度,以滿足試驗要求。

3.2 門板

電梯層門主要由主動門和被動門組成,主動門和被動門之間進行連接的是聯鎖機構,其強度反映了電梯門的強度。通過試驗發現,不同結構的層門門板,得出的試驗結果也不一樣。在門板受力時,應力分布和形變由受力點向周圍擴散,在遇到有加強筋或者折彎處時,應力圈和形變回會向內收縮。

因此,只有對門板加強筋進行合理布置,方可有效改善門板的受力情況,在電梯門板寬度增加時,需要合理布置加強筋,并且適當增加門板厚度。［7］

3.3 門滑塊

電梯層門的開啟及關閉,通過地坎滑槽來進行滑動導向,當滑塊磨損嚴重或缺失時,會造成層門前后晃動。滑塊的嚙合也非常重要,部分的人員墜落事故是由于當事人踢踹層門,造成滑塊脫出或斷裂,從而導致人員從層門處掉落井道。

門滑塊嚙合深度主要指門滑塊在地坎導向槽以下的深度。檢驗結果發現,門滑塊嚙合深度、門與地坎的間隙這兩個尺寸起到重要作用。該嚙合深度越大,試驗結果越好。實際情況的嚙合深度為8～20mm不等,而試驗結果顯示嚙合深度應該在13mm以上為宜。

目前各種電梯標準,對滑塊的嚙合深度以及滑塊與地坎槽的間隙缺乏明確的要求,這是需要改進之處。

3.4 門扇的鎖緊

對于門鎖的鎖緊在TSG T7001—2009中明確規定,當轎廂在開鎖區域之外時,如果層門開啟(無論何種原因),應當有一種裝置能夠確保該層門自動關閉;電梯轎廂應當在鎖緊元件嚙合不小于7mm時才能啟動;如果一個層門或者轎門開著,在正常操作情況下,應當不能啟動電梯或者不能保持繼續運行。雖然門扇鎖緊力的方向是橫向的,但是也同樣對試驗結果有著重要作用。試驗結果發現,鎖緊時的嚙合深度較大的層門,結果較為理想。

因此,門鎖鎖緊的設計應能保證其嚙合深度至少滿足正常值,甚至偏大一點,則更為有利于試驗結果。

3.5 地坎及地坎支架

地坎及地坎支架的強度,對于試驗時門滑塊是否能從地坎導向槽中脫出也有重要作用。由于地坎支架由2個塊安裝板組成,采用螺栓進行連接,如果未焊接或者未做成一體式,或者本身地坎支架的強度不夠,在撞擊瞬間會產生很大彈性變形,直接導致地坎面向井道側翻轉,從而導致門滑塊脫落。

因此,地坎及支架的設計和安裝也不容忽視,除了本身的強度之外,還必須保證其和井道壁的牢固連接。

4 結束語

隨著電梯制造業的發展,電梯安全性能也越來越得到重視,尤其是電梯層門系統的安全性能。電梯層門強度是電梯層門的一個重要特性,層門的強度校核不僅僅包含層門門扇本身的機械強度,還和門聯鎖機構強度、門懸掛的強度、門滑塊的強度以及門扇的鎖緊有密切相關。

在檢驗現場,采用合適的儀器對電梯層門強度進行準確無誤的檢驗,是十分有必要的。檢驗人員須掌握相關的技術手段,根據實際需要對層門強度開展檢測,以滿足電梯用戶需求,切實保證電梯的質量和乘客的安全。

［1］ 宋祥愛，丁卓，郭耀．電梯層門抗沖擊性能的改善［J］．中國電梯，2016，27(9)：40-41+43．

［2］ GB 7588—2003 電梯制造與安裝安全規范 ［S］．

［3］ 金琪安．層門安全標準探討 ［J］．中國電梯，2008，19(5)：48-49．

［4］ GB 7588—2003 電梯制造與安裝安全規范 第1號修改單 ［S］．

［5］ 丁祥．電梯層門系統軟擺錘沖擊試驗中的問題討論［J］．中國電梯，2015，26(21)：14-16．

［6］ TSG T7001—2009 電梯監督檢驗和定期檢驗規則—曳引與強制驅動電梯［S］．

［7］ 周方龍，陶利民，錢振華．電梯層門機械強度有限元分析及改進 ［J］．電梯工業，2015，(6)：66-67+69．

Testing for the Strength of Landing Door

Deng Yonghang Lin Xiaoming
(Zhuhai Branch, Guangdong Institute of Special Equipment Inspection and Research Zhuhai 519002)

Strength is an important feature of the landing doors of elevator. The landing doors of elevator with less strength are liable to fall off and cause accidents when passengers fall from doors. These accidents affect passenger's life and property security directly. There are terms about the strength of the landing doors of elevator in the NO.1 Modi fi cations to GB 7588—2003. This paper discusses the technical requirements on the strength of landing door, and the testing instruments. Combining with the author's working experience, the inspecting methods on the scene and the matters needed more attention are expounded. Also, the results of the inspection are analyzed.

Elevator Door Strength Inspection

X941

：B

1673-257X(2017)07-0042-04

10.3969/j.issn.1673-257X.2017.07.010

鄧永航（1984～)，男，本科，助理工程師，從事特種設備檢驗檢測工作。

林曉明，E-mail： 3929670@qq．com。

2017-02-04）