電梯廳門設(shè)計(jì)與系統(tǒng)開發(fā)探究

許耀光，鄭李明，嚴(yán)曙輝

（寧波申菱電梯配件有限公司，浙江寧波，315731）

電梯廳門設(shè)計(jì)與系統(tǒng)開發(fā)探究

許耀光，鄭李明，嚴(yán)曙輝

（寧波申菱電梯配件有限公司，浙江寧波，315731）

電梯廳門系統(tǒng)作為電梯的重要組成部分，對電梯的安全、穩(wěn)定運(yùn)行有著密切的聯(lián)系。為了與環(huán)境協(xié)調(diào)一致，更為了安全，企業(yè)對電梯廳門的設(shè)計(jì)提出了更高、更個性化、成本更低的要求?；诖?，本文對電梯廳門設(shè)計(jì)與系統(tǒng)開發(fā)進(jìn)行了研究，對廳門設(shè)計(jì)中存在的問題與不足進(jìn)行改進(jìn)，提升廳門系統(tǒng)與電梯安全、穩(wěn)定、快速運(yùn)行協(xié)調(diào)一致，以期為電梯廳門設(shè)計(jì)提供一些有益參考。

電梯；廳門設(shè)計(jì)；系統(tǒng)開發(fā)

引言

隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的加快，電梯已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于我國各大建筑設(shè)施當(dāng)中。電梯在人們的生活中隨處可見，已經(jīng)成為人們生活中必不可少的出行工具。雖然人們經(jīng)常乘坐電梯，但是大多數(shù)人對電梯的理解和認(rèn)知卻是空白一片，僅僅知道電梯是一種升降工具，用來運(yùn)輸人或物品。電梯可以分為兩種類型，從狹義分可以將電梯看作是樓層的一種服務(wù)工具，按照指令到達(dá)指定的樓層，包括升降設(shè)備與垂直轎廂式電梯等；從廣義上，電梯是一種動力設(shè)備，能夠按照設(shè)計(jì)好的對那個軌道運(yùn)行，包含方面非常廣，除了狹義包括的設(shè)備之外還包括自動扶梯、人行道等［1-3］。

1 電梯與廳門系統(tǒng)

電梯的廳門系統(tǒng)是電梯的重要組成部分，與電梯的安全性有著密切的聯(lián)系。電梯的門系統(tǒng)主要分為廳門和轎門兩個部分，主要作用是為了攔截乘客與運(yùn)行中的轎廂接觸，保護(hù)乘客的安全。廳門是設(shè)置在每層樓梯的入口處，每個樓層都設(shè)有適量的出入口，乘客通過廳門出入口進(jìn)入電梯。而轎廂門則是只有一個，是整個電梯系統(tǒng)中的主動門，是通過系統(tǒng)指令進(jìn)行開關(guān)；電梯的廳門則是被動門，只有在主動門打開之后，門刀才將廳門打開，方便乘客進(jìn)入轎廂。而轎廂電梯離開樓層時，電梯的廳門與轎廂門同時關(guān)閉，當(dāng)廳門門鎖處于關(guān)閉狀態(tài)，電梯才能夠離開該層，否則轎廂式無法上升或下降的。

電梯的廳門結(jié)構(gòu)是由多種組件組成的，包括門板、門鎖、門吊、門頭、立柱、托架等。不同的部位作用也是不相同的，門頭主要是安裝門板滑動的軌道與滑輪，為門板提供方便的運(yùn)行條件；門鎖則是為廳門提供安全服務(wù)，將廳門鎖定在封閉狀態(tài)；門吊則是由滾輪、開鎖裝置、鋼絲繩、吊板等部件構(gòu)成，負(fù)責(zé)開啟廳門等功能。

2 廳門設(shè)計(jì)

2.1PRO/E中族表

電梯的設(shè)計(jì)一般分為兩種模式，一種是直接采用PRO/E中族表的功能實(shí)現(xiàn)，由輸入口進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，對參數(shù)進(jìn)行修改，實(shí)現(xiàn)參數(shù)的更新，從而得到最后需要的參數(shù)；另一種模式需要借助LAYOUT驅(qū)動將參數(shù)修改，修改后的參數(shù)作為更新參數(shù)沿著各級進(jìn)行傳遞，最后在各個模塊中完成再生，形成最后需要的參數(shù)模型。兩種模式的參數(shù)設(shè)計(jì)本質(zhì)都是相同的，都是為了完成設(shè)計(jì)，不同的是各有各的特點(diǎn)，試用的方式也不相同。

2.2廳門設(shè)計(jì)

電梯制造是一項(xiàng)精細(xì)而又復(fù)雜的工程，僅使用的參數(shù)就多達(dá)數(shù)百個，其中與門系統(tǒng)有關(guān)的參數(shù)也有幾十個［4］。本次設(shè)計(jì)需要將參數(shù)精確到最少，且各個子系統(tǒng)之間必須是單獨(dú)的、互不干涉的，從而將這些參數(shù)進(jìn)行具體的限定，通過對這幾個基本參數(shù)改變而確定具體的實(shí)際功能，具體見表1。

（1） 電梯門系統(tǒng)地坎參數(shù)設(shè)計(jì)。地坎是轎廂底面的部件，乘客進(jìn)出轎廂必須要借助地坎，所以地坎在設(shè)計(jì)時不僅要考慮美觀性，還要考慮實(shí)用性與強(qiáng)度。由于地坎所處的位置比較特殊，門板的運(yùn)行需要地坎滑到的支持，多以需要增加地坎的導(dǎo)向作用。在設(shè)計(jì)時應(yīng)該先設(shè)計(jì)地坎的截面形狀大小，而后向兩邊拉伸，逐漸將其拉伸到適合的位置，這樣地坎的設(shè)計(jì)模型就可以開始制作與細(xì)化。根據(jù)需要將電梯廳門地坎上的裝配部件設(shè)計(jì)出來（托架、支架、膨脹螺栓等）。

表1　關(guān)鍵參數(shù)表

（2） 電梯廳門門頭設(shè)計(jì)及裝配。廳門門頭的設(shè)計(jì)與地坎的設(shè)計(jì)是相似的，因?yàn)殚T頭具有軌道和滑輪，是為了方便門板關(guān)閉與打開。在設(shè)計(jì)門頭時應(yīng)該將門頭的橫截面各個參數(shù)標(biāo)注到計(jì)算機(jī)模型中，從而向兩側(cè)拉伸，完成門頭的設(shè)計(jì)。而后將門頭上的各個裝配部件設(shè)計(jì)出來，在模型中表現(xiàn)，完成部件裝配設(shè)計(jì)。

（3） 廳門總裝配設(shè)計(jì)。電梯的廳門發(fā)運(yùn)時并不是整體的，而是將其分為幾個部分單獨(dú)發(fā)運(yùn)，即分別為地坎裝配、門板裝配、門頭裝配的發(fā)運(yùn)。對于廳門的總體裝配而言，這些單獨(dú)發(fā)運(yùn)的裝配在實(shí)際生產(chǎn)過程中并不是實(shí)際存在的，而是對當(dāng)?shù)毓さ匕惭b提供一些指導(dǎo)意義。具體的廳門模型裝配順序?yàn)榈乜惭b配→立柱裝配→門頭裝配→門板裝配→防火角鋼。

3 廳門系統(tǒng)

3.1門系統(tǒng)控制

電梯門系統(tǒng)的控制形式有很多種，從以前的直流到現(xiàn)在的變頻控制，不斷地完善和改進(jìn)［5，6］。門系統(tǒng)的開關(guān)門主要工作原理是利用門機(jī)驅(qū)動廳門與轎廂門，實(shí)現(xiàn)門的打開與關(guān)閉，總體的順序?yàn)殚_啟-慢-快-慢-停止。電梯廳門與轎廂門的運(yùn)行速度可以通過不同的方式實(shí)現(xiàn)，有的電梯是電氣控制+機(jī)械傳動，也有的是以電氣控制為主。

圖1　電梯變頻器控制圖

當(dāng)前電梯門機(jī)主要是依靠變頻器來控制的（如圖1所示）［7］，也是應(yīng)用最廣泛的控制方式。變頻器控制門機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對速度的掌控，可以在控制器速度輸入端口輸入相應(yīng)的信號，根據(jù)信號可以改變相應(yīng)的參數(shù)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)行速度。變頻控制與傳統(tǒng)的交流或直流控制相比，變頻控制可以通過輸入信號改變參數(shù)，從而得到運(yùn)行的速度，這樣可以形成一種光滑穩(wěn)定的曲線運(yùn)行速度，正好符合電梯門機(jī)開啟→慢→快→慢→停止的運(yùn)行方式。而且變頻器控制的門機(jī)會使電梯運(yùn)行的更加平穩(wěn)舒適，消耗的能源非常的少，操作也非常的方便。門板的位置可以通過檢測器反饋給電梯系統(tǒng)，電梯的控制系統(tǒng)會將位置反饋給門機(jī)，從而門機(jī)會及時調(diào)整門的運(yùn)行速度，改變門的位置。通過對門系統(tǒng)控制技術(shù)的不斷研究，現(xiàn)階段的電梯主要是以永磁同步門機(jī)系統(tǒng)來控制門的開關(guān)。永磁同步門機(jī)運(yùn)用在電梯門開關(guān)上，可以具有高效率、大轉(zhuǎn)矩、低轉(zhuǎn)速、控制精準(zhǔn)、振動幅度小、產(chǎn)生噪音小等特點(diǎn)。

此設(shè)計(jì)不僅能夠安全、準(zhǔn)確無誤的開、關(guān)廳門，還會提高電梯的穩(wěn)定性與安全性。

3.2門系統(tǒng)制造

電梯廳門系統(tǒng)制造必須有明確的原則，如廳門系統(tǒng)制造中的門板生產(chǎn)。新廳門門板在設(shè)計(jì)制造時必須要有明確、科學(xué)的生產(chǎn)流程，但是盡量減少對原生產(chǎn)線進(jìn)行大量的改動；生產(chǎn)過程中要充分考慮安全問題；生產(chǎn)車間的布局需要合理分配，盡量縮短物件傳遞的距離；盡可能提高加工的效率，不斷融入新的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物流自動化。

電梯新廳門設(shè)計(jì)的工藝應(yīng)該盡量利用原有的生產(chǎn)線布局，減少對布局的改動，以免影響其它生產(chǎn)線的正常運(yùn)行。因?yàn)殡娞輳d門的生產(chǎn)線非常的龐大，投資成本巨大，如果拋棄原有的生產(chǎn)線，將過于浪費(fèi)，所以應(yīng)該盡量采用原來的生產(chǎn)線，減少成本的投入。

由于電梯廳門制造是一項(xiàng)精密而又復(fù)雜的工作，在焊接與加工時要求非常高，所采用的機(jī)械要求也非常高。電梯廳門門板與加強(qiáng)筋需要用電焊工藝焊接到一起，為了高質(zhì)量、高效率完成工作，需要用到外國引進(jìn)的長臂點(diǎn)焊機(jī)來完成這項(xiàng)工作。但是，電焊的地點(diǎn)需要與噴粉線保持一定的距離，以免在點(diǎn)焊時因溫度過高，導(dǎo)致噴粉線燃燒?？傊?，電梯廳門的整個制造過程需要進(jìn)行合理的分配和布局，選擇合適的設(shè)備與生產(chǎn)線，完成制造工作。

4 結(jié)束語

通過對電梯廳門設(shè)計(jì)與系統(tǒng)開發(fā)進(jìn)行分析，在設(shè)計(jì)和制作電梯廳門系統(tǒng)時，一定要保證其質(zhì)量和精準(zhǔn)度，防止電梯出現(xiàn)安全事故，為人民的生命財(cái)產(chǎn)安全提供保障。同時，不斷提高廳門控制技術(shù)，控制生產(chǎn)成本，提高電梯廳門系統(tǒng)在市場中的競爭力。

［1］鄭淑娟. 電梯門系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控和實(shí)驗(yàn)研究［D］. 上海: 上海交通大學(xué)， 2009.

［2］劉建芳， 張彥軍， 劉建南. 電梯門機(jī)控制系統(tǒng)的研究［J］. 吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào)， 2003， 20（2）: 47-49.

［3］衛(wèi)偉. 新國標(biāo)對門系統(tǒng)設(shè)計(jì)的影響［J］. 中國電梯， 2004: 30-31.

［4］陳家盛. 電梯機(jī)構(gòu)原理及安裝維修［M］. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社， 2004.

［5］葉伯生. ANSYS有限元分析使用教程［M］. 北京: 清華大學(xué)出版社， 2005.

［6］拜賀. 基于PLC的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)［D］. 四川: 電子科技大學(xué)， 2010.

［7］李冠男. 多層電梯控制系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)［J］. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010（10）:140.

許耀光（1985-），男，初級、主要研究與關(guān)注方向：電梯門系統(tǒng)設(shè)計(jì)及制造。

E-mail: xyg20@163.com

鄭李明（1986-），男，初級，主要研究與關(guān)注方向：電梯門系統(tǒng)設(shè)計(jì)及制造。

嚴(yán)曙輝（1986-），男，初級，主要研究與關(guān)注方向：電梯門系統(tǒng)產(chǎn)品的可靠性測試。

Design and Development on Elevator Hall Door System

Yaoguang Xu， Liming Zheng， Shuhui Yan（Ningbo ShenLing elevator accessories Co.， Ltd.， Ningbo， Zhejiang， 315731， China）

Technological level of rising elevator industry has made great achievements with the rapid development of China's economy in China. Elevator landing door system is an important part of the elevator， the elevator's safety and stable operations are closely linked. Business-to-elevator hoist way door design puts forward higher requirements due to fierce competition in the market at this stage. Based on the elevator hoist way door design and system development， we studies on the hall door design problems and improvement of lack， and the landing door system is constantly improved. With a view to the elevator hall doors provide some useful reference design for elevator safety， stable， fast operation to provide protection. Key words： Elevator； Landing Door Design； System Development

TH-3

A

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工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新 URL： http: //www.china-iti.com 10.14103/j.issn.2095-8412.2016.04.017